一种基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，根据受试对象实时活动轨迹打点信息和研究区域内监测站点空气污染浓度数据，构建位置与空气污染浓度之间的插值模型，并计算特定时段的平均值，运用高精度的环境模型较为准确的获得受试对象在研究期间的平均空气污染物暴露水平，实施成本较低，且不受研究对象的限制，适用于长期、大规模区域的个体空气污染物暴露评估；相对于采用便携式测量仪器的个体暴露评价方法，本发明专利技术克服了实地监测的困难，节省了大量人力物力；而相对于以往基于空气监测站点的区域大范围的人群环境暴露评价，本发明专利技术实现了从静态监测到时空技术的转变，并可精确评价个体的暴露水平。并可精确评价个体的暴露水平。并可精确评价个体的暴露水平。

【技术实现步骤摘要】
一种基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法


[0001]本专利技术涉及空气污染暴露监测与健康风险评估领域，尤其涉及的是一种基于实时活动轨迹监测APP的个体空气污染暴露精确评估方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着城市化进程的不断推进，很多城市的空气污染日益严重；作为世界上最重要的环境健康风险因素之一，城市环境的空气质量变化也受到了人们广泛的关注；空气污染会导致死亡率或严重疾病的增加，对人类健康存在一定程度的危害；例如，空气污染物可通过口、鼻、皮肤接触等进入人体，进而损害人体的呼吸、心血管、神经等系统；据不完全统计，全球每年有超过300万人的死亡可归因于空气污染。
[0003]从健康风险评估角度看，人群健康防护的基础是了解自身的暴露情况，进而采取有针对性的措施，而个体空气污染暴露情况的评估则依赖于暴露评价方法和暴露测量技术；暴露评价是对人群暴露于环境介质中有害因子的强度、频率、时间、暴露的途径和方式进行测量、估算或预测的过程，是进行健康风险评价的定量依据；目前针对个体的大气污染暴露评价方法，其优点是可以精确到个人的行为活动及环境暴露情况，相对于环境暴露评价精度较高；但是这种方法对于个体监测设备及技术创新要求较高，且仪器和实施的成本较高，不适用于长期和大规模区域的空气污染物暴露评估。
[0004]因此，现有技术尚有待改进和发展。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，实施成本低，且不受研究对象的限制，适用于长期、大规模区域的个体空气污染物暴露评估。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，包括以下步骤：A、选取研究区域和符合要求的受试对象，为受试对象随身携带的智能手机安装相关APP，并指引其注册和绑定账户，以及实名认证后完善个人基本信息；B、从受试对象接受第一次调查时开始直到研究结束，实时收集其随身携带的智能手机的相关APP反馈回来的连续的活动轨迹打点信息，并通过正向地理编码，将该受试对象活动轨迹打点信息转换为对应的经纬度数据；C、同步不间断地收集所选取的研究区域及其地理边界预设经纬度范围内所有大气环境监测国控站点发布的空气污染浓度数据，以此获得该研究区域内的空气污染物浓度的时间和空间分布；D、根据步骤B中获得的受试对象实时活动轨迹打点信息和步骤C中获得的监测站点空气污染浓度数据，构建位置与空气污染浓度之间的插值模型，以此获得该受试对象在该时点的空气污染暴露值；
E、根据步骤D中获得的受试对象的连续的空气污染暴露值，计算特定时段的平均值，并以此来代表受试对象在该时段的空气污染物平均暴露水平。
[0007]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤A选取的研究区域覆盖受试对象在参与研究期间所途经的地点以及所停留的地点。
[0008]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤B中的正向地理编码通过第三方地图软件的开放平台获取API，并借助R语言软件的“amapR”等程序包进行相关数据编码。
[0009]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤B中的活动轨迹打点的时间分辨率为D，D≤30min；且所述步骤C中所选取的研究区域地理边界预设经纬度范围为0.1
°×
0.1
°
。
[0010]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤D中的插值模型在构建时采用反距离加权插值模型。
[0011]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤D中的插值模型在构建时采用克里金插值模型。
[0012]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤D中的插值模型在构建时采用样条曲线插值模型。
[0013]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤E中计算受试对象在该时段的空气污染物平均暴露水平所用公式为：；其中，I代表受试对象的唯一指定编号，t代表待求取污染物平均浓度的指定的时间区间，i代表t时段内任意时点，N代表t时间段内获得的各种空气污染物数据所对应时点的总个数，E(I
t
