[發(fā)明專利]一種重金屬穩(wěn)定污染源的土壤污染預(yù)測方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010171255.X | 申請日： | 2020-03-12 |
| 公開（公告）號： | CN111428917B | 公開（公告）日： | 2023-06-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 郝星耀;潘瑜春;李淑華;董士偉;李曉嵐 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心 |
| 主分類號： | G06Q10/04 | 分類號： | G06Q10/04;G06Q10/0635;G06Q50/26 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002 | 代理人： | 張睿 |
| 地址： | 100097 北京市海淀區(qū)*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 重金屬 穩(wěn)定 污染源 土壤污染 預(yù)測 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種重金屬穩(wěn)定污染源的土壤污染預(yù)測方法，其特征在于，包括：
將目標(biāo)污染區(qū)域劃分為多個預(yù)設(shè)尺寸的網(wǎng)格，并建立元胞自動機(jī)模型；
對于當(dāng)前時刻的每一網(wǎng)格，所述元胞自動機(jī)模型根據(jù)每一網(wǎng)格的若干鄰域網(wǎng)格發(fā)生污染的概率，計算每一網(wǎng)格下一時刻發(fā)生污染的概率；
重復(fù)上述過程預(yù)設(shè)次數(shù)，預(yù)測每一網(wǎng)格在預(yù)設(shè)時刻發(fā)生污染的概率，所述預(yù)設(shè)次數(shù)根據(jù)所述當(dāng)前時刻、所述預(yù)設(shè)時刻和時間步長確定，所述時間步長表示一次迭代所代表的時間；
所述預(yù)設(shè)尺寸為參考柵格數(shù)據(jù)的柵格大小，所述參考柵格數(shù)據(jù)為所有輔助數(shù)據(jù)中空間分辨率最高的數(shù)據(jù)；
對于任一網(wǎng)格，所述任一網(wǎng)格和所述任一網(wǎng)格的若干鄰域網(wǎng)格組成Moore鄰域模型；
對于任一網(wǎng)格，根據(jù)所述任一網(wǎng)格的若干鄰域網(wǎng)格發(fā)生污染的概率，計算所述任一網(wǎng)格下一時刻發(fā)生污染的概率，具體包括：
，
其中，表示所述任一網(wǎng)格在時發(fā)生污染的概率，表示所述任一網(wǎng)格在時發(fā)生污染的概率，表示所述任一網(wǎng)格的第個鄰域網(wǎng)格在時發(fā)生污染的概率，表示擴(kuò)散系數(shù)，表示運(yùn)移動力在所述任一網(wǎng)格擴(kuò)散方向上的分量大小；
所述運(yùn)移動力在所述任一網(wǎng)格擴(kuò)散方向上的分量大小通過如下公式確定：
，
其中，表示所述運(yùn)移動力的方向與鄰中連線的夾角，所述鄰中連線為所述任一網(wǎng)格的第個鄰域網(wǎng)格與所述任一網(wǎng)格的連線；
所述時間步長具體計算公式如下：
，
其中，表示所述時間步長，表示網(wǎng)格大小，v表示擴(kuò)散速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬穩(wěn)定污染源的土壤污染預(yù)測方法，其特征在于，所述運(yùn)移動力在所述任一網(wǎng)格擴(kuò)散方向上的分量大小通過如下公式確定：
，
其中，為中心元胞時刻的污染概率，為鄰域元胞在時刻的污染概率。
3.一種重金屬穩(wěn)定污染源的土壤污染預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：
劃分模塊，用于將目標(biāo)污染區(qū)域劃分為多個預(yù)設(shè)尺寸的網(wǎng)格，并建立元胞自動機(jī)模型；
計算模塊，用于對于當(dāng)前時刻的每一網(wǎng)格，所述元胞自動機(jī)模型根據(jù)每一網(wǎng)格的若干鄰域網(wǎng)格發(fā)生污染的概率，計算每一網(wǎng)格下一時刻發(fā)生污染的概率；
預(yù)測模塊，用于重復(fù)上述過程預(yù)設(shè)次數(shù)，預(yù)測每一網(wǎng)格在預(yù)設(shè)時刻發(fā)生污染的概率，所述預(yù)設(shè)次數(shù)根據(jù)所述當(dāng)前時刻、所述預(yù)設(shè)時刻和時間步長確定，所述時間步長表示一次迭代所代表的時間；
所述預(yù)設(shè)尺寸為參考柵格數(shù)據(jù)的柵格大小，所述參考柵格數(shù)據(jù)為所有輔助數(shù)據(jù)中空間分辨率最高的數(shù)據(jù)；
對于任一網(wǎng)格，所述任一網(wǎng)格和所述任一網(wǎng)格的若干鄰域網(wǎng)格組成Moore鄰域模型；
對于任一網(wǎng)格，根據(jù)所述任一網(wǎng)格的若干鄰域網(wǎng)格發(fā)生污染的概率，計算所述任一網(wǎng)格下一時刻發(fā)生污染的概率，具體包括：
，
其中，表示所述任一網(wǎng)格在時發(fā)生污染的概率，表示所述任一網(wǎng)格在時發(fā)生污染的概率，表示所述任一網(wǎng)格的第個鄰域網(wǎng)格在時發(fā)生污染的概率，表示擴(kuò)散系數(shù)，表示運(yùn)移動力在所述任一網(wǎng)格擴(kuò)散方向上的分量大小；
所述運(yùn)移動力在所述任一網(wǎng)格擴(kuò)散方向上的分量大小通過如下公式確定：
，
其中，表示所述運(yùn)移動力的方向與鄰中連線的夾角，所述鄰中連線為所述任一網(wǎng)格的第個鄰域網(wǎng)格與所述任一網(wǎng)格的連線；
所述時間步長具體計算公式如下：
，
其中，表示所述時間步長，表示網(wǎng)格大小，v表示擴(kuò)散速度。
4.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至2任一項所述重金屬穩(wěn)定污染源的土壤污染預(yù)測方法的步驟。
5.一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至2任一項所述重金屬穩(wěn)定污染源的土壤污染預(yù)測方法的步驟。
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G06Q 專門適用于行政、商業(yè)、金融、管理、監(jiān)督或預(yù)測目的的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或方法；其他類目不包含的專門適用于行政、商業(yè)、金融、管理、監(jiān)督或預(yù)測目的的處理系統(tǒng)或方法
G06Q10-00 行政；管理
G06Q10-02 .預(yù)定，例如用于門票、服務(wù)或事件的
G06Q10-04 .預(yù)測或優(yōu)化，例如線性規(guī)劃、“旅行商問題”或“下料問題”
G06Q10-06 .資源、工作流、人員或項目管理，例如組織、規(guī)劃、調(diào)度或分配時間、人員或機(jī)器資源；企業(yè)規(guī)劃；組織模型
G06Q10-08 .物流，例如倉儲、裝貨、配送或運(yùn)輸；存貨或庫存管理，例如訂貨、采購或平衡訂單
G06Q10-10 .辦公自動化，例如電子郵件或群件的計算機(jī)輔助管理
