一种室外空气质量解决方法和系统技术方案

本发明专利技术包括一种室外空气质量监测方法和系统，其特征在于，用于实现：创建多个测试点，在一段时间内构建与测试点对应K‑D二叉树，通过K‑D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站位置，并计算每个测试点与多个空气监测站的距离；在一段时间内获取空气监测站的空气质量指标，根据K‑D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站位置及其距离，使用反距离权重法重新计算每个测试点的空气质量指标及所有污染物数据；查找以用户为中心一定距离内所有的测试点，进一步查找所有测试点中已计算的空气质量数据，根据测试点空气质量指标，在用户移动终端的地图显示界面使用对应的颜色进行标识。本发明专利技术的有益效果为：能够精确快捷的监测到用户附近的空气质量。

【技术实现步骤摘要】
一种室外空气质量解决方法和系统
本专利技术涉及一种室外空气质量解决方法和系统，属于计算机领域。
技术介绍
随着经济急速发展，能源开采需求越来越多。经济活动急速增长，发电需求，发电厂的功率越来越大，汽车销售数量不断创新高。空气中慢慢就因为经济活动而多了一些副产品，包括悬浮粒子pm2.5，pm10，SO2等，均从发电广及汽车的引擎排放出来。由汽车、工厂等污染源排入大气的氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物，在太阳紫外线的照射下发生光化学反应，生成臭氧等二次污染物。为了让大众明白及知道空气中的污染物及提高对空气质量的认识，通过数据分析及传感器检测，让人人都可以知道，他所处于地位置的空气质量及当中所含有的污染物成份及程度。根据现时情况，一般人需要从政府网站找出每个地方监测站的数据，然后从数据中查看那个监测站位置是最近自己，当然有些最近有2-3个监测站，都是至少5-10公里的距离。那就完全不能估算自己所处位置的实时空气质量如何地方监测站通常包括了以下的污染物，如PM2.5(细颗粒物)，PM10(颗粒物)，SO2(二氧化硫)，CO(一氧化碳)，O3一氧化碳及NO2(二氧化氮)。最后以空气质量指数(AQI)，即AirQualityIndex，是定量描述空气质量状况的无纲量指数。一个普通的市民，可能量农民，工人，长者，中小学生等，未必人人都精通高深数学的计算，未必知道监测站所测量的数据和自己所处位置设身处地有什么关系。参照图1，以北京为例,北京市只有12个监测站监测空气质量数据,一般人只能参考这12个监测站的空气质量数据。由于各个监测站跟自己距离有近有远,不知道怎样判段自己所在位置的空气质量,所以一般人只是以其中一个位置当成自己位置的空气质量,导致可能自己正暴露于危险的空气质量情况也不知道。这正是这个专利技术专利申请及决现有情况的痛点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的技术方案提供了一种室外空气质量解决方法和系统，用于解决现有技术的不足。本专利技术的技术方案包括一种室外空气质量监测方法，其特征在于，该方法包括：A.创建多个测试点，固定时间内构建与测试点对应K-D二叉树，通过K-D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站位置，并计算每个测试点与多个空气监测站的距离；B.在一段时间内获取空气监测站的空气质量指标，根据K-D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站位置及其距离，基于多个空气监测站与测试点的距离使用反距离权重法计算每个测试点的空气质量指标及所有污染物数据；C.查找以用户为中心一定距离内所有的测试点，进一步查找所有测试点中已计算的空气质量数据，根据测试点空气质量指标，在用户移动终端的地图显示界面使用对应的颜色进行标识。根据所述的室外空气质量监测方法，其中步骤A包括子步骤：S21，通过K-D二叉树比较待查询节点和分裂节点的分裂维的值，若小于等于就进入左子树分支，等于就进入右子树分支直到叶子结点，顺序搜索路径找到最近邻的近似点，该近似点为待查询点处于同一个子空间的叶子结点；S22，回溯搜索路径，并判断搜索路径上的结点的其他子结点空间中是否可能有距离查询点更近的数据点，如果有可能，则需要跳到其他子结点空间中去搜索；S23，顺序重复步骤S21与S22直到搜索路径为空，得出测试点跟多个空气监测站的位置及距离，并将其中最接近至少6个空气监测站作为搜索结果。根据所述的室外空气质量解决方法，其中的步骤B还包括：S31，使用反距离权重法计算所述步骤S23得到的测试点与最接近至少6个空气检测站的位置及距离；S32，每个测试点都会作为插值点，将空气检测站的点作为离散点，其中若离散点与插值点的距离超过一定阈值，则将超过阈值距离的视为非影响点；S33，计算每个离散点的权重值，根据权重值与对应空气监测站质量重新计算测试点空气质量指标，其中权重值为距离倒数函数。根据的室外空气质量解决方法，其中的步骤S31还包括：对距离及地理位置的计算，其中距离计算为，di表示用户与测试点的距离，其中的地理位置计算为，其中根据所述的室外空气质量解决方法，所述步骤C还包括：用于对所述步骤B得到的空气质量使用半透明图层在用户地图显示界面进行显示，其中不同的空气质量指标对应不同的颜色。根据所述的室外空气质量监测方法，其中的步骤C还包括：S61，通过移动终端对用户自身位置进行定位；S62，通过网络获取用户一定范围内所有测试点位置信息；S63，向数据库查找多个测试点的空气数据，以及，提供查找界面用于自定义查找天气数据。根据上述任意方法的一种室外空气质量监测系统，其特征在于，该系统包括：模拟测试点模块，用于在一段时间内构建与测试点对应K-D二叉树，通过K-D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站，并计算每个测试点与多个空气监测站的距离；空气质量计算模块，用于在一段时间内获取空气监测站的空气质量指标，根据K-D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站位置及其距离，基于多个空气监测站与测试点的距离使用反距离权重新计算每个测试点的空气质量指标及所有污染物数据；空气质量展示模块，用于查找以用户为中心一定距离内所有的测试点，进一步查找所有测试点中已计算的空气质量数据，根据测试点空气质量指标，在用户移动终端的地图显示界面使用对应的颜色进行标识。本专利技术的有益效果为：能够精确快捷的监测到用户附近的空气质量。附图说明图1所示为现有技术的空气质量监测流程；图2所示为根据本专利技术实施方式的空气质量监测流程。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。本专利技术的室外空气质量解决方法和系统适用于空气质量的实时监测。图2所示为根据本专利技术实施方式的空气质量监测流程。具体如下S201～S205所示：S201，从网络上找出监测站位置及其在其位置检测的空气质量数据；S202，模拟测试点，创建百万个测试点,视乎地方大小及人口密度,然后用K-D二叉树找寻测试点及最接近的空气监测站的位置及距离；S203，通过反距离权重法(InverseDistanceWeighting，IDW)进行计算；反距离权重法插值方法假定每个输入点都有着局部影响，这种影响随着距离的增加而减弱。步骤如下所示：1.计算未知点到所有点的距离；2.计算每个点的权重：权重是距离的倒数的函数。于反距离权重公式与任何实际的物理过程都不关联，因此无法确定特定幂值是否过大。在IDW插值之前,我们可以事先获取一个离散点子集，用于计算插值的权重；原因1：离散点距离插值点越远，其对插值点的影响力越低，甚至完全没有影响力；原因2：离散点越少可以加快运算速度；通过反距离权重法，把每一个用程序得出来的测试点的位置，位置包括距离及空间坐标,经过以下示例方式计算，每个测试点会用程序找出最近6个监测站。根据距离确认权重值，参考表1监测点距离0,141.230,235.350,340.00,420.000,544.720,692.19表1进一步计算得到λ1＝0.15，λ2＝0.17...λ4＝0.31,λ5＝0.139...计算空间坐标，参考表2测试点纬度经度海拔0110.0150.0？170.0140.0115.42115.0115.0123.13150.0150.0113.84110.0170.0110.559本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室外空气质量监测方法，其特征在于，该方法包括：A.创建多个测试点，在一段时间内构建与测试点对应K‑D二叉树，通过K‑D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站，并计算每个测试点与多个空气监测站的距离；B.在一段时间内获取空气监测站的空气质量指标，根据K‑D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站位置及其距离，基于多个空气监测站与测试点的距离使用反距离权重新计算每个测试点的空气质量指标及所有污染物数据；C.查找以用户为中心一定距离内所有的测试点，进一步查找所有测试点中已计算的空气质量数据，根据测试点空气质量指标，在用户移动终端的地图显示界面使用对应的颜色进行标识。

