大气污染扩散的模拟方法、装置、存储介质和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种大气污染扩散的模拟方法、装置、存储介质和电子设备，该模拟方法包括：获取待模拟区域的第一数据集，根据第一数据集确定大气污染扩散模型；获取待模拟区域的第二数据集和用户设定的参数；将第二数据集和用户设定的参数输入至大气污染扩散模型，以确定大气污染扩散的模拟结果；其中，第一数据集用于指示待模拟区域的历史污染数据，第二数据集用于指示待模拟区域的污染源数据。在本发明专利技术的技术方案中，模拟装置将获取的待模拟区域的污染源数据和用户设定的参数输入至大气污染扩散模型即可确定出大气污染扩散的模拟结果，简化了大气污染扩散模拟过程，提高了大气污染扩散模拟速度。扩散模拟速度。扩散模拟速度。

【技术实现步骤摘要】
大气污染扩散的模拟方法、装置、存储介质和电子设备


[0001]本专利技术涉及大气污染扩散模拟
，具体而言，涉及一种大气污染扩散的模拟方法、装置、存储介质和电子设备。

技术介绍

[0002]现有技术中，空气质量模型运用气象学原理及数学方法，从水平和垂直方向在大尺度范围内对空气质量进行仿真模拟，再现污染物在大气中输送、反应、清除等过程的数学工具，是分析大气污染时空演变规律、内在机理、成因来源、建立“污染减排”与“质量改善”间定量关系及推进我国环境规划和管理向定量化、精细化过渡的重要技术方案，但这种方案存在模拟速度较慢、模拟过程复杂等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的第一个方面在于提出一种大气污染扩散的模拟方法。
[0005]本专利技术的第二个方面在于提出一种大气污染扩散的模拟装置。
[0006]本专利技术的第三个方面在于提出一种可读存储介质。
[0007]本专利技术的第四个方面在于提出一种电子设备。
[0008]有鉴于此，根据本专利技术的一个方面，提出了一种大气污染扩散的模拟方法，该模拟方法包括：获取待模拟区域的第一数据集，根据第一数据集确定大气污染扩散模型；获取待模拟区域的第二数据集和用户设定的参数；将第二数据集和用户设定的参数输入至大气污染扩散模型，以确定大气污染扩散的模拟结果；其中，第一数据集用于指示待模拟区域的历史污染数据，第二数据集用于指示待模拟区域的污染源数据。
[0009]需要说明的是，本专利技术所提出的大气污染扩散的模拟方法的执行主体可以是大气污染扩散的模拟装置，为了更加清楚的对本专利技术提出的大气污染扩散的模拟方法进行说明，下面技术方案中以大气污染扩散的模拟方法的执行主体为大气污染扩散的模拟装置进行示例性说明。
[0010]在该技术方案中，上述第一数据集用于指示上述待模拟区域的历史污染数据，其具体包括待模拟区域的历史的：地形数据、土地利用数据、风场数据、温度数据、气象数据和污染源监测数据；其中，风场数据包括风速和风向数据，气象数据包括总云量、低云量、相对湿度和气压，污染源监测数据包括污染源的烟囱高度、直径、海拔，排口的温度、排放速率以及污染源的经纬度坐标信息等数据。上述第二数据集用于指示待模拟区域的污染源数据。
[0011]具体而言，上述污染源可划分为点源、线源、面源、体源，上述污染源中的污染物主要包括SO2、SO4、NO、NO2、HNO3、NO3、PM10、PM2.5、CO和NO
X
等。
[0012]在该技术方案中，模拟装置首先获取待模拟区域的第一数据集，根据第一数据集确定大气污染扩散模型。具体而言，模拟装置可以根据第一数据集对深度神经网路的编码
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解码架构模型进行训练的方式，确定出上述大气污染扩散模型。
[0013]进一步地，在确定出大气污染扩散模型后，模拟装置获取待模拟区域的第二数据集以及用户设定的参数。具体而言，用户设定的参数主要包括模拟大气污染扩散的起始时间和模拟运行的时长。
[0014]进一步地，模拟装置将获取的第二数据集中的数据和用户设定的参数输入至上述大气污染扩散模型中，以使大气污染扩散模型输出大气污染扩散的模拟结果。具体而言，在进行大气污染扩散模拟时，会将上述待模拟区域按照预设大小划分成网格形式，因此，大气污染扩散模型输出的大气污染扩散的模拟结果为网格数据，根据该网格数据能够确定每个网格的大气污染浓度，即能够了解到污染源在待模拟区域的大气污染扩散情况。
[0015]在该技术方案中，模拟装置首先根据获取的待模拟区域出的历史污染数据确定出大气污染扩散模型，然后将获取的待模拟区域的当前的污染源数据和用户设定的参数输入至上述大气污染扩散模型，确定出大气污染扩散的模拟结果。在本专利技术的技术方案中，模拟装置将获取的待模拟区域的污染源数据和用户设定的参数输入至大气污染扩散模型即可确定出大气污染扩散的模拟结果，简化了大气污染扩散模拟过程。同时，由于大气污染扩散模型是通过待模拟区域出的历史污染数据(即第一数据集)对深度神经网路的编码
‑
解码架构模型进行训练得出的，提高了大气污染扩散模拟速度。
