为提高本科生工程实践能力,激发学生工程设计的兴趣,设计了空气质量实时监测采集显示实验。以Xilinx公司最新全可编程控制器Zynq7000为硬件平台,将硬件逻辑编程设计与嵌入式软件开发相结合,进行空气质量的实时检测。通过该实验平台,使学生了解并掌握嵌入式开发和硬件逻辑控制两种不同的设计思路,接触业界开发设计的前沿技术,提升学生综合素质。

针对传统的无线数据采集存在着距离短、功耗高的不足,设计了一套通信距离较远、超低功耗的无线采集系统。系统以德州仪器最新高性能低功耗微处理器MSP432的主控单元,配合温湿度传感器、光敏电阻,对温度、湿度、光照度进行采集,通过无线模块实现数据的无线传输,并显示在LCD显示器上。通过该实验,学生能很好地学习嵌入式硬件和软件的设计开发过程,培养学生的团队协作能力。

利用无人机、北斗定位模块、颗粒物传感器、温湿度传感器,结合数据记录、显示等模块,在主控模块的协调下,指挥无人机按规划航线飞行,传感器获得空气中PM2.5、PM10、温度、湿度等数据,并将北斗实时定位信息匹配,完成对空间特定位置区域的空气微小颗粒物及温湿度的检测和记录,后续对该系统获取的数据分布状态进行评估,拓展了传统空气质量监测的作业空间和方式,能用于区域空气监测突发空气质量事件应急等领域。

印刷电路板（PCB）检测方法对于确保产品正常工作至关重要。该文针对传统的人工检测方法易存在漏检、误检等问题，采用深度学习方法对PCB缺陷进行检测，并搭建了基于ZYNQ的硬件实现平台；采用软硬件协同设计方法，使用FPGA对算法进行了硬件加速，其中包括采用了YOLOv3-SPP网络模型，并对该结构进行了优化，使其适用于ZYNQ端的部署。在搭建硬件平台时，首先通过Vivado配置硬件基本信息，然后使用Peta Linux创建Linux系统，在Vitis中调用该系统并添加DPU IP核，最后在ZYNQ的PS端采用多线程思想编写Python程序，实现PCB缺陷的检测。实验结果显示，该系统对各类型PCB缺陷的检测精度均在0.95以上，检测精度平均值（m AP）为0.97。

当下,人们最为关心的是"食",即"食品消费",我们现在讲的"消费安全",实质上主要是指"食品安全"。但人们往往疏忽了另外一种更重要、更基本的"消费"存在,那就是经过鼻孔进入人体的"消费"———"空气消费"。对应于"消费安全"这个主题,我们也就缺少了一个暂且把它称之为"呼吸安

本文将模糊数学理论运用于对空气质量的综合评价之中 ,构建出对城市空气质量进行模糊评价的数理经济模型。

大数据现象及处理引起了社会各界的关注。本文以大数据宏观层面理论为依据,试图从微观层面讨论一类大数据的具体处理,归纳提出一种基于开源架构的海量半结构化数据采集、存储及分析自动化解决方案,并分析解决方案的开放性、融合性和经济性的特点,指出解决方案的可拓展方面。同时,结合海量空气质量实时数据,分析解决方案的具体开发细节,给出解决方案运行的经验做法,讨论分析过程的大数据压缩机制。

空气质量是居民健康水平的重要影响因素,生态文明建设旨在改善环境质量,对居民健康水平的影响不容忽视。利用生态文明先行示范区(江西、福建、贵州、云南和青海)的设立作为准自然实验,研究生态文明建设对空气质量和居民健康状况的影响。首先,基于宏观数据采用合成控制法研究发现,生态文明先行示范区的设立改善了示范区的空气质量;其次,基于家庭住户微观数据采用双重差分法研究发现,生态文明先行示范区的设立显著提升了示范区居民的健康水平;最后,异质性分析发现,生态文明先行示范区的设立对福建、贵州和青海居民的健康水平改善效果显著,对江西和云南居民健康水平的影响效果不明显。

空气质量是居民健康水平的重要影响因素,生态文明建设旨在改善环境质量,对居民健康水平的影响不容忽视。利用生态文明先行示范区(江西、福建、贵州、云南和青海)的设立作为准自然实验,研究生态文明建设对空气质量和居民健康状况的影响。首先,基于宏观数据采用合成控制法研究发现,生态文明先行示范区的设立改善了示范区的空气质量;其次,基于家庭住户微观数据采用双重差分法研究发现,生态文明先行示范区的设立显著提升了示范区居民的健康水平;最后,异质性分析发现,生态文明先行示范区的设立对福建、贵州和青海居民的健康水平改善效果显著,对江西和云南居民健康水平的影响效果不明显。

