Проаналізовано основні задачі моніторингу стану атмосферного повітря (САП) та вимоги до удосконалення мережі спостережень за станом довкілля для забезпечення зменшення негативних впливів на урбанізовані території та населення промислових міст України. Наведено сучасні інструменти та засоби аналізу великих обсягів структурованих та неструктурованих геопросторових даних, зокрема методи обробки Big Data та методи інтелектуального аналізу геопросторових даних. Здійснено адаптацію окремих засобів для задач моніторингу САП. Надано приклади інтелектуального аналізу та візуалізації геопросторових даних, що відображають рівні техногенних навантажень на атмосферне повітря.