空气污染源区的确定方法技术

本公开提供了一种空气污染源区的确定方法，包括：获取空气污染源区确定任务；执行空气污染源区确定任务，以获取研究区域后向轨迹数据；将获取的后向轨迹数据网格化；导入研究区空气污染物逐时观测值；根据观测值确定潜在源贡献因子PSCF

【技术实现步骤摘要】
空气污染源区的确定方法


[0001]本公开涉及空气质量监测
，尤其涉及一种空气污染源区的确定方法。

技术介绍

[0002]由于空气污染的严峻形势，国内外研究者针对大气污染物的浓度分布、时空变化、区域输送及形成机理等方面开展了大量的研究。各地也积极开展空气污染来源解析、空气质量预报业务和能力建设，以对大气污染进行来源解析并分析识别污染贡献重点区，为污染控制提供依据。因此，准确地确定空气污染来源的主要源区，不仅能为日常生活和生产活动提供指导，还能为环保措施提供数据与支撑。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]针对上述技术问题，本公开提供了一种空气污染源区的确定方法，以期至少部分地解决上述技术问题之一。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本公开提供一种空气污染源区的确定方法，包括：
[0007]获取空气污染源区确定任务；
[0008]执行所述空气污染源区确定任务，以获取研究区域后向轨迹数据；
[0009]将获取的所述后向轨迹数据网格化；
[0010]导入研究区空气污染物逐时观测值；
[0011]根据所述观测值确定潜在源贡献因子PSCF
ij
和浓度权重轨迹CWT
ij
；
[0012]引入权重因子W(n
ij
)，将权重因子W(n
ij
)分别与所述潜在源贡献因子PSCF
ij
和所述浓度权重轨迹CWT
ij
相乘，得到修正潜在源贡献因子WPSCF
ij
和修正浓度权重轨迹WCWT
ij
；其中，i和j分别代表经度、纬度，n
ij
表示落在网格(i，j)中的端点数量；
[0013]筛选所述修正潜在源贡献因子WPSCF
ij
大于第一预设阈值的第一区域；筛选所述修正浓度权重轨迹WCWT
ij
大于第二预设阈值的第二区域；
[0014]确定所述第一区域和所述第二区域的公共区域，其中，所述公共区域作为空气污染的主要源区。
[0015]根据本公开的实施例，所述潜在源贡献因子PSCF
ij
的计算公式包括：
[0016][0017]其中，n
ij
表示落在网格(i，j)中的端点数量，m
ij
表示为网格(i，j)中，超过第一预设阈值的端点数量，网格(i，j)表示经度i和纬度j围成的网格。
[0018]根据本公开的实施例，所述浓度权重轨迹CWT
ij
的计算公式包括：
[0019][0020]其中，CWT
ij
为网格(i，j)的平均污染权重浓度；k为后向轨迹；N为经过网格(i，j)的
轨迹总数；C
k
为轨迹k经过网格(i，j)时对应的污染物浓度，α
ijk
为轨迹k在网格(i，j)停留的时间。
[0021]根据本公开的实施例，所述权重因子W(n
ij
)包括：
[0022][0023]根据本公开的实施例，所述将获取的所述后向轨迹数据网格化包括：将所述后向轨迹数据网格化为分辨率为1
°×1°
的网格。
[0024]根据本公开的实施例，其中，所述第一预设阈值＞160μg/m3。
[0025]根据本公开的实施例，其中，所述第二预设阈值＞0.9。
[0026]根据本公开的实施例，所述获取研究区域后向轨迹数据，包括：模拟研究区的空气污染物在距离地面500m高度的24h后向轨迹，每次模拟一个月。
[0027]根据本公开的实施例，还包括：确定所述公共区域的显示色彩；
[0028]将所述公共区域按照所述显示色彩进行可视化显示。
[0029]根据本公开的实施例，所述空气污染源区的污染物包括臭氧、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳中的一种或多种。
[0030](三)有益效果
[0031]本公开通过将后向轨迹数据网格化，并导入研究区空气污染物逐时观测值，然后根据观测值确定潜在源贡献因子PSCF
