[發明專利]一種模擬蒙古烏蘭巴托市PM2.5擴散情況的方法

在審

• 申請號: 201911050496.2
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110941930A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 高納;趙林;孫襲明
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F30/33
• 分類號: G06F30/33;G01N15/06;G06F111/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明涉及一種蒙古烏蘭巴托市PM2.5擴散模擬圖,應用反距離加權法(IDW)處理8個CAM監測站的2018年一整年數據，以月和季節為單位繪制了蒙古烏蘭巴托市PM2.5擴散模擬圖，并且按照環境保護局(EPA)的人類健康相關空氣質量指數(AQI)將PM2.5水平進行分類。本發明的優點是準確模擬預測了未測量區域的PM2.5污染擴散情況，證明了蒙古包地區的煙囪是主要的PM2.5污染物來源，并可以使研究人員和客戶清晰明確地了解蒙古烏蘭巴托的細顆粒物擴散情況，還是推行減少細顆粒物的相關措施的基本信息依據。

技術領域

本發明屬于環境科學和空氣污染研究，該方法準確模擬預測了未測量區域的PM2.5污染擴散情況，證明了蒙古包地區的煙囪是主要的PM2.5污染物來源，并可以使研究人員和客戶清晰明確地了解蒙古烏蘭巴托的細顆粒物擴散情況。此外，它是推行減少細顆粒物的相關措施的基本信息依據。

背景技術

目前，烏蘭巴托市空氣污染已成為亟待解決的首要問題。其中，細顆粒物污染占大氣污染總量的80％，主要來源于蒙古包地區的燃煤。已經超過世界衛生組織空氣質量指南和蒙古國細顆粒物污染標準。而且，它正在成為呼吸道疾病的主要因素。因此，有必要測定并模擬烏蘭巴托市PM2.5的擴散情況。基于此PM2.5擴散模擬圖，可以確定主要的顆粒物產生源和健康暴露情況，是推行空氣污染治理措施的基礎。

在烏蘭巴托市，持續空氣監測(CAM)站點的位置稀疏，且缺乏高分辨率測量烏蘭巴托市大氣污染區域擴散的設施和衛星數據。因此，需要對未測量區域的空氣污染進行相關模擬和預測。

發明內容

本發明的目的是在于克服現有技術的不足，針對目前蒙古烏蘭巴托市PM2.5擴散信息數據的缺失，提供一種新型的關于蒙古烏蘭巴托市PM2.5擴散情況的模擬方法。

該方法應用了反距離加權法(IDW)來預測大氣污染狀況。IDW是一種確定性的空間插值方法。未知位置“z_p”處的值計算為監測站測量值的加權平均值。該方法假設“z_p”值受近距離測量的影響大于遠距離測量的影響。換言之，越近的位置得到的權重越大，權重隨著距離的變化而減小。已知未知位置周圍“n”處的污染物測量值i＝1。……n，未知位置處的值“z_p”計算為：

Z_p＝預測值

Z₁＝測量值

d₁^p＝距離的p次方

∑ⁿ_i＝1＝最近點之和

為了繪制PM2.5污染圖，利用ENVEA自動濁度儀測量了8個CAM監測站的2018年1月1日至12月31日的一整年數據。這8個監測站隸屬于烏蘭巴托市氣象與環境監測局和減少空氣污染署兩個政府機構。這些站點中，每小時測量一次NO_x,SO₂,CO,PM10,PM2.5和O₃污染物。其中本發明選用PM2.5的測量數據并以月和季節為單位進行處理。

附圖說明

圖1是PM2.5分布圖(μg/m³)；

圖2是各個連續空氣監測站的全年測量數據圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。