CN110232198A - 一种污染浓度的计算方法、计算装置及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于环境监测技术领域，提供了一种污染浓度的计算方法、计算装置及终端。所述计算方法包括：对目标区域进行网格划分，得到多个网格点；计算各个网格点中的总体污染排放强度，其中，每个网格点的总体污染排放强度包括该网格点的实时污染排放强度和本体污染排放强度；获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。本发明能够在不增加设备布设成本的前提下，对目标区域内机动车尾气这一单类污染源的排放进行有效的评估计算。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，尤其涉及一种污染浓度的计算方法、计算装置、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
随着城市化和机动化的快速推进，机动车尾气排放直接导致了城市空气污染负荷的增加，是城市大气环境恶化的主要因素之一。目前，实时掌握城市空气质量污染状况的途径主要是通过城市空气质量监测站的实时监测数据。
然而，一方面，城市的空气质量监测站分布稀疏，通过监测站点的污染数据难以推断更高空间分辨率的污染分布，而建设空气质量监测站设备成本也会较高；另一方面，监测站污染浓度数据代表着城市区域中工业源、交通源、生活源等多种污染排放源共同影响下的污染状况，而无法得知单类污染源排放(例如，城市道路上机动车排放的尾气)的影响程度和污染贡献。
故，亟需一种污染浓度的计算方法，能够在不增加设备布设成本的前提下，对机动车尾气这一单类污染源的排放进行评估，。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种污染浓度的计算方法、计算装置、终端及计算机可读存储介质，能够在不增加设备布设成本的前提下，对机动车尾气这一单类污染源的排放进行评估。
本发明实施例的第一方面提供了一种污染浓度的计算方法，包括：
对目标区域进行网格划分，得到多个网格点，其中，所述目标区域表示待计算污染浓度的区域；
计算各个网格点的总体污染排放强度，其中，每个网格点的总体污染排放强度包括该网格点的实时污染排放强度和本体污染排放强度，所述实时污染强度表示在当前时段经过该网格点的机动车的尾气污染排放强度，所述本体污染排放强度表示基于前一时段该网格点的污染浓度转换得到的污染排放强度；
获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
本发明实施例的第二方面提供了一种污染浓度的计算装置，所述计算装置包括：
网格化单元，用于对目标区域进行网格划分，得到多个网格点，其中，所述目标区域表示待计算污染浓度的区域；
总体污染排放强度计算单元，用于计算各个网格点的总体污染排放强度，其中，每个网格点的总体污染排放强度包括该网格点的实时污染排放强度和本体污染排放强度，所述实时污染强度表示在当前时段经过该网格点的机动车的尾气污染排放强度，所述本体污染排放强度表示基于前一时段该网格点的污染浓度转换得到的污染排放强度；
污染浓度计算单元，用于获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如任一项所述污染浓度的计算方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述污染浓度的计算方法的步骤。
本发明与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明通过对目标区域进行网格划分，计算划分的各个网格点中的总体污染排放强度，并获取各个网格点的气象信息，基于获取的气象信息和各网格点的总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。本发明实现了对机动车尾气这一单类污染源的排放进行有效评估和计算；并且，一方面，由于用于计算污染浓度的总体污染强度既考虑了当前时段的机动车尾气的实时污染排放强度，又考虑了上一时段存在的本体污染浓度转换的本体污染排放强度，具有较好的合理性和精确度；另一方面，本发明无需布设更多的空气质量监测设备，实现成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的污染浓度的计算方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的污染浓度的计算装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