[0016]此外，根据本专利技术的上述技术方案提出的大气污染扩散的模拟方法，还可以具有以下附加技术特征：
[0017]在上述技术方案中，根据第一数据集确定大气污染扩散模型的步骤具体包括：将第一数据集输入至第一预设模型中，以确定第三数据集；根据第一数据集和第三数据集对第二预设模型进行训练，以确定大气污染扩散模型。
[0018]在该技术方案中，上述第一预设模型用于指示传统的用于模拟大气污染扩散的空气质量模型，上述第三数据集用于指示根据上述第一数据集通过第一预设模型模拟出的大气污染扩散结果数据。
[0019]具体地，模拟装置首先将获取的第一数据集输入至第一预设模型(即传统的空气质量模型)中，以得出第三数据集(通过传统的空气质量模型得出的大气污染扩散结果)。具体而言，由于真实的大气污染物扩散过程难以获得，所以本专利技术通过传统的空气质量模型生成用于后续步骤中训练上述第二预设模型的输出数据。
[0020]需要说明的是，上述第一预设模型为AERMOD(空气扩散)模型、高斯烟羽模型、高斯烟团模型、CALPUFF(非稳态拉格朗日烟团)模型中的任一种。
[0021]进一步地，模拟装置也可以采用待模拟区域中的大气污染监测站点的监测数据结合插值的方法生成上述第三数据集，还可以采用上述多种模型混合的方式生成上述第三数据集，并叠加上述监测数据进行校正处理，以提高确定出的第三数据集的准确性。
[0022]进一步地，模拟装置根据上述第一数据集以及确定出的第三数据集对第二预设模型进行训练，以确定出上述大气污染扩散模型。具体而言，在训练过程中，以第一数据集作为输入数据，以第三数据集作为输出数据对第二预设模型进行训练。
[0023]在该技术方案，由于真实的大气污染物扩散过程难以获得，所以本专利技术的技术方案中根据第一数据集，通过传统的空气质量模型(即第一预设模型)生成用于训练第二预设模型的输出数据。保证了能够训练出模拟精度到达模拟要求的大气污染扩散模型。
[0024]在上述技术方案中，根据第一数据集和第三数据集对第二预设模型进行训练，以
确定大气污染扩散模型的步骤具体包括：确定第二预设模型的初始浓度输入数据；对第一数据集进行预处理，确定第一输入数据集和第二输入数据集；根据初始浓度输入数据、第一输入数据集、第二输入数据集和第三数据集确定模型训练数据集；根据模型训练数据集对第二预设模型进行训练，以确定大气污染扩散模型；其中，第二预设模型包括编码器和解码器，在对第二预设模型进行训练时，初始浓度输入数据和第一输入数据为编码器的输入数据，第二输入数据集为解码器的输入数据，第三数据集为解码器的输出数据。
[0025]在该技术方案中，模拟装置根据上述第一数据集和上述第三数据集对第二预设模型进行训练本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气污染扩散的模拟方法，其特征在于，包括：获取待模拟区域的第一数据集，根据所述第一数据集确定大气污染扩散模型；获取所述待模拟区域的第二数据集和用户设定的参数；将所述第二数据集和用户设定的参数输入至所述大气污染扩散模型，以确定大气污染扩散的模拟结果；其中，所述第一数据集用于指示所述待模拟区域的历史污染数据，所述第二数据集用于指示所述待模拟区域的污染源数据。2.根据权利要求1所述的大气污染扩散的模拟方法，其特征在于，所述根据所述第一数据集确定大气污染扩散模型，具体包括：将所述第一数据集输入至第一预设模型中，以确定第三数据集；根据所述第一数据集和所述第三数据集对第二预设模型进行训练，以确定所述大气污染扩散模型。3.根据权利要求2所述的大气污染扩散的模拟方法，其特征在于，所述根据所述第一数据集和所述第三数据集对第二预设模型进行训练，以确定所述大气污染扩散模型，具体包括：确定所述第二预设模型的初始浓度输入数据；对所述第一数据集进行预处理，确定第一输入数据集和第二输入数据集；根据所述初始浓度输入数据、所述第一输入数据集、所述第二输入数据集和所述第三数据集确定模型训练数据集；根据所述模型训练数据集对所述第二预设模型进行训练，以确定所述大气污染扩散模型；其中，所述第二预设模型包括编码器和解码器，在对所述第二预设模型进行训练时，所述初始浓度输入数据和所述第一输入数据为所述编码器的输入数据，所述第二输入数据集为所述解码器的输入数据，所述第三数据集为所述解码器的输出数据。4.根据权利要求3所述的大气污染扩散的模拟方法，其特征在于，所述确定所述第二预设模型的初始浓度输入数据，具体包括：将所述待模拟区域按照预设网格大小划分成多个网格；根据每个网格的大气污染浓度数据确定所述初始浓度输入数据。5.根据权利要求3所述的大气污染扩散的模拟方法，其特征在于，所述第一数据集包括所述待模拟区域的地形数据、土地利用数据、风场数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志辉，许文龙，邢军华，陈瑞斌，
申请(专利权)人：深圳中兴智坪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：