一种风险模型可视化渲染方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及大气风险监控技术领域，具体涉及一种风险模型可视化渲染方法及系统，本发明专利技术针对环境风险模型计算结果，提取其中重要参数，基于参数使用高斯扩散模型得到落地浓度点，将这些点分级利用贝塞尔曲线方法形成等值曲线，最后将等值曲线结构化为KML文件输出。本发明专利技术提供基于风险模型计算结果参数，利用高斯扩散原理与贝塞尔曲线公式，形成按时间序列计算下风向范围内的扩散浓度图，并可基于卫星地图展示播放，为风险评估与上级决策提供有效的数据依据。本发明专利技术将模型结果文件参数透明化，用户可根据实际项目需求调整高斯扩散模型计算参数以及贝塞尔曲线阶数用于渲染，自由度较高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种风险模型可视化渲染方法及系统


[0001]本专利技术涉及大气风险监控
，具体涉及一种风险模型可视化渲染方法及系统。

技术介绍

[0002]突发性大气污染事件按照事件的起因、表现形式和污染物特性等因素，通常可以将其分为毒气污染事件，毒害物质污染事件，爆炸污染事件，放射污染事件。这类事件具有类型多样性、偶然性、突发性、严重危害性、治理困难性等特点，在短时间内可造成严重的环境污染，危及生命和财产安全，造成很大的经济损失与社会影响。为了将突发事件造成的危害最小化，能够更加及时有效的采取应对措施，为政府职能部门制定决策提供更准确的依据，需要选用合适的模型对危险物质进行模拟分析。经调查，风险模型SLAB在评估危险物质泄露方面应用比较广泛。
[0003]运用SLAB模型预测分析需要输入泄漏源类型、源性质、泄露参数、场地参数、气象参数。计算结果输出文件分为三种：问题描述文件给出了模型中使用的参数；瞬时空间平均气云性质；时间平均体积比。
[0004]但是根据输出的结果文件数据，用户很难直观看出按时间序列污染物浓度的变化结果，当前只有某些商业软件对模型结果做了渲染，但是渲染方式并没有公开，用户只能直接使用，无法直接内嵌到集成系统中。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种风险模型可视化渲染方法及系统，用于解决当前基于风险模型计算结果提供的参数精度，无法生成可视化的具有时效性的等值线图或者热力图，对于风险评估与上级决策支撑作用很小的问题。
[0006]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种风险模型可视化渲染方法，包括以下步骤：
[0008]S1通过环境风险模型计算可执行程序，得到模型计算结果文件predict；
[0009]S2提取结果文件predict中的各个参数数据，并利用高斯扩散模型计算得出地面连续污染源的高斯扩散浓度分布；
[0010]S3根据高斯扩散浓度点分布通过贝塞尔曲线渲染N阶贝赛尔曲线形成等值曲线，其中N为整数根据渲染需要来确定；
[0011]S4基于贝赛尔曲线得到坐标点，在KML文件中按层级进行描述，最后叠加到底图中得到有时间序列的可视化渲染文件。
[0012]更进一步的，所述方法中，通过环境风险模型对应的计算调用(*.INP)脚本文件，运行模型计算可执行程序，得到模型计算结果文件predict。
[0013]更进一步的，所述方法中，在predict结果文件中提取σy、σz参数，平均风速、风向轴上空间点到源的距离、风向轴垂直方向上空间点到源的距离、空间点的高度、污染源高
度；
[0014]其中，σy为侧向扩散系数，污染物在y方向分布的标准偏差，是距离x的函数；
[0015]σz为竖向扩散系数，污染物在z方向分布的标准偏差，是距离x的函数。
[0016]更进一步的，所述方法中，利用高斯扩散模型计算得到空间点(x，y，z)的污染物的浓度，高架点源的地面浓度公式中令y＝0则可得到沿x轴线上的浓度分布，当污染物到达地面后被全部反射时，可令污染源高度为0，即得出地面连续污染源的高斯扩散浓度分布
[0017][0018]其中，C是任意点污染物浓度，单位mg/m3或g/m3；
[0019]q是源强，单位时间内污染物排放量，单位mg/s或g/s；
[0020]σy是侧向扩散系数，污染物在y方向分布的标准偏差，是距离x的函数；
[0021]σz是竖向扩散系数，污染物在z方向分布的标准偏差，是距离x的函数；
[0022]u是排放口处的平均风速，单位m/s；
[0023]H是烟囱的有效高度，单位m；
[0024]x是污染源排放点至下风向上任一点的距离，单位m；
