XX市大气环境精准监测分析创新应用平台项目采购需求.docx

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1、XX市大气环境精准监测分析创新应用平台项目采购需求一、建设背景随着XX市环境空气质量监测网络的日益完善，产生了海量环境数据，与日俱增的数据量需要快速高效地整合分析。而XX市生态环境局对生态环境监测分析要求极高，分析手段和角度要求有创新性，需要处理的信息量和数据量极大,通过一般的研究项目无法满足数据汇聚后对监测数据专业和创新分析的要求；此外，生态环境智慧监测创新应用试点工作方案(环办监测函(2022)63号)也对XX市智慧监测创新应用试点工作提出了具体要求，因此亟需建设一套大气环境精准监测分析创新应用平台辅助日常预报和监测分析工作开展，同时更好的为管理决策服务，实现更高效的测管联动”，助力XX市

2、生态环境治理能力现代化建设。二、建设目标本项目根据生态环境智慧监测创新应用试点工作方案试点工作要求，结合XX市日常工作需求，管理支撑需求及重大活动保障需求，借助先进的信息化技术、环境模型技术，对大气环境数据进行整合，建设集环境空气质量监测，空气质量预报，污染特征分析，污染传输路径，污染来源贡献，活动保障支撑，重污染应急管控与评估等为一体的XX大气环境精准监测分析创新应用平台，健全完善生态环境问题发现处置机制，跨部门联动机制，确保问题及时发现，既符合日常业务、管理决策要求，又能支撑活动保障。XX大气环境精准监测分析创新应用平台需实现精准分析大气污染特征和污染成因，接入XX省大气环境监测预报预警平

3、台中XX市未来7天空气质量预报数据，增加短临精细化预报，实现污染精细化溯源、应急管控模拟与评估和各类大气污染问题的及时发现。逐步实现XX市主要大气环境数据的共享整合和重点业务工作的覆盖和协同，支撑XX市环境空气质量预报预警、P比5与臭氧协同控制、重大活动保障等大气污染管控重点业务工作，并通过生态环境智慧监测创新应用试点，推进XX市环境监测和环境管理的一体化融合，最终实现XX市环境空气质量的持续改善。三、建设内容本项目的建设内容为XX市大气环境精准监测分析创新应用平台，主要包括重大活动保障支撑系统、大气环境高值区智能报警系统、大气环境质量精准预报系统、大气环境融合分析系统、应急管控模拟与评估系统

4、、系统管理以及生态环境大气数据库。本项目建设的数值模型拟采用云服务的方式，其他业务平台所需服务器和存储等拟由建设单位申请XX市政务云资源解决。四、项目建设1.系统功能建设需求1.1重大活动保障支撑系统1.1.1保障目标管理要求利用常规监测数据进行综合分析，实现实时动态监控XX市本地空气质量状况与达标之间差距，推算XX市空气质量保障目标达标可能性，对减排目标进行动态分解。1.1.2区域联防联控根据重点保障区域划分为核心管控区、重点管控区、一般管控区，要求接收XX省大气环境监测预报预警平台预报的不利气象数据后，第一时间发送通知，为区域联防联控措施制订提供科学支持。需实现实时查看和统计重点保障区域、

5、XX市内及周边的大气环境质量监测数据，对空气质量数据实现一屏全览。1.2大气环境高值区智能报警系统大气环境高值区智能报警系统应包括空气质量监测报警，实现问题发现。1.2.1空气质量监测报警要求根据业务需求设置报警规则，基于XX市空气质量自动监测站在线监测数据，实现站点异常报警和统计功能。1.2.2报警信息提示系统应将接收到的空气质量监测报警等信息进行展示，支持按不同类型、不同时段搜索。1.2.3报警查询要求按区域站点、报警类型、报警时间段来查询所发生的报警信息，支持以EXCeI文件的方式导出报警数据。1.2.4报警统计要求统计某个报警时间段内各监测点位的报警情况，并支持以Excel格式导出报警

