【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空气质量监测，具体涉及一种空气污染物观测站点布局评价方法。
技术介绍
1、地面空气污染物浓度是空气污染监测的重要内容，现有的空气质量评价一般是基于地面观测站点数据，而站点只能代表有限空间范围，因此从空间代表性角度出发可以有效评价空气污染物观测站点的布局，但是现有的基于空间代表性的观测站点布局评价方法(专利号：zl202111127776.6)，存在一定的不足：
2、(1)现有方法在计算空间代表性时，仅考虑了污染物浓度的相似性，并没有考虑污染物浓度是否达标的情况；
3、(2)现有方法在计算不同站点之间的冗余性时较为复杂；
4、(3)现有方法只针对单个污染物的空间代表性评估，没有给出融合多种不同污染物的空间代表性评估策略，具体而言，在给定相同站点的情况下，需要评价不同污染物空间代表性评估结果的一致性，此外，还需要融合不同污染物的空间代表性评估结果，进而综合评估给定城市的站点布局。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有观测站点布局评价方法中存在的问题和不足之处，提供了一种空气污染物观测站点布局评价方法。
2、本专利技术采取的技术方案如下：一种空气污染物观测站点布局评价方法，包括以下步骤：
3、步骤1、基于空间代表性计算方法，综合考虑污染物浓度是否达标的情况，计算出污染物观测站点空间代表范围；步骤2、空气污染物观测站点分布冗余度的综合评估；步骤3、城市内所有站点空气污染物空间覆盖比例综合评估；步骤4、城市内所有站
4、进一步的作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤1包括以下步骤：
5、步骤1.1、单个站点单个污染物的空间代表性评估；
6、给定一个观测站点i，判定另外一个点位(x,y)是否在站点i单个污染物ap的空间代表范围内,采用如下公式：
7、
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12、单个站点单个污染物的空间代表性评估通过多个指标进行综合评估；首先，采用公式(1)和(2)，进行基于点位污染物浓度相似度的单个站点单个污染物空间代表性评估，以站点i为中心，设置50公里×50公里窗口，计算窗口内每个点位的f1i，进而判断待判定点位与观测站点的污染物浓度是否相似；
13、其次，采用公式(3)和(4)，进行基于空气质量日达标程度一致性的单个站点单个污染物空间代表性评估，上式中，i表示的是第i个观测站点，(xi,yi)表示的是站点位置，(x,y)表示的是50公里×50公里窗口中一个待判定点位的位置，nt表示的是观测次数，d表示的是某一空气污染物ap的日达标值，flag2表示的是tk时刻的该空气污染物ap浓度在上述两个点位是否日达标程度一致，如果两个点位日空气污染物浓度同时达标或者同时不达标，则认为两个点位日达标程度一致，flag2在tk时刻记为1，f2i(x,y)最终表示的是基于日达标程度一致性的观测站点i空间代表性，该值如果大于或等于0.8，则认为点位(x,y)与站点i基于空气质量日达标程度一致，具有代表性；
14、采用公式(5)，进行基于空气质量年达标程度一致性的单个站点单个污染物空间代表性评估，y表示的是某一空气污染物ap的年达标值，f3i(x,y)表示的是在点位(x,y)与观测站点(xi,yi)两处该空气污染物ap平均浓度是否年达标程度一致，如果两个点位年平均空气污染物浓度同时达标或者同时不达标，则认为两个点位年达标程度一致，f3i(x,y)在点位(x,y)处记为1，f3i(x,y)最终表示的是基于年达标程度一致性的单个站点i空间代表性，该值如果为1，则认为点位(x,y)与站点i基于空气质量年达标程度一致，具有代表性；
15、最后，将以上三个空间代表性范围做交集，得到单个站点单个污染物的综合空间代表范围fapi(x,y)；
16、步骤1.2、基于步骤1.1，计算城市内单个污染物观测站点的空间代表性；计算城市内其它站点的空间代表性，将这些不同站点的空间代表性做并集，即可计算出城市整体的单个污染物观测站点空间覆盖范围，进而得到城市整体的单个污染物观测站点的空间代表性。
17、进一步的作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤2包括以下步骤：
18、步骤2.1、计算城市内单个污染物观测站点分布的冗余度；计算单个污染物不同站点之间的冗余性指标rap，旨在量化单个污染物不同站点空间代表范围的重复交叉程度，具体计算公式如下：
19、
20、式(6)中，rap表示在给定一个城市中单个污染物观测站点的冗余度，其中ap为空气污染物名称，该值范围在0-1，0表示没有冗余，1表示所有站点的空间代表范围都相同；sap表示城市单个污染物整体空间代表性所覆盖的面积，siap表示由i个站点导致的单个污染物空间代表范围重复交叉面积；
21、步骤2.2、计算城市内不同空气污染物观测站点分布冗余度的综合指标；空气污染物种类数为np，综合考虑不同污染物观测站点空间代表范围分布冗余度，得到空气污染物观测站点分布冗余度的综合指标，具体计算公式如下：
22、
23、式(7)中，空气污染物种类数为np，其中p为大于等于1的正整数，表示第p种空气污染物；计算一年观测天数nt中不同污染物为首要大气污染物的天数，记不同空气污染物在观测天数nt中为首要污染物的天数为tap，rap为不同污染物观测站点空间代表范围分布对应的冗余度。
24、进一步的作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤3包括以下步骤：
25、步骤3.1、计算城市内所有站点单个污染物空间覆盖比例；计算城市内所有站点单个污染物空间代表范围的覆盖比例，旨在量化单个污染物所有站点空间代表范围在整个城市的覆盖程度，具体计算公式如下：
26、
27、式(8)中，sap表示城市内所有站点单个污染物整体空间代表性所覆盖的面积，其中ap为空气污染物名称，s_area表示该城市的总面积，pro_areaap表示城市所有站点单个污染物空间覆盖比例；
28、步骤3.2、计算城市内所有站点不同污染物空间覆盖比例的综合指标；空气污染物种类数为np，综合考虑不同污染物所有观测站点空间覆盖比例，得到城市内所有站点空气污染物空间覆盖范围比例的综合指标，具体计算公式如下：
29、
30、将不同空气污染物在观测天数nt中为首要污染物的天数tap作为权重与各空气污染物的空间覆盖比例pro_areaap相乘进行加权求和，并除以权值总和，进而得到城市内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤5包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤6包括以下步骤：基于空气污染物观测站点分布冗余度、城市内所有站点空气污染物空间覆盖比例、城市内所有站点空气污染物人口覆盖比例、城市内所有站点空气污染物人口覆盖比例及城市内所有站点不同空气污染物空间代表性评估结果一致性，对城市内的观测站点布局进行评估，由于空间覆盖比例Pro_area、人口覆盖比例Pro_po
...【技术特征摘要】
1.一种空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的空气污染物观测站点布局评价方法，其特征在于，所...
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