申请/专利权人：中国科学院大气物理研究所

申请日：2022-08-11

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN115239354B

主分类号：G06Q30/018

分类号：G06Q30/018;G06Q50/26;G06F30/20;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.11.11#实质审查的生效;2022.10.25#公开

摘要：本发明提供了一种非定常多点源的污染物溯源方法以及系统，本发明的非定常多点源的污染物溯源方法包括：S1、对大气化学模式进行离散，对所述潜在排放源位置的源汇关系进行计算；S2、计算所述潜在排放源位置的非定常排放产生的模拟浓度，并确定每个所述潜在排放源位置的正则化参数；S3、计算得到对于释放速率曲线的最优估计以及最小残差平方和，以确定第一个排放源的位置及其释放速率的时间廓线；S4、重复所述步骤S1‑S3，并采用残差浓度代替所述模拟浓度以确定第二个排放源的位置；S5、计算第二个排放源的方差贡献率。本发明的污染物溯源方法保证了在排放速率随时间变化的情景下，还能进行高效的污染源反演。

主权项：1.一种非定常多点源的污染物溯源方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对大气化学模式进行离散，将离散的模式网格点假定为潜在排放源的位置，对所述潜在排放源位置的源汇关系进行计算；S2、计算所述潜在排放源位置的非定常排放产生的模拟浓度，并确定每个所述潜在排放源位置的正则化参数；S3、利用所述模拟浓度以及所述正则化参数计算得到对于释放速率曲线的最优估计以及最小残差平方和，以确定第一个排放源的位置及其释放速率的时间廓线；S4、重复所述步骤S1-S3，并采用残差浓度代替所述模拟浓度以确定第二个排放源的位置，所述残差浓度为观测浓度与前面已经确定的所有非定常排放源所产生的模拟浓度之间的差别；S5、计算第二个排放源的方差贡献率，如计算得到的方差贡献率大于阈值，重新计算第一个和第二个排放源的释放速率曲线，并随着排放源的数量增加按照所述步骤S4进行下一个排放源位置的确定，以此类推；若方差贡献率小于阈值，停止继续计算并输出排放源的个数和每个排放源的位置及释放速率曲线；所述方差贡献率的公式为：TSS表示观测浓度的总方差，RSS为仅考虑已确定的排放源时的残差浓度的方差，而RSS'为加入新发现排放源后的残差浓度的方差；所述S1步骤中，所述源汇关系进行计算的方法包括：在考虑风场、排放源位置以及观测站点位置的前提下，计算所有模式网络点上的源汇关系，并计算存储矩阵H；所述S2步骤中，所述模拟浓度表示为释放速率与源汇关系之间的卷积积分：其中，所述卷积积分表示为：上式中为所述矩阵H的其中一个元素，代表tl时刻的观测浓度与tk时刻的排放通量之间的源汇关系，为所述矩阵q的其中一个元素，是污染源在tk时刻的释放速率，即卷积积分的矩阵形式为：Cs＝Hq；所述S2步骤中，所述正则化参数是利用L曲线法计算得到，所述L曲线为残差项与正则化项在一系列正则化参数取值下所构成的对数曲线；所述计算方法包括如下步骤：选取L曲线的拐角处对应的正则化参数λ进行源项估计，利用最大曲率公式确定L曲线的最大曲率点，从而确定最优正则化参数：其中，Xlogλ＝log||Hq-Co||，Ylogλ＝log||q||。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院大气物理研究所 一种应用于非定常多点源的污染物溯源方法以及系统

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