專利名稱：一種大氣監(jiān)測、預(yù)測、評價的等濃度線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉嗎 及大氣監(jiān)測、預(yù)測、評價的理論，屬于大氣環(huán)境保護領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代化建設(shè)的高速發(fā)展，大氣環(huán)境污染問題日益嚴重，給城市區(qū)域本來就脆 弱的生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大壓力；城市化進程對城市的大氣環(huán)境質(zhì)量、城市風(fēng)、大氣溫度、降 水、霧等等方面都產(chǎn)生了不可忽視的影響，導(dǎo)致了城市大氣污染加重、酸雨、城市霧災(zāi)等等 各方面的大氣環(huán)境問題；該問題已經(jīng)成為國際學(xué)術(shù)界的研究熱點和重點。隨著大氣污染防治和研究工作的開展，迫切需要了解大氣污染的影響和變化趨 勢，為此大氣污染的預(yù)報應(yīng)運而生；研究大氣擴散基本模式要解決的基本問題，是湍流與煙 流傳播和物質(zhì)濃度衰減的關(guān)系問題；目前處理這個問題廣泛運用三種理論，即梯度輸送理 論、統(tǒng)計理論和相似理論；利用這些理論來進行研究時，又有三種方法，即數(shù)值分析法、現(xiàn) 場研究法和實驗室中的模擬研究法。大氣污染預(yù)測要根據(jù)從環(huán)境采集數(shù)據(jù)和評價的對市區(qū)影響最大的大氣中的重要 污染物進行評價；為此，需要選用〔有時要做修正〕或建立大氣污染預(yù)測模型，確定自由大氣 中空氣微團運動受氣壓梯度力、重力和地轉(zhuǎn)偏向力的影響情況，如果作曲線運動時，還受慣 性離心力的影響，但沒有摩擦力；這些力，決定了空氣微團的運動方程。由空氣微團的運動 方程，可根據(jù)具體的起始條件與邊界條件，對方程求解，得到不同的大氣擴散模式，從而建 立相應(yīng)的預(yù)測模型。由于大氣檢測的成本高，同時在城市上空許多點檢測大氣質(zhì)量難以實現(xiàn)，因此實 際中所得大氣檢測數(shù)據(jù)很少。為此，假定X，Y，Z方向按照一定的參數(shù)進行擴散，對上述問 題作了一定的簡化。根據(jù)大氣湍流運動方程和大氣中空氣微團運動受力的影響情況，另外， 影響擴散的幾個因素也要考慮，如風(fēng)速、湍流、氣溫和太陽輻射、空氣的溫度和穩(wěn)定度等， 可以使用GAUSS (高斯)煙流模型、煙團模型和箱式模型等來建立大氣污染預(yù)測專家系統(tǒng)模 型。由于大氣污染無法給予準確描述，即使應(yīng)用力或者GAUSS模型，仍然不能準確描 述大氣的擴散運動，而且方程中所需的檢測要求也無法滿足。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有大氣質(zhì)量檢測和評估方法，本發(fā)明提出一種大氣監(jiān)測、預(yù)測、評價的 等濃度線方法，該方法按照污染物濃度的梯度變化的快慢確定檢測的次數(shù)，通過繪制等濃 度線來描述污染的空間分布，并且可以根據(jù)等濃度線圖形計算指定區(qū)域的污染程度；本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種大氣監(jiān)測、預(yù)測、評價的等濃度線 方法，其特征包括以下步驟1.劃分網(wǎng)格、在網(wǎng)格點上檢測大氣污染程度；2.根據(jù)檢測的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，參照地形圖等高線方法來繪制污染的等濃度曲線；
3.根據(jù)等濃度曲線和濃度變化梯度建立近似污染模型；4.根據(jù)近似污染模型、風(fēng)向等來預(yù)測、評價指定區(qū)域的大氣污染程度。本發(fā)明參照地形圖等高線方法來繪制污染的等濃度曲線；對大氣檢測的網(wǎng)格劃分、檢測要求、模型描述等都可以參照較為成熟的地形圖等高線技術(shù)，可以方便地根據(jù)等濃 度曲線進行大氣的預(yù)測和評價。


