一种大气污染动态管控系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种大气污染动态管控系统及方法，包括多源异构一体化数据平台、综合决策一张图平台、排放清单管理系统、重污染应急评估系统、移动源管理系统、来源追踪与成因分析系统和网格化监管系统；管控方法，包括问题识别、综合决策、执行反馈、效果评估。本发明专利技术的系统能够收集和生产丰富的大气污染相关监测和预报数据，打破多源异构数据的孤岛效应，敏捷精准地自动发现大气污染事件，实现大气污染管控业务流程高度信息化、自动化、评价定量化；管控方法深度利用传感器网络收集的数据和数值模式实现问题发现和研判，并能够快速应用前沿分析技术，充分调动多级管控人员的执行力，提升了大气污染动态管控业务的科学性和系统性。升了大气污染动态管控业务的科学性和系统性。升了大气污染动态管控业务的科学性和系统性。

【技术实现步骤摘要】
一种大气污染动态管控系统及方法


[0001]本专利技术涉及环保领域调控决策业务，特别涉及一种大气污染动态管控系统及方法。

技术介绍

[0002]大气污染管控是环境保护执行机构进行大气环境治理的重要手段，通过对大气污染问题的发现、研判和执行措施，使区域空气质量得到明显提升。
[0003]目前在大气污染管控业务在落地实施还存在一些困难，信息化的瓶颈比较突出。首先，数据孤岛现象突出，多源数据集成融合困难。目前地理、气象、环境、源排放等数据虽然在不同领域都已一定程度上支撑了业务的开展，但是针对环境这一复杂的体系，需要破除数据之间的共享壁垒，汇聚相关各个部门的数据；此外，随着多源数据的积累，领域数据之间的关系越来越复杂，需要采用大数据和人工智能等技术对数据进行多维度深度分析，从而满足系统性支撑污染防治工作的要求，推进环境管理工作的精准化转变。
[0004]其次，大气污染在发生地常常存在“特殊地理气象条件限制”，“污染源体系复杂且变化迅速”等问题。在一些地方由于地理空间的闭塞，高排量、复杂地形及低风速常使大气污染滞留，在特殊的环流形势、高湿度及强烈逆温事件下容易造成重污染天气。大气污染事件持续时间较长，覆盖区域范围广，影响人口众多；且一些地区排放企业规模较小且分布分散，排放来源复杂。
[0005]此外，管控措施动态响应实时量化评估困难。受硬件条件制约和排放实时计算模型等软科学基础限制，大气污染问题的分析和决策还处在人工收集和经验判断的程度，难以达到精准及时的要求。另外，由于构建体系的制约，目前地方的管控层级仅落实到地市级层面，在区域更高的层面上还缺乏统一管控。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术提供一种大气污染动态管控系统及方法，该系统及方法用于环保部门实现大气污染管控业务。该系统对大气污染动态管控方法的各个核心步骤进行了信息化实现，并且针对各个步骤实现了相应的数据支撑和技术支撑，搭建了平台化业务应用，能够助力区域空气质量的持续改善。系统主要面向环保执行机构业务人员、调控对象企业、环保政策决策机构等。本系统具有较强的实用性和通用性，能够科学准确地执行大气污染动态管控的方法。
[0007]技术方案：本专利技术的大气污染动态管控系统，包括多源异构一体化数据平台、综合决策一张图平台、排放清单管理系统、重污染应急评估系统、移动源管理系统、来源追踪与成因分析系统和网格化监管系统。
[0008]所述多源异构一体化数据平台，用于接入、存储和处理各类数据，向下述应用平台提供数据能力支撑。进一步地，在多源异构一体化数据平台中，本专利技术涵盖了基础地理数据库、机动车动态清单数据库、超级站集成数据库、来源解析模型库和其他辅助数据库等。其
中基础地理数据库主要包括行政区划、河湖分布、人口分布、土地利用和道路网等基础地理数据；机动车动态清单数据库包括机动车注册信息数据、路网基础信息数据、实时车流量模拟数据、基础排放因子数据、机动车影响环境因子数据、机动车管理措施数据等；超级站集成数据库主要包括站点基础信息、仪器基础信息、实时监测数据、审核数据等；来源解析模型库主要包括全球各气象预报机构的预报产品以及大气和气象自动站监测数据。
[0009]进一步地，所述多源异构一体化数据平台还应用了人工智能技术丰富数据来源，增加观测和分析角度。本专利技术实现了一种全路网全时空的城市车流量精细化模拟模型，以解决机动车实时排放清单难以获得范围广、准确度高的路网平均速度和车流量的问题；本专利技术实现了一种基于机器学习方法的PMF源解析结果判定模型，以解决传统源解析工作费时费力无法自动化完成的问题；本专利技术实现了一种人工智能技术支持的多源异构数据融合技术，旨在降低多种大气环境模式由于空间分辨率、时效精度和存储方式上的差异带来的应用复杂性和不确定性。
[0010]所述综合决策一张图平台，用于集成展示监测站点和企业排放的信息。进一步地，在综合决策一张图平台中，接入国、省控环境监测站点数据，超级站数据、微站数据和气象风场数据；针对企业排放，接入企业信息、排放清单、重污染应急减排清单、环境统计、企业系统评价等数据。
[0011]所述排放清单管理系统，用于排放清单的编制、填报和计算。进一步地，在排放清单管理系统中，依据国家环保部颁布的《排放清单技术编制指南》，建立规范的排放清单编制方法、管理体系和业务化管理工具。清单管理系统具有大气污染排放源信息采集、清单核算、数据质控、可视化分析、动态更新与模型对接等功能。
