[发明专利]一种获取高精度VOC浓度分布数据的方法

说明书

一种获取高精度VOC总量浓度分布数据的方法，属于VOC污染监测技术领域。实时获取激光雷达扫描区域内的网格化VOC监测数据，然后与激光雷达扫描的VOC总量分布数据相结合，采用多元方程拟合计算，获取监测区域内的高精度VOC总量分布数据，绘制区域内VOC总量分布图谱。本发明大大提高了区域内VOC总量分布的监测精度。

技术领域

本发明属于VOC污染监测技术领域，涉及一种获取高精度VOC浓度分布数据的方法，具体为一种利用激光雷达扫描和VOC网格化数据反演区域内VOC浓度分布的方法。

背景技术

随着经济的快速发展，环境污染日趋严重，尤其是化工园区和工业集中区。在多种多样的污染类型中，VOC污染逐步受到重视，并列为重点监测治理对象，如何有效地，高精度地监测化工园区内VOC污染分布成为亟待解决的问题。

针对化工园区的VOC监测通常有两种手段，第一是利用激光雷达扫描园区内的VOC污染分布，其次是使用多个VOC监测设备组成的网格化监测。前者由于其监测原理的特性，在精度上存在一定的偏差，而后者由于监测设备的分布特性无法体现园区每一个区域的VOC总量浓度分布。故而亟需一种方法将二者相互结合，反演生成化工园区内的高精度VOC污染分布数据，从而提高园区VOC监测水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种获取高精度VOC总量浓度分布数据的方法，实时获取激光雷达扫描区域内的网格化VOC监测数据，然后与激光雷达扫描的VOC总量分布数据相结合，采用相关算法进行拟合处理，绘制区域内VOC总量分布图谱，以提高VOC总量数据的精度，反映区域内VOC污染分布特性和变化特性，以解决上述背景技术中提到的问题。具体技术方案如下。

一种获取高精度VOC总量浓度分布数据的方法，包括以下步骤：

(1)建立激光雷达监测站，激光雷达扫描范围可覆盖全部监测区域，且激光雷达具备7×24小时连续工作能力；

(2)在监测区域内选择VOC重点监测点位，并在每一个点位上部署VOC监测设备，形成VOC网格化形态的监测系统，且该系统具备7×24小时连续工作能力；

(3)实时采集激光雷达获取的VOC总量分布数据至控制中心，实时采集VOC网格化监测的格点化VOC数据至控制中心；

(4)将由激光雷达扫描获取的VOC总量分布数据和VOC网格化数据结合，采用多元方程拟合计算，获取监测区域内的高精度VOC总量分布数据；

(5)绘制监测区域地图，绘制方位角度标尺和污染浓度颜色标尺，将VOC总量浓度分布数据矩阵中的数据映射到图片中，从污染浓度颜色标尺中获取色值渲染图片，得到监测区域的实时VOC总量浓度分布图；

(6)重复步骤(3)～(5)，获得监测区域的高精度VOC总量污染分布图。

进一步地，步骤(4)的具体过程如下：

1)使用激光雷达获取监测区域内的VOC总量污染分布数据，该污染分布数据在地理上呈现圆面，圆心为激光雷达所在位置，半径为激光雷达的有效扫描半径；

2)自动搜寻激光雷达扫描范围内的VOC网格化监测数据VCells，每个点位的数据包括点位所在经纬度和实时VOC浓度值；

3)建立数据矩阵VOCInfo[n,n]vocInfo，其中VOCInfo包含X、Y、Z、S四个参数，X表示横向索引，Y表示纵向索引，Z表示VOC浓度数值，S表示插值得到的数值，默认为0；将步骤1)中包含地理信息的VOC总量污染分布数据采用一定比例一一映射到矩阵vocInfo中；n为自然数，n≥1000；

4)建立数据矩阵VOCInfo[m]pInfo，将步骤2)中获取的VOC网格化监测数据，采用与步骤3)相同的比例并结合GIS进行映射转换，并将结果数据复制到数据组pInfo；m为自然数，m≥1；