环境信息公开对推动绿色创新、促进减污降碳,最终实现"双碳"战略目标至关重要。本文以提升环境信息透明度为目标的《环境空气质量标准》实施为准自然实验,采用多期DID方法分析了高环境风险行业和低环境风险行业在该标准实施前后的绿色创新表现。研究发现,《环境空气质量标准》实施后,高环境风险行业的绿色创新积极性显著提高,尤其是国有企业和非专利密集型企业。进一步分析发现,更严格的环保执法、更有效的公众监督以及更及时的媒体监督能够进一步强化环境信息公开的绿色创新效应,并且显著改善了当地空气质量。本文研究结论表明,应进一步完善环境质量标准体系,将更多的环境信息纳入国家监测体系,从而加快推进生产方式的绿色低碳转型发展。

污染防治需要政府和社会的共同努力,环境信息公开是有效协同治理的基础。文章利用我国《环境空气质量标准（2012）》分阶段实施这一外生冲击构造准自然实验,通过多期双重差分法分析了污染监测信息公开对城市空气质量的影响。研究发现：第一,污染信息公开可显著降低地区空气污染浓度。第二,在政府内部压力和外部监督的双重作用下,环境信息公开不仅有助于提高政府环境关注度,还激发了社会公众的环保监督积极性,推动企业投资规模和结构调整,形成政府、企业和公众共治的环境治理格局。第三,环境信息公开的污染防治效应受到地方官员特征、地方财力的影响,在官员年龄越大和财政压力越小的地区,环境信息公开具有更显著的污染治理效应。文章的研究意味着在完善环保法律和加强环保投资水平的同时,还应继续加大环境信息公开力度,构建以政府为主导,企业为主体以及公众共同参与的环境治理体系。

新时代推动中国经济高质量发展，需要依靠有效的产业政策实施，更需要注重与环境保护目标的衔接。文章利用2006—2020年中国283个城市的面板数据，基于国家级高新区设立这一准自然实验，运用多期DID方法，评估以高科技产业政策实施为核心的国家级高新区设立对城市空气质量的影响。研究发现：以国家级高新区设立为代表的产业政策实施对本地空气质量的改善作用显著，对邻近城市的空气质量提升亦具有显著的溢出效应；异质性研究结果表明，国家级高新区设立对资源型城市空气质量具有更强的影响效应，且在互联网发展水平较高和金融发展水平高的城市，其改善效应更加明显；机制检验表明，产业协调、技术创新和资源配置是国家级高新区推动城市空气质量改善的三个传导途径。

【目的】科学地评价环境空气质量对大气污染防治具有重大的现实意义。环境空气质量的好坏是一个不确定性问题，常用的模糊综合评判法综合了多种大气污染物来评价空气质量，但评价结果往往低于我国AQI标准等级，弱化了多种污染物同时超标对空气质量的影响。DS证据理论在处理模糊或不确定等问题时具有很大优势，但是目前较少有DS证据理论评价空气质量的研究。DS证据理论的关键问题是基本概率分配（BPA）和证据冲突可能引起反直觉的结果。【方法】因此本文首先利用Pearson和Spearman相关系数分析了大气污染物浓度数据，确立了高可信度的非线性BPA函数，并提出渐进式DS证据理论策略（Pro-DS）避免了冲突证据的融合问题，建立了环境空气质量综合评价模型。然后将该模型实际应用于2019年天津市空气质量评价，并以国家标准AQI为评价指标，与主因素型与加权型常用的模糊综合评判模型对比。最后本文提出了综合污染相对系数（CPRC）量化了多种污染物对总体空气质量的影响。【结果】以AQI为评价指标，本文模型F1-score比常用的模糊综合评判模型最少提高了4.58%，最大提高了27.46%，验证了本文模型的优越性。由于AQI标准空气质量评价取决于某个污染物而不是综合多个污染物，几种模糊综合评判模型的F1-score都低于50%。以CPRC为评价指标，AQI评价结果的F1-score超过99.1%，几类模糊综合评判模型F1-score都超过89.0%，验证了CPRC的有效性。而Pro-DS模型F1-score为93.1%，综合评价空气质量的模型最优，具有很强的实际应用价值。【结论】Pro-DS模型的综合评价结果低于或高于AQI评价级别，更好地体现了多种污染物对空气质量的综合影响。相比AQI评价方式，本文Pro-DS模型得出了综合空气质量级别的概率值，CPRC指标能够对综合空气质量日排名，为相关部门预防治理空气污染和生态环境工程建设提供实质性参考。

空气质量数据具有在时间上连续、空间上相关的特点,这提高了异常点识别的难度。本文提出在时间维度上运用移动平均法,在空间维度上运用反距离加权法对观测值进行预测并求残差的解决思路,从而将时空数据的异常点识别问题转化为二维残差值的异常点检测问题。通过仿真验证表明新方法具有良好的检出力。最后将新方法应用于北京市实际观测数据,取得了满意的识别效果。

空气质量审计属于自然资源审计范畴。由于我国审计机关基本未进行过该领域的专门审计，导致审计尚未形成一套较为成熟、符合实际的审计规范体系，审计范围、审计内容、审计对象、审计方法等都在进一步探索中，因此借鉴美、英等审计机关的做法，并结合我国的实际情况开展审计，是比较可行的一个思路。文章以美、英等审计机关发布的空气质量审计报告为例，分析总结这些审计机关开展该领域审计的一些经验做法，构建空气质量审计内容框架。