6、统计数据。1.3大气环境精准预报系统本项目应通过接入XX省大气环境监测预报预警平台的XX市空气质量预报数据，并增加短临精细化预报，实现XX市大气环境精准预报。1.3.1预报分析预报分析需通过接入XX省大气环境监测预报预警平台空气质量预报数据，可以直观的展示XX市及各县（市、区）未来7天预报全时长空气质量变化趋势。预报分析模块应包括城市逐日预报、城市小时预报。1.3.1.1城市逐日预报城市逐日预报要求实现XX市及县（市、区）监测点逐日空气质量结果直观展示，便于业务人员直观了解XX市的环境空气质量未来变化情况。预报产品包含常规六项污染物浓度、分指数，AQI、首要污染物、空气质量级别，实现空气质量模

7、式逐日变化分析。1.3.1.2城市小时预报城市小时预报要求通过清晰的变化曲线，直观的展示XX市及县（市、区）监测站点逐小时各污染指标预报结果。城市小时预报产品包括PMSPMc03、NoCO、SO?六项污染物逐小时浓度、分指数时序图表；相关污染物浓度比值曲线图表（含PM-/PM心O3NO2S0C0）o1.3.1.3预报效果评估统计要求基于XX市模式预报和人工订正预报结果与监测数据对比，形成不同时间分辨率下，不同时效的模式预报效果评估，评估内容应包括XX省站空气质量预报模式（包括CMAQ和集合预报）人工订正预报效果以及本项目建设的基于机器学习的短临预报模型对比展示；评估指标应包括包括AQl等级准确

8、率、AQl范围准确率、首要污染物准确率等；评估标准应包括总站和XX省站标准。1.3.2短临精细化预报1.3.2.1基于机器学习的短临预报模型要求融合XX市观测资料和预报资料，挖掘各要素之间的深层特征和关系，实现数据特征工程的构建。基于机器学习方法建模，调整模型参数匹配本地的污染特征，在训练学习中提升算法的预报能力。软件功能模块应至少包括GFS数据自动下载及预处理、数据特征工程构建、机器学习方法建模、模型参数动态更新、业务化运行、运行结果动态处理。要求提供基于机器学习的短临预报模型详细的技术方案和算法原理；并提供1个城市或以上级别的应用案例证明，可选项目合同（和最终用户签订）用户应用证明或其他同

9、等证明材料。1.3.2.2短临预报业务化平台展示1.3.2.2.1滚动短临预报要求基于XX市机器学习空气质量预报模型，提供AQT和六项污染物浓度的逐小时滚动预报结果，支持预报和实测结果的对比分析。支持实测与预报结果拟合得出日均结果，至少包括臭氧最大八小时浓度结果。1.3.2.2.2预报效果对比要求基于XX市模式预报结果与实况数据对其进行综合分析，形成不同预报时效下的机器学习预报模式效果评估。1.3.3污染溯源分析污染溯源分析通过对XX市大气污染成因进行模拟诊断，预报大气污染来源，从空间上、污染来源上综合分析未来大气污染形势，识别对大气污染影响的地区及行业来源，从而为制定动态、有效的污染应急控制

10、对策提供科学支撑，为XX市大气污染精细化管控提供指导作用。污染溯源模型应包括拉格朗日扩散模拟云模式及污染来源解析云模型。1.3.3.1拉格朗日扩散模拟云模式要求采用精细化气象预报数据，基于拉格朗日粒子扩散云模式，建立XX市污染扩散模拟系统。软件功能模块应至少包括气象预报场预处理、前后向模拟、前后向模拟后处理、业务化自动运行。要求提供拉格朗日粒子传输与扩散模式详细的技术方案和算法原理；并提供1个城市或以上级别的拉格朗日粒子扩散模拟应用案例证明，可选项目合同（和最终用户签订）用户应用证明或其他同等证明材料。1.3.3.2拉格朗日粒子扩散前后向轨迹要求基于拉格朗日粒子扩散模式，以专题图件的形式提供粒

11、子传输分析空间分布图，分别以潜在源区和影响区域两种模拟方式的展示选择，具备历史查询功能和预报结果展示。1.3.3.3污染来源解析云模型要求建设基于污染源清单驱动的空气质量数值云模式，利用示踪法进行污染来源解析与去向追踪，可在模拟中解析或追踪多个目标区域和行业排放源的贡献,最终实现未来7天不同区域和行业污染源排放对XX市空气质量的贡献量和贡献率.支持追踪污染物应包括细颗粒物（PMzJ可吸入颗粒物（PMG臭氧（0*）氮氧化物（NO.）二氧化硫（SO?）一氧化碳（C0）。软件功能模块应至少包括气象预报场预处理、清单预处理与源解析模式对接、预报初始场制作、污染来源解析模拟计算、业务化自动运行和运行结果

