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基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法及装置制造方法及图纸

技术编号:43878170 阅读:47 留言:0更新日期:2024-12-31 19:00
基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法及装置,该方法通过应用计算机控制的扫描电镜对设定污染源的样品进行分析,获得污染源样品中颗粒物的图像、成分数据和粒径参数,构建污染源样品的单颗粒数据集;根据残差网络模型与极致梯度提升模型,构建单颗粒排放源预测模型,并进行训练;通过训练好的单颗粒排放源预测模型,获得目标单颗粒属于设定污染源的概率值;通过SHAP策略对单颗粒排放源预测模型进行解释,将单颗粒排放源预测模型在决策时采用的单颗粒的关键特征作为设定污染源排放单颗粒的标识性特征。本发明专利技术可以充分挖掘不同污染源排放的单颗粒信息,指征污染源排放的颗粒物标识特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染源排放大气颗粒物特征研究,具体涉及一种基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法及装置


技术介绍

1、大气颗粒物污染对气候、生态系统和人类健康有显著的影响,近年来被社会各界广泛关注。大气颗粒物的主要来源有自然来源如土壤尘和人为来源如生物质燃烧、燃煤源等。为更准确识别大气颗粒物来源并定量源贡献,研究污染源排放的颗粒物特征非常重要。

2、目前,现有的研究大多采用离线化学分析方法,使用滤膜采集颗粒物,分析颗粒物中碳组分(oc、ec)、水溶性离子(如so42-、no3-、cl-、f-等)和金属元素(na、mg、al、ca、fe等)等。然而这些方法都是对整体样品进行分析,可能会掩盖不同污染源排放的单个颗粒物的细微特征。

3、基于电镜分析的大气颗粒物研究表明不同污染源排放的颗粒物在单颗粒形貌和化学成份上具有差异性,然而目前尚无一种基于单颗粒形貌、粒径和化学成份的污染源排放颗粒物标识特征识别方法。

4、因此,如何专利技术一种大气污染源排放颗粒物标识性特征识别方法,充分挖掘不同污染源排放的单颗粒信息,指征污染源排放本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,在通过应用计算机控制的扫描电镜对收集的所述设定污染源的样品进行分析的过程中,所述设定污染源包括:土壤尘、道路尘、建筑尘、煤烟尘、生物质燃烧尘和钢铁冶炼尘。

3.根据权利要求2所述的基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,在将目标单颗粒的图像、成分数据和粒径参数输入训练好的所述单颗粒排放源预测模型中进行处理,获得所述目标单颗粒属于所述设定污染源的概率值的过程中,通过所述残差网络模型提取所述目标单颗粒...

【技术特征摘要】

1.基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,在通过应用计算机控制的扫描电镜对收集的所述设定污染源的样品进行分析的过程中,所述设定污染源包括:土壤尘、道路尘、建筑尘、煤烟尘、生物质燃烧尘和钢铁冶炼尘。

3.根据权利要求2所述的基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,在将目标单颗粒的图像、成分数据和粒径参数输入训练好的所述单颗粒排放源预测模型中进行处理,获得所述目标单颗粒属于所述设定污染源的概率值的过程中,通过所述残差网络模型提取所述目标单颗粒的图像特征,并根据所述目标单颗粒的图像特征初步预测所述目标单颗粒的来源,获得所述目标单颗粒属于设定污染源的初步概率值。

4.根据权利要求3所述的基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,在将目标单颗粒的图像、成分数据和粒径参数输入训练好的所述单颗粒排放源预测模型中进行处理,获得所述目标单颗粒属于所述设定污染源的概率值的过程中,将所述目标单颗粒属于所述设定污染源的初步概率值与所述目标单颗粒的粒径参数、成分数据进行合并,并输入所述极致梯度提升模型中,通过所述极致梯度提升模型预测,获得所述目标单颗粒属于所述设定污染源的概率值。

5.根据权利要求4所述的基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别方法,其特征在于,在通过所述shap策略对所述单颗粒排放源预测模型进行解释的过程中,shap值的表达式为:

6.基于扫描电镜技术的大气颗粒物标识特征识别装置,采用以上权利要求1-5所述的基于扫描电镜技术的大...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵鹏赵普生李江冯银厂毕晓辉贺艳云
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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