)是第I个受试对象在t时间段内的各种空气污染物平均暴露水平，E(I
i
)是第I个受试对象在i时间点各种空气污染物的平均暴露值。
[0014]所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其中：所述步骤E中，个体的臭氧O3日平均暴露水平通过求取一天内8h的最大平均浓度获得，CO，NO2，SO2，PM
2.5
和PM
10
污染物的日平均暴露水平通过求取该天的平均值获得。
[0015]本专利技术所提供的一种基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，由于采用了受试对象的智能手机中安装的相关APP(例如“空气精灵”)，通过实时的活动轨迹监测和监测站点空气污染数据的匹配，运用高精度的环境模型较为准确的获得受试对象在研究期间的平均空气污染物暴露水平，实施成本较低，且不受研究对象的限制，适用于长期、大规模区域的个体空气污染物暴露评估；相对于采用便携式测量仪器的个体暴露评价方法，本专利技术克服了实地监测的困难，节省了大量人力物力；而相对于以往基于空气监测站点的区域大范围的人群环境暴露评价，本专利技术实现了从静态监测到时空技术的转变，并可精确评价个体的暴露水平。
附图说明
[0016]在此描述的附图仅用于解释目的，而非意图以任何方式来限制本专利技术公开的范围；图中各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并非是具体
限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸；本领域的技术人员在本专利技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本专利技术。
[0017]图1是本专利技术基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法的流程图；图2是本专利技术基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法所用空气污染监测平台的用户APP端的UI界面示意图；图3是本专利技术基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法所用空气污染监测平台的管理后台PC端的空气监控记录数据导出示意图；图4是本专利技术基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法所用空气污染监测平台的管理后台PC端的活动轨迹信息示意图。
具体实施方式
[0018]以下将结合附图，对本专利技术的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的具体实施方式。
[0019]如图1所示，图1是本专利技术基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法的流程图，本专利技术基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法应用在空气污染监测平台中，该空气污染监测平台由用户APP端和管理后台PC端组成，以在用户随身携带的智能手机安装“空气精灵”APP作为用户APP端为例；该个体空气污染暴露精确评估方法具体包括以下步骤：步骤S110、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其特征在于，包括以下步骤：A、选取研究区域和符合要求的受试对象，为受试对象随身携带的智能手机安装相关APP，并指引其注册和绑定账户，以及实名认证后完善个人基本信息；B、从受试对象接受第一次调查时开始直到研究结束，实时收集其随身携带的智能手机的相关APP反馈回来的连续的活动轨迹打点信息，并通过正向地理编码，将该受试对象活动轨迹打点信息转换为对应的经纬度数据；C、同步不间断地收集所选取的研究区域及其地理边界预设经纬度范围内所有大气环境监测国控站点发布的空气污染浓度数据，以此获得该研究区域内的空气污染物浓度的时间和空间分布；D、根据步骤B中获得的受试对象实时活动轨迹打点信息和步骤C中获得的监测站点空气污染浓度数据，构建位置与空气污染浓度之间的插值模型，以此获得该受试对象在该时点的空气污染暴露值；E、根据步骤D中获得的受试对象的连续的空气污染暴露值，计算特定时段的平均值，并以此来代表受试对象在该时段的空气污染物平均暴露水平。2.根据权利要求1所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其特征在于：所述步骤A选取的研究区域覆盖受试对象在参与研究期间所途经的地点以及所停留的地点。3.根据权利要求1所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其特征在于：所述步骤B中的正向地理编码通过第三方地图软件的开放平台获取API，并借助R语言软件的“amapR”等程序包进行相关数据编码。4.根据权利要求1所述的基于手机APP的个体空气污染暴露精确评估方法，其特征在于：所述步骤B中的活动轨迹打点的时间分辨率为D，D≤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：林华亮，张仕玉，蔡苗，王肖杰，李锐，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：