[0012]进一步地，所述排放清单管理系统可查看清单填报任务，以及任务结束的倒计时；按照不同行业展示对应企业的详细信息；系统通过三级审核实现清单审批工作，通过系统可以进行诊断审核和进度监督工作；系统基于国家清单指南，结合当地情况编制适合当地的因子库；系统支持根据企业填报的活动水平和因子库，及清单算法模型自动计算各个企业的污染物排放量；系统支持按照排放源和行政区划分别统计分析。
[0013]所述重污染应急评估系统，用于量化重污染天气过程和评估编制应急管控方案。进一步地，所述重污染应急评估系统，提供以短期空气质量改善为核心的可视化决策支持，量化分析各类控制情景下污染源排放强度变化，通过多种情景模拟筛选最佳应急管控方案，并根据事前预报、事中分析、事后评估的工作模式编制区域污染过程分析专报。
[0014]所述移动源管理系统，用于移动源排放计算、监管、治理和评估。进一步地，所述移动源管理系统，可通过交通流量分析，结合流密度模型，实现区域移动源高分辨率实时动态解析；通过对“车、油、路”等不同减排措施的模型评估，量化空气质量减排效果，构建移动源监管
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治理
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评估的动态政策评估体系。
[0015]所述来源追踪与成因分析系统，用于在线分析污染成因和编制研判报告；进一步地，所述来源追踪与成因系统融合上述多源异构一体化数据平台提供的观测数据、数值模式结果等，提供污染溯源、在线源解析、臭氧成因分析、污染过程动态评估、小尺度来源解析和智能写稿等功能。进一步地，系统提供的污染溯源功能，接入了国控、省控，及地市的大气站、国家地面气象站和天气辅助分析资料，集成超级站观测资料，在数据质控基础上，实现颗粒物组分、光化学和垂直探空分析；集成了后向轨迹模型、轨迹聚类和潜在源贡献算法，
从形势上分析污染传输的可能性；提供基于CMB的PM2.5在线源解析方案；提供针对颗粒物、VOCs的PMF溯源解析，可结合本地污染源特征(来源示踪物)实现排放污染来源动态识别；提供基于OBM模型分析的臭氧管控评估、相对增量活性对比和EKMA曲线绘制功能；提供基于空气质量模式的模型源解析；提供区域间传输贡献、行业排放贡献分析；提供报告模板自动生成功能，可根据需求在线编辑和导出报告。
[0016]所述网格化监管系统，用于环保监管网格体系的巡查、预警、指挥和评价。进一步地，所述网格化监管系统，可以根据各个监测站点的超标告警信息以及日常巡查发现问题，实现系统自动及操作人员手动两种模式配合作指挥调度管控；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大气污染动态管控系统，其特征在于，包括多源异构一体化数据平台、综合决策一张图平台、排放清单管理系统、重污染应急评估系统、移动源管理系统、来源追踪与成因分析系统和网格化监管系统；所述多源异构一体化数据平台，用于接入、存储和处理各类数据，向下述应用平台提供数据能力支撑；所述综合决策一张图平台，用于集成展示监测站点和企业排放的信息；所述排放清单管理系统，用于排放清单的编制、填报和计算；所述重污染应急评估系统，用于量化重污染天气过程和评估编制应急管控方案；所述移动源管理系统，用于移动源排放计算、监管、治理和评估；所述来源追踪与成因分析系统，用于在线分析污染成因和编制研判报告；所述网格化监管系统，用于环保监管网格体系的巡查、预警、指挥和评价。2.根据权利要求1所述的大气污染动态管控系统，其特征在于，在多源异构一体化数据平台中，包括基础地理数据库、机动车动态清单数据库、超级站集成数据库、来源解析模型库和其他辅助数据库；其中基础地理数据库主要包括行政区划、河湖分布、人口分布、土地利用和道路网基础地理数据；机动车动态清单数据库包括机动车注册信息数据、路网基础信息数据、实时车流量模拟数据、基础排放因子数据、机动车影响环境因子数据、机动车管理措施数据；超级站集成数据库主要包括站点基础信息、仪器基础信息、实时监测数据、审核数据；来源解析模型库主要包括全球各气象预报机构的预报产品以及大气和气象自动站监测数据。3.根据权利要求1所述的大气污染动态管控系统，其特征在于，在综合决策一张图平台中，接入国、省控环境监测站点数据，超级站数据、微站数据和气象风场数据；针对企业排放，接入企业信息、排放清单、重污染应急减排清单、环境统计、企业系统评价数据。4.根据权利要求1所述的大气污染动态管控系统，其特征在于，在排放清单管理系统中，依据国家环保部颁布的《排放清单技术编制指南》，建立规范的排放清单编制方法、管理体系和业务化管理工具；清单管理系统具有大气污染排放源信息采集、清单核算、数据质控、可视化分析、动态更新与模型对接功能。5.根据权利要求1所述的大...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军辉，王书肖，陈强，邓顺强，伍强，李英杰，史鸿乐，冯小琼，乔玉红，尹寒梅，张伟峰，
申请(专利权)人：上海地听信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：