本發(fā)明涉及一種空氣質(zhì)量系統(tǒng)，特別涉及一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的不斷提高，空氣污染問題日益受到重視并急需解決。如何對繁雜而龐大的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進行有效的分析和處理已經(jīng)成為一個重要的問題。從每次空氣質(zhì)量報告中，可以看到我國有些地區(qū)的空氣污染情況不容忽視，同時，從手機app市場，我們可以看到關(guān)于環(huán)境監(jiān)測的app日益增多，人們對空氣質(zhì)量問題的關(guān)注也顯著提高。但是，目前的空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)沒有很好的關(guān)注數(shù)據(jù)可視化，不能夠直觀的展示對用戶有益的數(shù)據(jù)，也是當(dāng)前急待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，基于平行坐標(biāo)、日歷圖、時間序列圖和gis百度地圖信息技術(shù)處理的可視化技術(shù)設(shè)計，較好地對空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分類、分析處理。

為了實現(xiàn)上述目的，一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊，根據(jù)站點和城市實時獲取其對應(yīng)的空氣質(zhì)量污染程度的顆粒物(pm2.5)、可吸入顆粒物(pm10)、so2、no2、o3和co；

數(shù)據(jù)處理模塊，根據(jù)城市主鍵計算其對應(yīng)的空氣質(zhì)量指數(shù)(aqi)、pm25_24h、pm10_24h、so2_24h、no2_24h、co_24h、o3_8h和o3_24h，其中，

其中：i為分空氣質(zhì)量指數(shù)，即aqi，輸出值；c為污染物濃度，輸入值；clow小于或等于c的濃度限值，常量；chigh大于或等于c的濃度限值，常量；ilow對應(yīng)于clow的指數(shù)限值，常量；ihigh對應(yīng)于chigh的指數(shù)限值，常量；在獲得各個分空氣質(zhì)量指數(shù)后，然后根據(jù)公式(2)計算獲得空氣質(zhì)量指數(shù)：

aqi＝max{iaqi1，iaqi2，……，iaqin}(2)

數(shù)據(jù)存儲模塊，將數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊獲取的數(shù)據(jù)進行存儲備用，其中數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)有城市信息數(shù)據(jù)表、站點信息數(shù)據(jù)表、城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表和站點空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表；

城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)線條展示模塊，根據(jù)城市名稱、開始時間和結(jié)束時間獲取對應(yīng)的城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)展示圖，使用平行坐標(biāo)的方式，對比每種污染物在一個星期內(nèi)，每小時的變化趨勢走向，然后通過求取平均值的方式，通過城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)展示模塊展示，得到各污染物之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)地圖展示模塊，通過aqi著色和pul兩種著色標(biāo)準進行可視化圖形的著色，通過內(nèi)置的gis地圖數(shù)據(jù)，在地圖上通過不同著色顯示對應(yīng)的城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)信息；

城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)日歷展示模塊，獲得數(shù)據(jù)后，根據(jù)aqi著色標(biāo)準設(shè)置相應(yīng)的顏色，對日歷圖下方的單選按鈕進行js事件監(jiān)聽，選擇不同監(jiān)測項，將對應(yīng)監(jiān)測項的值渲染到日歷圖中。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的城市信息數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：號碼(主鍵)、城市名稱、經(jīng)度和維度，所述號碼(主鍵)逐增1排序；所述的站點信息數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：號碼(主鍵)、站點名稱和城市名稱，所述號碼(主鍵)逐增1排序，且通過城市名稱與所述的城市信息數(shù)據(jù)表進行數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的城市信息數(shù)據(jù)表中初始化356條信息，涉及356個城市名稱及其對應(yīng)的經(jīng)度和維度數(shù)據(jù)。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的站點信息數(shù)據(jù)表中初始化1437條信息，涉及1437個站點及其對應(yīng)的城市名稱。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：城市名稱、aqi、pm2.5、pm25_24h、pm10、pm10_24h、so2、so2_24h、no2、no2_24h、co、co_24h、o3、o3_8h和o3_24h。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述的站點空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：站點名稱、aqi、pm2.5、pm25_24h、pm10、pm10_24h、so2、so2_24h、no2、no2_24h、co、co_24h、o3、o3_8h和o3_24h。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，pul著色標(biāo)準中淺灰代表co，淺綠代表o3，深藍代表no2，棕色代表so2，黑色代表pm10，深灰代表pm2.5。

