[發明專利]基于空氣混合高度的地面PM2.5的計算方法及系統

在審

• 申請號: 201811512014.6
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109582910A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 陸佳政;馮濤;徐勛健;蔡澤林;郭俊;楊莉;李麗;懷曉偉
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司防災減災中心;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G01N15/06
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

本發明公開了一種基于空氣混合高度的地面PM2.5的計算方法及系統，該方法包括：將待測區域劃分為多個格點，根據衛星觀測的待測區域的PM2.5的基礎數據，計算待測區域的多個格點的整層大氣氣溶膠光學厚度；根據地面到高空的溫度廓線，計算地面混合層高度；根據多個格點的整層大氣氣溶膠光學厚度和地面混合層高度，計算得到多個格點的衛星監測的地面氣溶膠光學厚度；獲取待測區域內地面站點監測的位置和氣溶膠光學厚度值，并結合多個格點的衛星監測的地面氣溶膠光學厚度，建立回歸方程；根據回歸方程以及多個格點的衛星監測的地面氣溶膠光學厚度，計算得到多個格點的地面的PM2.5濃度。本發明計算流程簡便，能夠快速計算出地面PM2.5的濃度值。

技術領域

本發明涉及電網防護以及空氣質量檢測領域，尤其涉及一種基于空氣混合高度的地面PM2.5的計算方法及系統。

背景技術

在冬季，穩定的天氣環境往往導致霧霾的發生，不僅對于環境造成嚴重的影響，還威脅人們的身體健康。對于電網而言，霧霾中顆粒物會大大降低絕緣性能，導致污閃的發生。嚴重時，影響電能輸送，威脅供電安全。

因此，為了減少污閃的發生，開展污染環境下的電網調度，首先要全面掌控空氣中的顆粒物分布，特別是PM2.5等細顆粒物的濃度。現有的監測主要是地面站點觀測，由于輸電線路常常位于偏遠山區，站點監測缺乏。近年來，采用衛星技術監測成為了研究的熱點，但由于衛星監測往往是測量整層的污染總量，對于地面污染情況往往難以獲取，因此在衛星監測的基礎上，提出一種基于空氣混合高度的地面PM2.5計算方法，為霧霾高發時全面監測線路附近污染情況提供支撐。

發明內容

本發明提供一種基于空氣混合高度的地面PM2.5的計算方法及系統，以解決衛星監測難以獲取地面污染情況的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：

一種基于空氣混合高度的地面PM2.5的計算方法，包括以下步驟：

將待測區域劃分為多個格點，根據衛星觀測的待測區域的PM2.5的基礎數據，計算待測區域的多個格點的整層大氣氣溶膠光學厚度；

根據地面到高空的溫度廓線，計算地面混合層高度；

根據多個格點的整層大氣氣溶膠光學厚度和地面混合層高度，計算得到多個格點的衛星監測的地面氣溶膠光學厚度。

獲取待測區域內地面站點監測的位置和氣溶膠光學厚度值，并結合多個格點的衛星監測的地面氣溶膠光學厚度，建立回歸方程；

根據回歸方程以及多個格點的衛星監測的地面氣溶膠光學厚度，計算得到多個格點的地面的PM2.5濃度。

作為本發明的方法的進一步改進：

優選地，地面到高空的溫度廓線是根據氣象探空數據獲取得到；計算地面混合層高度為：當地面溫度低于高空溫度時，選取溫度廓線為特征廓線，并計算溫度拐點的高度，作為地面混合層高度。

優選地，回歸方程為：

O＝αL+β

其中O表示地面觀測的PM2.5濃度，L為衛星監測的地面氣溶膠光學厚度，α和β為計算系數。

優選地，衛星監測的地面氣溶膠光學厚度為整層大氣氣溶膠光學厚度除以地面混合層高度。

本發明還提供一種基于空氣混合高度的地面PM2.5的計算系統，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執行計算機程序時實現上述任一方法的步驟。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明的基于空氣混合高度的地面PM2.5的計算方法及系統，計算流程簡便，能夠快速計算出地面PM2.5的濃度值。