【技术特征摘要】
1.一种室外空气质量监测方法，其特征在于，该方法包括：A.创建多个测试点，在一段时间内构建与测试点对应K-D二叉树，通过K-D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站，并计算每个测试点与多个空气监测站的距离；B.在一段时间内获取空气监测站的空气质量指标，根据K-D二叉树检索与测试点最接近的多个空气监测站位置及其距离，基于多个空气监测站与测试点的距离使用反距离权重新计算每个测试点的空气质量指标及所有污染物数据；C.查找以用户为中心一定距离内所有的测试点，进一步查找所有测试点中已计算的空气质量数据，根据测试点空气质量指标，在用户移动终端的地图显示界面使用对应的颜色进行标识。2.根据权利要求1所述的室外空气质量监测方法，其特征在于，所述步骤A包括子步骤：S21，通过K-D二叉树比较待查询节点和分裂节点的分裂维的值，若小于等于就进入左子树分支，等于就进入右子树分支直到叶子结点，顺序搜索路径找到最近邻的近似点，该近似点为待查询点处于同一个子空间的叶子结点；S22，回溯搜索路径，并判断搜索路径上的结点的其他子结点空间中是否可能有距离查询点更近的数据点，如果有可能，则需要跳到其他子结点空间中去搜索；S23，顺序重复步骤S21与S22直到搜索路径为空，得出测试点跟多个空气监测站的位置及距离，并将其中最接近至少6个空气监测站作为搜索结果。3.根据权利要求1和2所述的室外空气质量解决方法，其特征在于，所述步骤B还包括：S31，使用反距离权重法计算所述步骤S23得到的测试点与最接近至少6个空气检测站的距离；S32，每个测试点都会作为插值点，将空气检测站的点作为离散点，其中若离散点与插值点的距离超过一定阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊杰，王磊，
申请(专利权)人：珠海华海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44