作為上述方案的進一步優(yōu)化，城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)地圖展示模塊，利用百度地圖接口來實現(xiàn)的，調(diào)用后端api接口獲得站點和城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，在程序中通過回調(diào)方法進行取得每個監(jiān)測點的經(jīng)緯度，將每個具體點在網(wǎng)頁上顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的有益效果如下：

1、本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，基于平行坐標(biāo)、日歷圖、時間序列圖和gis百度地圖信息可視化技術(shù)手段處理，較好地對空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分類、分析處理，可以為管理部門提供決策支持。

2、本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)實現(xiàn)高維數(shù)據(jù)可視化，通過使用平行坐標(biāo)的方式將高維數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來；讓人們可以非常清楚看到可視化的效果，便于更快速，更準確的分析原始數(shù)據(jù)。

3、本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)實現(xiàn)空間信息可視化，利用gis百度地圖，將全國城市某一時刻空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)顯示出來；讓這些數(shù)據(jù)更直觀的為科研或決策者服務(wù)。

4、本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)實現(xiàn)時序信息可視化，通過使用時間序列圖，將某個城市在一段時間的監(jiān)測項變化顯現(xiàn)出來。

5、基于本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)可以進行超標(biāo)污染物分析：通過對比日歷圖，可以獲得主要和超標(biāo)污染物情況；基于本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)還可以進行多地域空氣情況對比分析，通過在某一城市的相同時刻查看所有的監(jiān)測點情況，分析獲得結(jié)論。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊框圖。

圖2使用本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的對2016年1月1日-7日的pm10變化趨勢監(jiān)測圖。

圖3使用本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的對2016年1月1日-7日的pm2.5變化趨勢監(jiān)測圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。但是應(yīng)該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。

參見圖1，本發(fā)明公開了一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)線條展示模塊，城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)地圖展示模塊和城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)日歷展示模塊。

其中，數(shù)據(jù)采集模塊，根據(jù)站點和城市實時獲取其對應(yīng)的空氣質(zhì)量污染程度的顆粒物(pm2.5)、可吸入顆粒物(pm10)、so2、no2、o3和co；具體參見表1，

表1監(jiān)測污染物

數(shù)據(jù)處理模塊，根據(jù)城市主鍵計算其對應(yīng)的空氣質(zhì)量指數(shù)(aqi)，pm25_24h、pm10_24h、so2_24h、no2_24h、co_24h、o3_8h和o3_24h，其中，

其中：i為分空氣質(zhì)量指數(shù)，即aqi，輸出值；c為污染物濃度，輸入值；clow小于或等于c的濃度限值，常量；chigh大于或等于c的濃度限值，常量；ilow對應(yīng)于clow的指數(shù)限值，常量；ihigh對應(yīng)于chigh的指數(shù)限值，常量；在獲得各個分空氣質(zhì)量指數(shù)后，然后根據(jù)公式(2)計算獲得空氣質(zhì)量指數(shù)：

aqi＝max{iaqi1，iaqi2，……，iaqin}(2)

數(shù)據(jù)存儲模塊，將數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊獲取的數(shù)據(jù)進行存儲備用，其中數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)有城市信息數(shù)據(jù)表、站點信息數(shù)據(jù)表、城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表和站點空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表。城市信息數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：號碼(主鍵)、城市名稱、經(jīng)度和維度，所述號碼(主鍵)逐增1排序；所述的站點信息數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：號碼(主鍵)、站點名稱和城市名稱，所述號碼(主鍵)逐增1排序，且通過城市名稱與所述的城市信息數(shù)據(jù)表進行數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)。本發(fā)明的優(yōu)先實施例中，城市信息數(shù)據(jù)表中初始化356條信息，涉及356個城市名稱及其對應(yīng)的經(jīng)度和維度數(shù)據(jù)。站點信息數(shù)據(jù)表中初始化1437條信息，涉及1437個站點及其對應(yīng)的城市名稱。城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：城市名稱、aqi、pm2.5、pm25_24h、pm10、pm10_24h、so2、so2_24h、no2、no2_24h、co、co_24h、o3、o3_8h和o3_24h。其中，pm25_24h、pm10、pm10_24h、so2、so2_24h、no2、no2_24h、co、co_24h、o3和o3_24h表示對應(yīng)污染物24小時的平均值，o3_8h表示o3的8小時平均值。站點空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)表包括數(shù)據(jù)項：站點名稱、aqi、pm2.5、pm25_24h、pm10、pm10_24h、so2、so2_24h、no2、no2_24h、co、co_24h、o3、o3_8h和o3_24h。

