[发明专利]基于高密度监测网络的总悬浮颗粒物污染溯源方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于高密度监测网络的总悬浮颗粒物污染溯源方法及装置，包括：设置高密度监测网络，高密度监测网络包括布设于多个监测网络点位上的空气污染监测设备；利用每个监测网络点位上的空气污染监测设备获取不同监测时间的总悬浮颗粒物TSP浓度数据；判断TSP浓度数据是否满足预设条件；如果是，则根据每个监测网络点位的气象数据和地理数据获取不同监测时间的TSP粒子的第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息；将TSP粒子的第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息生成TSP粒子的运动轨迹；根据TSP粒子的运动轨迹进行污染溯源。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于高密度监测网络的总悬浮颗粒物污染溯源方法及装置。

背景技术

总悬浮颗粒物(TSP)指粒径<100μm的大气颗粒物，其对人体的危害程度主要取决于颗粒物粒径大小及化学组成。TSP中粒径大于10μm的物质，几乎都可被鼻腔和咽喉所捕集，不进入肺泡。对人体危害最大的是10μm以下的浮游状颗粒物，称为可吸入颗粒物(粒径大于2.5μm，小于10μm)。滞留在上呼吸道中的颗粒物能对粘膜组织产生刺激和腐蚀作用，引起炎症，进而导致慢性鼻咽炎、慢性气管炎。滞留在细支气管和肺泡中的可吸入尘能与直接进入肺深部的二氧化氮产生联合作用，损伤肺泡和粘膜，引起支气管和肺部产生炎症。长期持续作用，还会诱发慢性阻塞性肺部疾患，并出现继发性感染，最后，导致肺心病的死亡率增高。此外，颗粒物的吸附能力使之成为大气降尘污染物的“载体”。可吸入尘能吸附有害气体和液体，并将它们带入肺脏深部，从而，导致疾病的发生。

当前，我国大气污染形势严峻，污染物的区域性大气环境问题日益突出。研究指出，区域污染物人为排放量到达高位后，存在着严重的区域内城市间相互输送，在沙尘减少，污染物增多的情况下，确定这些污染物的来源就显得相当重要。为了达到全面污染源减排，控制住目前严重的区域大气、水和土壤间严重的复合污染。对污染进行溯源，定位污染源头，精准识别污染来源及路径显得尤为重要。

目前常用的污染溯源方式是基于空气动力学模型和大气扩散模型并结合气象数据，进行污染的溯源。基于NOAA卫星(美国国家海洋大气局的第三代实用气象观测卫星)采集的气象数据，通过内置算法，进行细颗粒物(PM2.5、PM10)等气团的后向轨迹分析。方法的局限性：第一，数据为高空卫星气象数据，准确性较低；第二，数据为大尺度数据，时空分辨率低；第三，主要分析细颗粒物和污染气体轨迹，因总悬浮颗粒物沉降速率快，方法的适用性低。

鉴于现有方法的局限性，需要新的总悬浮颗粒物污染溯源方法应用于我国空气治理领域，以提供高时间和空间分辨率的污染源定位。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种基于高密度监测网络的总悬浮颗粒物污染溯源方法及装置。

为实现上述目的，第一方面,本发明提供了一种基于高密度监测网络的总悬浮颗粒物污染溯源方法，包括：

设置高密度监测网络，所述高密度监测网络包括布设于多个监测网络点位上的空气污染监测设备；

利用每个监测网络点位上的空气污染监测设备获取不同监测时间的总悬浮颗粒物TSP浓度数据；

判断所述TSP浓度数据是否满足预设条件；

如果是，则根据每个监测网络点位的气象数据和地理数据获取不同监测时间的TSP粒子的第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息；

将每个监测网络点位对应的所述TSP粒子的第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息生成所述TSP粒子的运动轨迹；

根据所述TSP粒子的运动轨迹进行污染溯源。

进一步的，所述设置高密度监测网络具体包括：

按照行政区、地表覆盖、土地利用类型、地理位置和地形条件布设多个监测网络点位；