圖1是本發(fā)明的原理框圖；圖2是本發(fā)明具體實施方式
的測量系統(tǒng)原理框圖；圖3是本發(fā)明具體實施方式
的測量系統(tǒng)操作步驟流程圖；圖4是本發(fā)明具體實施方式
的CO濃度檢測流程圖。
具體實施例方式以下以CO濃度檢測進行具體說明。按照具體實施方式
的測量系統(tǒng)原理框圖2，C0 氣體經(jīng)過傳感器后將濃度值轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)過發(fā)大后由高速AD轉(zhuǎn)換器進行采集，通過 并行總線將數(shù)據(jù)傳送到微處理器中，觸摸屏與微處理器進行相互通信，選擇微處理器運行 的程序，CO濃度值在觸摸屏上進行實時顯示并將數(shù)據(jù)存至SD卡或者通過以太網(wǎng)發(fā)送到PC 機端。微處理器通過SPI總線與SD卡相連，與以太網(wǎng)控制器通過并行數(shù)據(jù)總線與微處理器 連接，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)變壓器，通過RJ45接口與PC機連接，實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸，操作過程如圖3、 CO濃度檢測流程如圖4所示；中央處理器將采集的區(qū)域劃分網(wǎng)格，在網(wǎng)格點上對應(yīng)于檢測 的大氣中CO濃度；根據(jù)檢測的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，參照地形圖不規(guī)則三角網(wǎng)TIN(triangulati0n)的 等高線方法來繪制污染的等濃度曲線；根據(jù)等濃度曲線和濃度變化梯度建立近似污染數(shù)字 模型；根據(jù)近似數(shù)字污染模型、風(fēng)向等來預(yù)測、評價指定區(qū)域的大氣污染程度。
權(quán)利要求
1.一種大氣監(jiān)測、預(yù)測、評價的等濃度線方法，該方法按照污染物濃度的梯度變化的快 慢確定檢測的次數(shù)，通過繪制等濃度線來描述污染的空間分布，并且可以根據(jù)等濃度線圖 形計算指定區(qū)域的污染程度；
2.一種大氣監(jiān)測、預(yù)測、評價的等濃度線方法，其特征包括以下步驟1)劃分網(wǎng)格、在網(wǎng)格點上檢測大氣污染程度；2)根據(jù)檢測的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，參照地形圖等高線方法來繪制污染的等濃度曲線；3)根據(jù)等濃度曲線和濃度變化梯度建立近似污染模型；4)根據(jù)近似污染模型、風(fēng)向等來預(yù)測、評價指定區(qū)域的大氣污染程度。
全文摘要
為了克服現(xiàn)有大氣質(zhì)量檢測和評估方法，本發(fā)明提出一種大氣監(jiān)測、預(yù)測、評價的等濃度線方法，該方法按照污染物濃度的梯度變化的快慢確定檢測的次數(shù)，通過繪制等濃度線來描述污染的空間分布，并且可以根據(jù)等濃度線圖形計算指定區(qū)域的污染程度；本發(fā)明根據(jù)檢測的網(wǎng)格數(shù)據(jù)、參照地形圖等高線方法來繪制污染的等濃度曲線，根據(jù)等濃度曲線和濃度變化梯度建立近似污染模型；根據(jù)近似污染模型、風(fēng)向等可以預(yù)測、評價指定區(qū)域的大氣污染程度；本發(fā)明對大氣檢測的網(wǎng)格劃分、檢測要求、模型描述等都可以參照較為成熟的地形圖等高線技術(shù)，可以方便地根據(jù)等濃度曲線進行大氣的預(yù)測和評價。
文檔編號G01N15/06GK102103061SQ20091021956
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者史忠科 申請人:西安費斯達自動化工程有限公司