12、动态处理。要求提供所投模式针对特定城市的污染来源解析应用报告案例，报告内容至少包括该城市不同季节的PL.和Os污染的地区和行业来源结果分析；并提供己实现业务应用的案例证明，可选项目合同（和最终用户签订）用户应用证明或其他同等证明材料。1.3.3.4来源贡献分析1.3.3.4.1污染来源追踪要求根据来源解析模块计算结果，自动生成周边区域不同地方的污染排放源,对XX市、区县及站点未来逐日影响程度和影响范围相关分析，对目标地区大气污染物的贡献进行追踪，追踪的污染物应包括细颗粒物（PMJJ可吸入颗粒物（PMG臭氧（0,）氮氧化物（NOJ二氧化硫（SO2）一氧化碳（CO）o基于WebGIS地图和图表显示

13、不同地区和行业对污染的输送和贡献率情况。1.3.3.4.2来源时序分析要求以时序图的形式，展示不同地区（含区县）本地各行业对目标地区污染贡献百分比时序变化堆叠图，支持叠加展示目标地区的空气质量预报浓度数据，追踪的污染物应包括细颗粒物（PM5）可吸入颗粒物（PMH）臭氧（QJ氮氧化物（NO11）二氧化硫（SO2）-氧化碳（CO）e1.3.3.4.3历史污染来源成因根据数值模式来源解析模块计算结果，要求提供历史任意时间段各种污染物的来源的统计分析，追踪的污染物应包括细颗粒物（PM25）可吸入颗粒物（PMK）臭氧（O3）氮氧化物（NOk）二氧化硫（SOD一氧化碳（C0）,以及颗粒物中的硝酸盐、硫酸盐

14、、核盐。要求基于时序图表对不同地区、不同行业的污染输送和贡献率进行时段统计分析。14大气环境融合分析系统1.4.1数据查询数据查询功能要求实现对XX市大气环境相关原始或审核数据以及混合数据的查询与下载，可通过表格形式查询不同时段站点内各项在线仪器监测的原始与审核数据。支持以时间、站点、因子、数据类型（原始、审核和混合）筛选用户权限内的数据；可自定义选择小时、日均、月均或年均数据；应支持一键导出数据。1.4.2空气质量常规及组分分析1.4.2.1空气质量渲染图要求通过空间分布渲染图的形式展示空气质量的实况浓度。数据可选择日均、小时；区域范围可切换选择XX省、XX市；污染物可切换AQl及六项污染物

15、。可选择图片展示的开始和结束时间范围，并通过时间轴进行播放、GlF动图导出。1.4.2.2行政区划排名要求以列表的形式分析展示XX省各设区市、XX市各区县时均、日均、月均以及年均的空气质量排名结果，支持切换AQl及六项污染物浓度排名。1.4.2.3站点排名要求以列表的形式分析展示XX市各站点时均、日均、月均以及年均的空气质量排名结果，支持切换AQl及六项污染物浓度排名。1.4.2.4多元分析多元分析功能要求实现XX市颗粒物组分和臭氧前体物的协同分析，以时间序列图形式展示多元数据的时间变化特征，应包括颗粒物组分、光化学分类别以及气象要素和常规六参数；应支持因子任意组合绘图，支持坐标轴自定义调整，

16、支持重金属和光化学组分的单位切换，支持添加六参数据的等级线；时序图应支持切换单时间轴组合展示和多时间轴分要素展示；数据应支持选择原始、审核或混合数据；数据和图应支持下载。1.4.3空气质量达标管理空气质量达标管理子系统要求以XX市设定的年度考核目标为前提，根据上一年度各指标的完成情况分配年度目标值，以年度目标为向导，构建基于环境空气质量逐月动态目标分解方法，逐月控制，实时更新，动态调整逐步逼近年度目标，为环境空气质量目标管理提供决策支撑。1.4.3.1目标管理应基于相关政策要求，制定区域空气质量年度考核目标，默认目标为国家二级标准；支持对目标进行逐级分解，结合近三年月均浓度变化，将城市年度目标分配至各国控站点的月度目标。1.4