[0025]y是烟气的中心轴在直角水平方向上到任意点的距离，单位m；
[0026]z是从地表到任一点的高度，单位m。
[0027]σy、σz参数分别为水平、垂直方向的标准差，即y、z方向的扩散参数。
[0028]更进一步的，所述方法中，贝塞尔曲线渲染方法根据高斯扩散浓度点分布，定义浓度层级，然后每个层级选出最外层的三个点ABC，在AB和BC线段上找出点D和点E，使得AD/AB＝BE/BC，连接DE，在DE上寻找点F；
[0029]F点满足：DF/DE＝AD/AB＝BE/BC，根据DE线段和计算公式找出所有的F点，第一个连接点是A
‑
F，第二连接点是A
‑
F1，其中F1满足DF1/DE＝AD/AB＝BE/BC，以此类推，直到最后连接上C点。
[0030]更进一步的，所述方法中，KML文件是在卫星地图浏览器中用于交换地理数据的文件。
[0031]更进一步的，所述方法中，KML文件基于XML定义了TAG用于规定地理数据的显示方式。
[0032]更进一步的，所述方法中，KML用于定义的地理特征包括地点、描述、叠层、路径和多边形。
[0033]第二方面，本专利技术提供了一种风险模型可视化渲染系统，所述风险模型可视化渲染方法方法形成一种系统功能调用的服务，在执行程序时，利用系统调用来请求操作系统的服务，当系统进行渲染接口调用时，所述渲染系统执行第一方面所述的风险模型可视化渲染方法步骤。
[0034]本专利技术的有益效果为：
[0035]本专利技术提供基于风险模型计算结果参数，利用高斯扩散原理与贝塞尔曲线公式，形成按时间序列计算下风向范围内的扩散浓度图，并可基于卫星地图展示播放，为风险评估与上级决策提供有效的数据依据。
[0036]本专利技术将模型结果文件参数透明化，用户可根据实际项目需求调整高斯扩散模型计算参数以及贝塞尔曲线阶数用于渲染，自由度较高。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本专利技术风险模型可视化渲染方法流程框图；
[0039]图2是本专利技术实施例贝塞尔曲线图；
[0040]图3是本专利技术实施例KML文件可视化展示效果图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]实施例1
[0043]本实施例提供一种风险模型可视化渲染方法，包括以下步骤：
[0044]S1通过环境风险模型计算可执行程序，得到模型计算结果文件predict；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风险模型可视化渲染方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1通过环境风险模型计算可执行程序，得到模型计算结果文件predict；S2提取结果文件predict中的各个参数数据，并利用高斯扩散模型计算得出地面连续污染源的高斯扩散浓度分布；S3根据高斯扩散浓度点分布通过贝塞尔曲线渲染N阶贝赛尔曲线形成等值曲线，其中N为整数根据渲染需要来确定；S4基于贝赛尔曲线得到坐标点，在KML文件中按层级进行描述，最后叠加到底图中得到有时间序列的可视化渲染文件。2.根据权利要求1所述的一种风险模型可视化渲染方法，其特征在于，所述方法中，通过环境风险模型对应的计算调用(*.INP)脚本文件，运行模型计算可执行程序，得到模型计算结果文件predict。3.根据权利要求1或2所述的一种风险模型可视化渲染方法，其特征在于，所述方法中，在predict结果文件中提取σy、σz参数，平均风速、风向轴上空间点到源的距离、风向轴垂直方向上空间点到源的距离、空间点的高度、污染源高度；其中，σy为侧向扩散系数，污染物在y方向分布的标准偏差，是距离x的函数；σz为竖向扩散系数，污染物在z方向分布的标准偏差，是距离x的函数。4.根据权利要求1所述的一种风险模型可视化渲染方法，其特征在于，所述方法中，利用高斯扩散模型计算得到空间点(x，y，z)的污染物的浓度，高架点源的地面浓度公式中令y＝0则可得到沿x轴线上的浓度分布，当污染物到达地面后被全部反射时，可令污染源高度为0，即得出地面连续污染源的高斯扩散浓度分布其中，C是任意点污染物浓度，单位mg/m3或g/m3；q是源强，单位时间内污染物排放量，单位mg/s或g/s；σy是侧向扩散系数，污染物在y方向分布的标准偏差，是距离x的函数；σz是竖向扩散系数，污染物在z方...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁峰，刘晶轩，赵亚丽，赵乐，牛晓静，于华通，丁琼，李文静，
申请(专利权)人：北京尚云环境有限公司，
类型：发明
国别省市：