[發(fā)明專利]污染底泥及其污染物的數(shù)量化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610032064.9
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105718725B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李玉寶;胡長敏
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

一種污染底泥及其污染物的數(shù)量化方法，其包括以下步驟：a，獲得覆蓋給定水域高程數(shù)據(jù)點：地理坐標系統(tǒng)下的X、Y和Z數(shù)據(jù)；b，利用水下數(shù)字高程模型計算給定厚度的污染底泥總體積；c，污染采集底泥柱樣；d，分析污染底泥含水率、容重和重金屬污染物含量；e，計算水域污染底泥中各種重金屬污染物總量，污染底泥中第i種重金屬污染物總量為MA_i：MA_i＝TSV*(1?MT)*BD*MC_i，其中，TSV是污染底泥總體積，MT是污染底泥含水率，BD是污染底泥容重，MC_i是污染底泥中第i種金屬的含量；f，把上述關(guān)于各種重金屬總量的分析數(shù)據(jù)疊加在水下數(shù)字高程模型上，以可視化模擬水域污染底泥的污染物分布。本發(fā)明可以建立模擬河道底泥及其污染物空間分布模型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境科學技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種污染底泥及其污染物的數(shù)量化方法。

背景技術(shù)

與“水下微地形”對應的是地面微地形，在景觀設(shè)計和園林工程、農(nóng)田水利、農(nóng)業(yè)土壤等有關(guān)領(lǐng)域，其基本特征是空間尺度小、使用攝影測量數(shù)據(jù)、連續(xù)曲面表示局部微小地形變化。

微地形意味著地形精度的提高。從水下地形到水下微地形(即水下數(shù)字高程模型)，有以下幾方面的進步：數(shù)據(jù)源方面，水下定位精度、水深測量精度和觀測點密度的進步；地形模型方面，更適合水下地形特征；模型表達方面，更好地與計算機圖形圖像、動畫、傳輸?shù)燃夹g(shù)結(jié)合。

根據(jù)技術(shù)類型，水下地形測量分傳統(tǒng)方法、聲納技術(shù)和遙感技術(shù)。傳統(tǒng)的水下地形測量的主要任務是斷面測量，用地面控制點定位和水準測量，桿法或繩法測水深，制作斷面圖，一般不生產(chǎn)水下曲面模型。

近幾十年來，船載聲納技術(shù)觀測水下地形發(fā)展較快，其與GPS結(jié)合，能夠提供一系列地形觀測點集(x,y,z)，與傳統(tǒng)斷面測量相比，觀測效率高，數(shù)據(jù)量大。這類設(shè)備包括單波速回聲測深儀、多波束測深系統(tǒng)側(cè)掃聲納、水下多波束雷達、掃頻剖面測深儀等，加拿大BC(British Columbia)省是水下測量技術(shù)領(lǐng)先的地區(qū)，2009年，其環(huán)境部(Ministry ofEnvironment)頒布了湖泊調(diào)查水下地形測量標準(Bathymetric Standards For LakeInventories)，明確、具體地規(guī)定了船載聲納設(shè)備的安裝、航線設(shè)計、觀測記錄、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)要求。但是所有聲納測深數(shù)據(jù)格式依然是離散點集，并非連續(xù)地形面。

目前，運用遙感技術(shù)獲取水下地形的圖形圖像的研究和試驗很活躍，特別是機載傳感器適用于大面積淺水地形觀測，但是對于較深的水體，最好的方法還是利用離散地形數(shù)據(jù)點集生成連續(xù)地形曲面，即以離散點為主要數(shù)據(jù)源的水下數(shù)字地形模型。

運用水下數(shù)字地形模型較多的是水文、泥沙、魚類生境(生境指生物的個體、種群或群落生活地域的環(huán)境，包括必需的生存條件和其他對生物起作用的生態(tài)因素)模擬，逐漸從一維模擬發(fā)展為二維、三維模擬。其中，模擬研究多采用規(guī)則網(wǎng)格模型，以便做空間分析。模擬結(jié)果直接與水下地形模型的精度有關(guān)，對于給定的地形數(shù)據(jù)點集，數(shù)據(jù)處理和插值模型決定水下數(shù)字地形模型的精度。水下數(shù)字地形模型在底泥清淤工程中已經(jīng)被成功地運用，例如，中國上海蘇州河清淤工程利用水下DEM計算清淤量，荷蘭制造的SILAS系統(tǒng)用于調(diào)查和測量太湖湖底淤泥。面積較大的水體地形模型，往往采用不規(guī)則三角網(wǎng)模型，既能減少數(shù)據(jù)冗余，也能較好表達特征地形。

因此，水下微地形模型技術(shù)對環(huán)境科學和環(huán)境工程領(lǐng)域非常重要，應用潛力很大，尤其在污染底泥的清淤過程中。然而現(xiàn)有技術(shù)中卻沒有對污染底泥及其污染物的數(shù)量及其分布的地理信息系統(tǒng)數(shù)量化方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種污染底泥及其污染物的數(shù)量化方法，以在環(huán)境科學領(lǐng)域更好的利用水下數(shù)字地形模型技術(shù)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：