[發(fā)明專利]基于擬牛頓法的二維水污染擴散源溯源定位方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811541104.8
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109670146B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 王勇;王迎彬;王劍橋;王典洪;陳振興
• 申請（專利權）人: 中國地質(zhì)大學（武漢）
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G01N27/02
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權代理有限公司 42238
• 代理人: 金慧君

1.一種基于擬牛頓法的二維水污染擴散源溯源定位方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1、選定若干個節(jié)點監(jiān)測待測水域，節(jié)點的位置坐標分別標注為(x₁，y₁)，(x₂，y₂)...(x_n，y_n)，其中n≥1為監(jiān)測節(jié)點的個數(shù)；

S2、使用電導率傳感器對各監(jiān)測點的電導率值進行測量，通過電導率和濃度的函數(shù)關系將各監(jiān)測點的電導率值轉(zhuǎn)化為對應的濃度觀測值Z_i，這些濃度觀測值Z_i組成濃度觀測值向量為Z＝[Z₁，Z₂...Z_n]^T，其中i＝1，2...n；

S3、在T₀時刻向無限域水體空間內(nèi)點(ε，η)投入質(zhì)量為M的污染物，在t時刻計算監(jiān)測點(x_i，y_i)處污染物的理論濃度值C_i，i＝1，2...n；這些理論濃度值C_i組成理論濃度值向量為C＝[C₁，C₂...C_n]^T；其中，每項理論濃度值C_i的計算公式為：

μ_x和μ_y分別為點x和點y方向的水流速度，D為擴散系數(shù)；

S4、將步驟S3得到的理論濃度值向量C和步驟S2得到的濃度觀測值向量Z以及步驟S1標定的位置坐標帶入差值函數(shù)；所述的差值函數(shù)為各個節(jié)點濃度觀測值與理論濃度值的差值函數(shù)，定義為：

f(M，t，ε，η)＝[(Z-C)^T(Z-C)]；

S5、基于公式(1)獲得理論濃度、污染物釋放質(zhì)量M、釋放時間t、污染源位置(ε，η)之間的計算關系后，利用擬牛頓法求得差值函數(shù)在無約束條件下的極值點，所求的極值點即為污染物釋放質(zhì)量、釋放時間以及污染源位置。

2.根據(jù)權利要求1所述的二維水污染擴散源溯源定位方法，其特征在于，步驟S2中所述的電導率傳感器為DFRobot電導率傳感器。