大气质量预测预警及信息发布系统是指运用物联网技术，对区域内与大气环境质量相关的包括PM2.5、PM10、CO、SO2、NOx、O3、总悬浮颗粒物等空气污染物指标及AQI指数进行在线监测和信息发布，并能够根据大气各项指标，采用数据挖掘、时间序列、人工智能等综合技术，针对数值模型、统计模型以及推理模型，建立多模式的空气质量预测预警模型，实现对未来空气质量各指标做出准确预测，并针对预测结果进行预警的系统。系统为污染源治理、总量减排、污染物总量控制、环境评价、高污染企业的新建和关停及其他关联部门的应用提供数据依据。

系统分为大气监测数据采集系统、数据中心、核心业务平台、大气预测预警信息发布Web系统、Android移动终端信息发布系统。

系统基本功能：大气监测数据采集系统，能够从大气监测设备/站在线获取准确的、连续的、完整的大气监测数据，并储存和传输；通过数据中心，实现监测数据的整理、分类和存储；核心业务平台对监测数据进行统计分析，利用数值、统计、挖掘以及推理等多种模型，对未来一定时间段内的大气环境质量进行快速预测和预警，结合推理技术进行自动调整和修正，并能够结合污染源清单通过空气污染追因系统推理污染形成的原因；所有分析统计和预测的结果通过Web信息发布系统或Android移动终端发布系统进行展示，以供用户查询。

如图1所示，大气质量预测预警信息发布系统主要由数据采集系统、数据中心、核心业务平台以及信息发布系统组成，并通过标准体系和安全体系保证系统规范化和安全可靠。

图1 基于物联网的大气质量预测预警系统总体架构

其中，核心业务平台的主要功能是提供大气质量预测核心业务服务，主要包括：大气预测预警核心算法（推理预测模型）、后端平台系统、污染源排放清单系统、空气污染来源追因系统、重污染天气决策支持系统、可视化业务会商系统以及公共信息服务系统等。

  信息发布系统支持Web、Android移动终端等多种形式的实时监测数据和预测数据查询、统计分析功能，包括报表、折线图、饼图、直方图等，查询数据包括浓度均值、超标率均值、空气质量级别等，支持分析报表打印功能。

 预测指标包括：CO、SO2、NO2、O3、PM10、PM2.5，能够较准确预测未来1天至5天内的城市不同区域的环境空气质量，并根据时间推进自动进行误差修正，其预测准确率达到70%以上；能够追溯城市空气质量下降的原因。

 预测结果可通过PC终端、移动终端以及广播终端等多种形式进行发布，如图2所示。

图2 大气质量预测预警信息发布流程