ij
和浓度权重轨迹CWT
ij
，并通过权重因子W(n
ij
)对潜在源贡献因子PSCF
ij
和浓度权重轨迹CWT
ij
修正，以减少PSCF
ij
与CWT
ij
作为一种条件概率分析的不确定性；之后，筛选出修正潜在源贡献因子WPSCF
ij
大于第一预设阈值的第一区域和修正浓度权重轨迹WCWTij大于第二预设阈值的第二区域，并将第一区域和第二区域的公共区域作为空气污染的主要源区。采用本公开提供的空气污染源区的确定方法，操作简便、准确率较高，能够实现对区域的大气污染来源解析、对识别污染贡献重点区的论证，进而实现对污染贡献重点区的识别，为研究大气污染治理分区管控提供有力支撑。
附图说明
[0032]图1是本公开提供的空气污染源区的确定方法的流程图。
具体实施方式
[0033]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。
[0034]目前国内外常用的空气质量模型基本是基于包含复杂化学过程的区域化学模型，如wrf
‑
CMAQ、wrf
‑
chem等基于排放清单的空气质量模型模拟方法，在特定气象场、源排放、初始边界条件下，可以基于物理化学过程建立模型、预测空气污染物浓度。但是上述方法往往操作复杂，计算量大，需要配备大型的服务器提供运行平台，随着区域增大和格网细化，运行速度十分缓慢。同时计算结果的可信度取决于排放源清单，排放源清单更新不及时，参
数设置的不确定性都会影响准确率。
[0035]拉格朗日混合单粒子轨道模型，结合潜在源贡献因子法(Potential Source Contribution Function，PSCF)，浓度权重轨迹分析法(Concentration
‑
Weighted Trajectory，CWT)由于操作简便，可在不依赖排放清单的前提下，进行大气污染传输路径输送及输送源地的研究。PSCF只是反映了污染轨迹在网格中的比例，不能反映轨迹的污染程度；CWT可以分析污染轨迹的污染程度，但并未考虑污染轨迹在网格中的比例，为快速、准确地分析空气污染的主要源区，需要一种更加深入的新方法。
[0036]为了解决上述技术问题，本公开提供一种空气污染源区的确定方法，包括：
[0037]获取空气污染源区确定任务；
[0038]执行空气污染源区确定任务，以获取研究区域后向轨迹数据；
[0039]将获取的后向轨迹数据网格化；
[0040]导入研究区空气污染物逐时观测值；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气污染源区的确定方法，包括：获取空气污染源区确定任务；执行所述空气污染源区确定任务，以获取研究区域后向轨迹数据；将获取的所述后向轨迹数据网格化；导入研究区空气污染物逐时观测值；根据所述观测值确定潜在源贡献因子PSCF
ij
和浓度权重轨迹CWT
ij
；引入权重因子W(n
ij
)，将权重因子W(n
ij
)分别与所述潜在源贡献因子PSCF
ij
和所述浓度权重轨迹CWT
ij
相乘，得到修正潜在源贡献因子WPSCF
ij
和修正浓度权重轨迹WCWT
ij
；其中，i和j分别代表经度、纬度，n
ij
表示落在网格(i，j)中的端点数量；筛选所述修正潜在源贡献因子WPSCF
ij
大于第一预设阈值的第一区域；筛选所述修正浓度权重轨迹WCWT
ij
大于第二预设阈值的第二区域；确定所述第一区域和所述第二区域的公共区域，其中，所述公共区域作为空气污染的主要源区。2.根据权利要求1所述的空气污染源区的确定方法，所述潜在源贡献因子PSCF
ij
的计算公式包括：其中，n
ij
表示落在网格(i，j)中的端点数量，m
ij
表示为网格(i，j)中，超过所述第一预设阈值的端点数量，网...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琰玮，王媛，朱荣杰，张蓝心，杨晨博，潘洲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：