[發明專利]一種大氣污染物排放清單的反演估算方法

有效

• 申請號: 202010297266.2
• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號: CN111523717B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 周穎;張曄華;郎建壘;焦玉方
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0639;G06Q50/26;G06F30/18;G06F111/02;G06F111/10
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王維新

本發明公開了一種大氣污染物排放清單的反演估算方法，包括：獲取研究區域的初始污染源排放數據；基于初始污染源排放數據，獲取待反演區域排放上下限；基于GIS對研究區域進行網格劃分，將初始污染源排放數據分配到所劃分的網絡中，得到適用于氣象?空氣質量模型系統的網格化排放清單文件；基于研究區域的氣象模擬的模擬結果和網絡化排放清單文件，建立氣象?空氣質量模型，得到源排放?受體濃度關系；基于源排放?受體濃度關系、待反演區域排放上下限、空氣質量監測數據，通過線性規劃方法構建污染源排放清單優化模型。本發明可擺脫統計數據滯后性、多次模擬迭代等限制，進行一次數值模擬，通過線性規劃方法實現對研究區域污染物排放清單反演，簡化了排放清單建立過程。

技術領域

本發明屬于大氣環境技術領域，涉及一種大氣污染物排放清單的反演估算方法，具體涉及一種基于數值模擬、線性規劃與空氣質量監測數據的大氣污染物排放清單的反演估算方法。

背景技術

大氣污染物排放清單是研究區域大氣復合污染形成機制、制定污染控制方案的關鍵基礎信息。傳統排放清單建立的常用方法為基于統計年鑒資料或實地調研的自下而上法，此法主要基于詳細的活動水平數據收集以及排放因子選取，實現污染物的排放量估算；其存在數據調研工作量大、更新相對滯后等問題。

除自下而上法外，反演方法在污染源清單研究中得到逐步應用。

在已有的排放反演研究中，質量平衡法適用于生命周期較短的污染物，如NOx，但得到的排放清單空間分辨率較低，一般大于1°；

卡爾曼濾波法是在假定觀測數據和污染源清單的誤差概率分布情況下，考慮模式模擬數據和觀測數據，逐時遞推融合污染源和觀測數據以及污染源的協方差，在分析誤差最小的準則下，得到污染源的最優解，通常需要進行多次模擬，模擬量大，較為耗時；

貝葉斯法大多基于拉格朗日粒子擴散模型建立污染源排放和受體點的源受體關系，而粒子擴散模型僅考慮物理擴散和傳輸，未考慮化學反應，因此目前多適用于不活潑的污染物，如鹵代烴的反演，在拓寬污染物應用范圍方面存在局限性。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種大氣污染物排放清單的反演估算方法，其可擺脫統計數據滯后性、多次模擬迭代等限制，進行一次數值模擬，通過線性規劃方法實現對研究區域污染物排放清單反演，簡化了排放清單建立過程。

本發明公開了一種大氣污染物排放清單的反演估算方法，包括：

獲取空氣質量監測數據；

獲取研究區域的初始污染源排放數據；

基于所述初始污染源排放數據，獲取待反演區域排放上下限；

基于氣象模式對研究區域進行預設分辨率的氣象模擬；

基于GIS對所述研究區域進行網格劃分，將所述初始污染源排放數據分配到所劃分的網絡中，得到適用于氣象-空氣質量模型系統的網格化排放清單文件；

基于所述氣象模擬的模擬結果和所述網格化排放清單文件，建立氣象-空氣質量模型，得到滿足污染源反演估算時空分辨率要求的源排放-受體濃度關系；

基于所述源排放-受體濃度關系、待反演區域排放上下限、空氣質量監測數據，通過線性規劃方法構建污染源排放清單優化模型。

作為本發明的進一步改進，所述獲取研究區域的初始污染源排放數據，包括：

基于已有排放清單或經驗估計，獲取研究區域的的初始污染源排放數據。

作為本發明的進一步改進，所述獲取待反演區域排放上下限，包括：

若研究區域已建立過排放清單，則利用不確定性分析方法獲取待反演區域排放上下限；