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城市环境空气质量自动监测优化布点研究 　　摘要： 简要介绍了环境空气监测点位优化布点的步骤、原则以及基本方法，包括功能区法、模拟法、数理统计法、综合法和模糊聚类分析法。 　　Abstract： This paper briefly introduces the steps， principles and basic methods of optimization of distribution of ambient air monitoring points， including functional area method， simulation method， mathematical statistics method， comprehensive method and fuzzy clustering analysis method. 　　关键词： 环境空气质量；自动监测；优化布点 　　Key words： ambient air quality；automatic monitoring；optimization of distribution points 　　中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）23-0009-02 　　0 引言 　　城市与区域大气污染形势日益严峻，要掌握环境空气质量的现状与变化趋势，就必须开展环境空气质量监测[1]。以尽可能少的监测点位代表尽可能完整的空气质量，环境空气质量监测点位布设及优化是环境空气质量监测非常重要的研究内容。 　　1 环境空气质量监测布点的基本步骤 　　环境空气质量自动监测布点及优化的基本步骤分为：确定监测目标、划定监测范围、历史资料与数据的收集、确定监测点位的类型、数量与代表范围、监测方案的设计与实施、监测点位的管理与优化。 　　2 环境空气质量自动监测布点优化的基本原则 　　代表性：城市环境空气质量评价点需能客观、真实、全面地反映所在区域的环境空气质量状况。 　　完整性：城市环境空气质量评价城市点应考虑城市自然地理、能源结构、气象等综合环境因素，考虑工业布局、产业结构、人口分布等社会经济特点，在整体布局上反映城市主要功能区和主要大气污染源的空气现状及变化趋势，合理布局，各监测点之间相互协调。 　　前瞻性：兼顾未来城乡空间格局变化趋势以及城乡建设规划考虑监测点的布设。 　　针对性：坚持环境管理需求优先原则，监测数据是各项工作的基本依据，包括评价环境质量、污染物排放状况和各级政府环境保护工作成效等。因此，城市环境空气质量评价点位的设置应优先满足环境管理的需求。 　　连续性：为了保持监测资料的连续性和可比性，原则上点位一经确认，不应变更，除非有不满足规范的理由。 　　经济成本最优：资源和能源的不合理使用造成了环境污染，影响了社会经济的有序健康发展，环境问题的实质是经济问题。同时，在决定监测点位时，还需要考虑现场的实际情况，交通是否方便、电力是否具备、周边环境是否有干扰等。 　　调整优化后的城市评价点位能够代表城市行政区划改变后的污染水平，反映新的监测覆盖区域和功能区，确保能客观反映城市区域环境空气质量状况、污染物特征及分布规律，能全面评估区域污染水平及污染发展趋势。点位的调整要综合考虑点位布设等具体实施工作的可行性，做到监测点位理论上优化、技术上可行、采样相对方便、立足当前兼顾发展。 　　3 监测点数量的确定 　　监测点的数目设置是一个与精度要求和经济投资相关的效益函数，应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布密度、气象、地形、经济条件等因素综合考虑确定。在实际应用中，监测点位的数目的多少即对应着人力财力的投入量，因此监测点位数目的确定，应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布及密度、气象、地形及经济条件等因素综合考虑。 　　目前针对监测点位数目的确定主要以定性方法为主，也有人提出一些定量方法，但是由于这些定量方法在建模过程中使用到一些理想化假设条件，往往限制了其应用范围，一般只能作为一个参考，还需综合考虑其他因素。 　　最优监测点位数量的确定，要求控制监测点位的数量，但同时保证足够的信息量，同时也要注意尽可能避免信息重复。监测点数目的确定，需要综合考虑当地经济社会发展条件，大气污染物现状等多方面的因素。 　　目前有基于人口数量、污染程度和面?e、功能区等方法进行监测点位的确定。欧洲环保署（EEA）、世界卫生组织、美国等对悬浮颗粒物、SO2、CO、NO2等多个项目根据人口数量而确定监测点位数量，以最少的成本控制、最少的监测点尽可能全面地反映整个地区的污染水平；国外还有以测区面积及污染程度为基础的经验法，将污染超过年平均标准的地区、介于标准与本地水平之间的地区、本地水平地区三种