城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)線條展示模塊，根據(jù)城市名稱、開始時間和結(jié)束時間獲取對應(yīng)的城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)展示圖，使用平行坐標(biāo)的方式，對比每種污染物在一個星期內(nèi)，每小時的變化趨勢走向，然后通過求取平均值的方式，通過城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)展示模塊展示，得到各污染物之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)地圖展示模塊，通過aqi著色和pul兩種著色標(biāo)準進行可視化圖形的著色，通過內(nèi)置的gis地圖數(shù)據(jù)，在地圖上通過不同著色顯示對應(yīng)的城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)信息。其中，pul著色標(biāo)準中淺灰代表co，淺綠代表o3，深藍代表no2，棕色代表so2，黑色代表pm10，深灰代表pm2.5。本發(fā)明的優(yōu)先實施例中，城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)地圖展示模塊，利用百度地圖接口來實現(xiàn)的，調(diào)用后端api接口獲得站點和城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，在程序中通過回調(diào)方法進行取得每個監(jiān)測點的經(jīng)緯度，將每個具體點在網(wǎng)頁上顯示。

城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)日歷展示模塊，獲得數(shù)據(jù)后，根據(jù)aqi著色標(biāo)準設(shè)置相應(yīng)的顏色，對日歷圖下方的單選按鈕進行js事件監(jiān)聽，選擇不同監(jiān)測項，將對應(yīng)監(jiān)測項的值渲染到日歷圖中。

使用本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，基于2016年01月01日到2016年01月31日每小時的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，進行分析處理得到：

(1)使用本發(fā)明系統(tǒng)一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)中的城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)線條展示模塊分得出的pm2.5、pm10、so2、no2、o3和co一周的變化趨勢圖，容易推到出：no2和o3以及so2和o3之間，存在著明顯的x型分布，所以它們之間是存在著負相關(guān)關(guān)系，這也是與化學(xué)原理符合的，強氧化劑o3與so2和no2是會發(fā)生氧化還原反應(yīng)的。pm2.5和pm10之間是存在強線性關(guān)系，這是因為pm2.5指的是空氣中顆粒物小于直徑2.5um,而pm10指直徑小于10um的不可吸入顆粒物，所以pm10是包含pm2.5的。參見圖2和圖3，圖2使用本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的對2016年1月1日-7日的pm10變化趨勢監(jiān)測圖。圖3使用本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的對2016年1月1日-7日的pm2.5變化趨勢監(jiān)測圖。

(2)使用本發(fā)明系統(tǒng)一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)中，為了能夠分析出不同地區(qū)和時間段的首要污染物和超標(biāo)污染物，根據(jù)需要選擇不同城市和時間段。從日歷圖中，可以清楚地看到每個監(jiān)測項的分布情況，只需要依次和aqi的分布情況進行對比，當(dāng)其和aqi分布最為相似時，則為首要污染物，當(dāng)其大部分顏色不為黃或綠時，則為超標(biāo)污染物。

(3)使用本發(fā)明系統(tǒng)一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)中，通過選擇不同時間段和地域的空氣質(zhì)量情況，在gis百度地圖中顯示出具體城市的每個具體站點信息，進行多地域空氣質(zhì)量對比分析。

本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)實現(xiàn)高維數(shù)據(jù)可視化[，通過使用平行坐標(biāo)的方式將高維數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來；讓人們可以非常清楚看到可視化的效果，便于更快速，更準確的分析原始數(shù)據(jù)。本發(fā)明的一種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)實現(xiàn)空間信息可視化，利用gis百度地圖，將全國城市某一時刻空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)顯示出來；讓這些數(shù)據(jù)更直觀的為科研或決策者服務(wù)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。