一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法技术

技术编号:36706826 阅读:24 留言:0更新日期:2023-03-01 09:29
本发明专利技术公开了一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法,包括:将全市尺度地表区域划分多个城市地表网格;计算每个城市地表网格的地表起伏度并汇集成数据集合,获得全市区域网格化地表起伏度集合;计算城市建筑网格空间单元的建筑迎风面和建筑用地面积总和之比并汇集成数据集合,获得主城区区域网格化建筑迎风面积比集合;基于全市区域网格化地表起伏度集合和主城区区域网格化建筑迎风面积比集合,计算不同风向上的风向通道频率矩阵;结合不同风向上的风向通道频率矩阵,计算重污染时段内的风向通道,进行城市空气污染热点区域识别;开发基于地形分析和建筑形态分析的城市风向通道构建技术;基于风向通道对污染热点区域进行识别。热点区域进行识别。热点区域进行识别。

【技术实现步骤摘要】
一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法


[0001]本专利技术涉及城市环保智能识别
,具体涉及一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法。

技术介绍

[0002]城市的大气环境日益受到重视;大气污染预防与治理是目前亟待解决的难题;现有的科研分析、政策管理大多基于数值模型模拟结果;但数值模拟在复杂地形下精确度不理想,复杂地形导致气象边界场变异度过大,无法精确逼近拟合,气象结果鲁棒性较低,模拟结果与实际情况差异大;另一方面,复杂的地形及建筑布局,会对局部气流、温湿度、边界层高度等气象条件产生重要影响,进而影响空气污染的形成、传输与扩散;例如山谷、盆地等地形极易形成湿度高、静风频率高、逆温现象频发的气象条件,进而导致空气污染扩散条件差、重污染频发、污染时空动态异质性高的现象;因此,采用新方法辅助数值模拟调优的需求亟待解决;研究显示,大气污染和气象、排放源、地形等因素相关,其中地形因素不仅会影响气象,如通过热交换等过程,导致能量、温度、湿度等天气情况变化;另一方面,地形的复杂度影响了近地面污染传输,不同颗粒度、复杂度、起伏度的地表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法,其特征在于,包括:S100:将全市尺度地表区域划分多个城市地表网格;计算每个城市地表网格的地表起伏度并汇集成数据集合,获得全市区域网格化地表起伏度集合;S200:计算城市建筑网格空间单元的建筑迎风面和建筑用地面积总和之比并汇集成数据集合,获得主城区区域网格化建筑迎风面积比集合;S300:基于全市区域网格化地表起伏度集合和主城区区域网格化建筑迎风面积比集合,计算不同风向上的风向通道频率矩阵;S400:结合不同风向上的风向通道频率矩阵,计算重污染时段内的风向通道,进行城市污染热点区域识别。2.如权利要求1所述的一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法,其特征在于,所述S100包括:S101:按照设定城市地表尺度长宽,将全市尺度地表区域划分多个城市地表网格;城市地表网格包括:城市地表中心网格及城市地表相邻网格;所述网格长度*宽度包括:1km*1km;S102:根据城市地表高程网格数据,计算每个城市地表网格的地表起伏度;S103:将多个城市地表网格的多个网格地表起伏度汇集成数据集合,获得全市区域网格化地表起伏度集合。3.如权利要求1所述的一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法,其特征在于,所述S200包括:S201:按照设定城市建筑区域长宽划分城市建筑网格空间单元;S202:计算城市建筑网格空间单元的建筑迎风面和建筑用地面积总和之比,获得多个建筑迎风面和建筑用地面积总和之比数据;S203:将多个建筑迎风面和建筑用地面积总和之比数据汇集成数据集合,获得主城区区域网格化建筑迎风面积比集合。4.如权利要求1所述的一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法,其特征在于,所述S300包括:S301:基于全市区域网格化地表起伏度集合和主城区区域网格化建筑迎风面积比集合,进行最低成本路径分析;S302:通过最低成本路径分析,估算16个风向上的全市风向通道和主城区风向通道,表征区域地表气流的运动路径;S303:计算16个风向中每个风向上的传输通道频率矩阵,获得不同风向上的风向通道频率矩阵。5.如权利要求1所述的一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法,其特征在于,所述S400包括:S401:结合不同风向上的风向通道频率矩阵,选择重污染时段;S402:计算重污染时段内的风向通道及重污染时段内16个风向的频率;计算城市地表网格和城市建筑网格空间单元的风向通道概率;S403:分别对城市地表网格和城市建筑网格空间单元的污染排放量和污染传输通道概率进行归一化,并进行城市污染热点区域识别。
6.如权利要求2所述的一种基于城市尺度和风向通道的污染热点区域识别方法,其特征在于,所述S102包括:S1021:选择地表起伏度...

【专利技术属性】
技术研发人员:屠星月王维康玉麟王标孙彩萍
申请(专利权)人:中国环境科学研究院
类型:发明
国别省市:

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