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PM2.5污染气团溯源方法、装置、电子设备及存储介质


技术摘要:
本申请提出一种PM2.5污染气团溯源方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:获取待分析的PM2.5污染事件对应的时间段内的环境监测数据和气象历史资料;根据环境监测数据和气象历史资料,模拟时间段内每小时的小时气团轨迹;根据每小时的小时气团轨迹,确定PM2.5污染  全部
背景技术:
随着工业化进程快速推进,粗放式发展带来的环境问题日益严重,其中大气污染 已成为近几年最为严重的环境污染之一,尤其是PM2.5污染,严重影响空气质量,并对人体健 康造成一定危害。对PM2.5污染气团的传输来源进行分析,对PM2.5污染的预防和治理均具有 重大意义。 当前,相关技术中提供了一种对PM2 .5污染气团的传输来源进行分析的方法,该方 法基于天气分型和气象要素聚类对大气重污染案例进行判别,通过聚类得出不同天气分型 条件下,污染物可能的传输来源。但对于某次出现的PM2.5重度污染过程,上述相关技术仅基 于该次PM2.5重度污染对应的天气分型来分析可能存在的传输通道,准确性差。 此外,嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)是我国自主研发的第三代空气质量模 式。NAQPMS全面考虑了空气污染物在大气中的平流、扩散、干湿沉降以及化学转化等过程。 NAQPMS模式耦合的污染在线源追踪技术从源排放开始对各种物理、化学过程进行分源类 别、分地域的质量追踪,可以跟踪PM2.5污染来源,定量分析PM2.5输送过程及区域污染排放 贡献率。但是NAQPMS对于软硬件条件有一定要求,并且也需要其他的方法来对模式预报分 析结果进行补充和验证。
技术实现要素:
本申请提出一种PM2.5污染气团溯源方法、装置、电子设备及存储介质,根据环境监 测数据和气象历史资料,模拟PM2.5污染事件对应的时间段内的污染气团来源轨迹,无需依 赖天气分型,能够准确地对任意一次PM2.5污染事件进行污染气团的传输来源分析。 本申请第一方面实施例提出了一种PM2.5污染气团溯源方法,所述方法包括; 获取待分析的PM2.5污染事件对应的时间段内的环境监测数据和气象历史资料; 根据所述环境监测数据和所述气象历史资料,模拟所述时间段内每小时的小时气 团轨迹; 根据所述每小时的小时气团轨迹,确定所述PM2.5污染事件对应的污染气团来源轨 迹。 在本申请一些实施例中,所述根据所述环境监测数据和所述气象历史资料,模拟 所述时间段内每小时的小时气团轨迹,包括: 从所述环境监测数据中获取所述时间段内每小时的PM2.5浓度; 基于所述气象历史资料驱动综合轨迹模式,按照预设模拟高度对所述每小时的 PM2.5浓度进行后向轨迹模拟,得到所述时间段内每小时的小时气团轨迹;以及, 根据所述每小时的PM2.5浓度,确定每个小时气团轨迹对应的PM2.5浓度。 4 CN 111612064 A 说 明 书 2/10 页 在本申请一些实施例中,其特征在于,所述根据所述每小时的小时气团轨迹,确定 所述PM2.5污染事件对应的污染气团来源轨迹,包括: 从所述时间段内每小时的小时气团轨迹中筛选出PM2 .5浓度大于预设浓度阈值的 小时气团轨迹; 将筛选出的所述小时气团轨迹确定为所述时间段内的污染气团轨迹; 对所述污染气团轨迹进行聚类,得到所述PM2.5污染事件对应的污染气团来源轨迹 及所述污染气团来源轨迹对应的贡献比例。 在本申请一些实施例中,对所述时间段内的污染气团轨迹进行聚类,得到所述 PM2.5污染事件对应的污染气团来源轨迹之后,还包括: 根据所述PM2.5污染事件对应的目标区域的地形信息、所述污染气团来源轨迹及其 对应的贡献比例,确定所述PM2.5污染事件对应的地面传输来源。 在本申请一些实施例中,所述确定所述PM2 .5污染事件对应的地面传输来源之后, 还包括: 根据所述污染气团来源轨迹,绘制所述污染气团来源轨迹对应的相对高度三维 图; 根据所述PM2.5污染事件对应的目标区域的地形信息及所述相对高度三维图,对确 定的所述地面传输来源进行验证。 本申请第二方面实施例提出了一种PM2.5污染气团溯源装置,所述装置包括; 数据获取模块,用于获取待分析的PM2.5污染事件对应的时间段内的环境监测数据 和气象历史资料; 轨迹模拟模块,用于根据所述环境监测数据和所述气象历史资料,模拟所述时间 段内每小时的小时气团轨迹; 来源确定模块,用于根据所述每小时的小时气团轨迹,确定所述PM2 .5污染事件对 应的污染气团来源轨迹。 在本申请一些实施例中,所述轨迹模拟模块,用于从所述环境监测数据中获取所 述时间段内每小时的PM2.5浓度;基于所述气象历史资料驱动综合轨迹模式,按照预设模拟 高度对所述每小时的PM2.5浓度进行后向轨迹模拟,得到所述时间段内每小时的小时气团轨 迹;以及,根据所述每小时的PM2.5浓度,确定每个小时气团轨迹对应的PM2.5浓度。 在本申请一些实施例中,所述来源确定模块,用于从所述时间段内每小时的小时 气团轨迹中筛选出PM2.5浓度大于预设浓度阈值的小时气团轨迹;将筛选出的所述小时气团 轨迹确定为所述时间段内的污染气团轨迹;对所述污染气团轨迹进行聚类,得到所述PM2.5 污染事件对应的污染气团来源轨迹及所述污染气团来源轨迹对应的贡献比例。 本申请第三方面实施例提出了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述 存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器运行所述计算 机程序以实现上述第一方面所述的方法。 本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程 序,其特征在于,所述程序被处理器执行实现上述第一方面所述的方法。 本申请实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点: 本申请实施例根据环境监测数据和气象历史资料,通过后向轨迹模拟,确定PM2 .5 5 CN 111612064 A 说 明 书 3/10 页 污染事件对应的时间段内的污染气团来源轨迹及每个污染气团来源轨迹对应的贡献比例, 无需依赖天气分型,能够较为准确地对任意一次PM2.5污染事件进行污染气团的传输来源分 析。 进一步地,根据分析出的污染气团来源轨迹,结合排放特征和气象影响因素,能够 从污染排放、气象和区域传输三方面对PM2.5污染事件的成因进行定性分析,不仅考虑了自 然因素和人为因素对PM2.5污染的影响,还考虑了区域传输对PM2.5污染的影响,考虑的影响 因素更加全面,大大提高了PM2.5污染成因分析的准确性,为预防和治理PM2.5污染提供科学 依据,对PM2.5污染有针对性地精准施策具有重要意义,且对于开展区域联防联控研究具有 重要意义。 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 的明显,或通过本申请的实践了解到。 附图说明 通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请 的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。 在附图中: 图1示出了本申请一实施例所提供的一种PM2.5污染气团溯源方法的流程图; 图2示出了本申请一实施例所提供的后向轨迹的示意图; 图3示出了本申请一实施例所提供的后向轨迹聚类的示意图; 图4示出了本申请一实施例所提供的后向轨迹的相对高度三维图; 图5示出了本申请一实施例所提供的另一种PM2 .5污染气团溯源装置的结构示意 图; 图6示出了本申请一实施例所提供的一种电子设备的结构示意图; 图7示出了本申请一实施例所提供的一种存储介质的示意图。
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