本发明所提出的污染浓度的计算方法可以应用于对城市尺度的机动车尾气扩散产生的污染浓度进行有效计算和评估。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的污染浓度的计算方法的实现流程图，详述如下：
在步骤101中、对目标区域进行网格划分，得到多个网格点。
在本发明实施例中，所述目标区域表示待计算污染浓度的区域，例如，要计算某城市的污染浓度，需要先将该城市区域划分为多个网格点，基于该多个网格点计算污染浓度的分布情况。
在一个实现方式中，可以以长宽均为1千米为划分标准，对城市进行网格划分，得到的多个网格点中每个网格点包括1平方千米的空间范围。
在步骤102中、计算各个网格点中的总体污染排放强度；其中，每个网格点的总体污染排放强度包括该网格点的实时污染排放强度和本体污染排放强度。
在本发明实施例中，上述实时污染排放强度表示在当前时段经过该网格点的机动车的尾气污染排放强度，上述本体污染排放强度表示基于前一时段该网格点的污染浓度转换得到的污染排放强度。
在本发明实施例中，当前时刻是指当前的统计周期，前一时刻是指当前统计周期的上一统计周期，例如，以每小时为一个统计周期，当前时间为上午9点30分时，当前时刻指上午9点至10点这一统计周期，前一时刻指上午8点至9点这一统计周期。
实际上，网格点的污染浓度不仅当前时刻的机动车尾气排放相关，还跟前一时刻的网格点本身的残留污染浓度相关，若只考虑当前时刻的机动车尾气排放强度，会使计算结果不够完善，出现较大误差。本发明将前一时刻的网格点的污染浓度转换为本体污染强度，加上该网格点的实时污染排放强度，得到总体污染排放强度，基于总体污染排放强度进行污染浓度的计算，避免了仅通过本地污染排放进行扩散计算导致的计算误差，保证了污染扩散计算的合理性和精度。
可选的，上述步骤102可以基于以下步骤实现：
步骤A1，获取每个网格点在当前时段的路段信息和车况信息，并基于获取的路段信息和车况信息计算所述实时污染排放强度。
在本发明实施例中，路段信息是可以包括每个网格点空间范围内包括的路段长度，车况信息可以包括每个网格点空间范围内包括的路段上的车流量、车速、车型比例和排放因子等参数，上述信息参数可以基于目标区域的地图和交通监测信息来得到。基于获取的路段信息和车况信息，可以计算得到区域每个网格点的实时污染排放强度。
步骤A2，获取每个网格点在前一时段的污染浓度，并将该网格点在所述前一时段的污染浓度转换为所述本体污染排放强度。
在本发明实施例中，当计算首个统计周期的污染浓度时，由于不存在前一时段的污染浓度信息，可以将前一时段的污染浓度视为0或者一指定值；在第二个统计周期，可以将在首个统计周期计算的污染浓度结果作为前一时段的污染浓度参与计算。
步骤A3，累加所述实时污染强度和所述本体污染强度，得到所述总体污染强度。
可选的，上述步骤A2中可以基于以下方式实现：
获取每个网格点在前一时段的污染浓度，并利用第一公式将该网格点在所述前一时段的污染浓度转换为所述本体污染排放强度，其中，所述第一公式为：
其中，q(x,y,z)表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的本体污染排放强度，H表示污染源高度，C0表示该网格点在上一时段的污染浓度，表示该网格点中的风速；σy和σz分别表示y轴和z轴方向的扩散系数，该扩散系数与大气稳定度有关，x表示下风向距离排放源的距离。
在本发明实施例中，通过建立三维空间直角坐标系，以目标网格点为坐标原点，风向为x轴，地面过坐标原点垂直于x轴的直线为y轴，z轴竖直垂直于地面。利用上述第一公式将目标网格点在前一时段的污染浓度转换为本体污染排放强度。
在步骤103中、获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
机动车尾气的实时扩散主要呈现以下特征：第一，机动车尾气排放强度的实时变化，也即实时污染排放强度；第二，污染扩散条件的实时变化，如风向、风速；第三，空气质量状况的实时变化。因此，在计算污染浓度时，还需要考虑目标区域的气象信息。其中，所述气象信息包括风向、风速、温度、气压和大气稳定度。
在本发明实施例中，通过获取各个网格点的气象信息，可以基于气象信息以及每个网格点的总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
可选的，上述步骤103中，所述获取各个网格点的气象信息包括：以指定时间周期获取所述目标区域的气象数据；基于所述气象数据以及划分的各个网格点进行插值计算，得到所述各个网格点的气象信息。
具体的，可以基于目标区域的气象自动观测站获取5分钟频率的气象参数实测数据，该实测数据可以包括风向、风速、温度、气压和大气稳定度等数据；基于实测数据进行ANUSPLINE插值计算可以得到该目标区域中每个网格点的气象数据。在得到每个网格点的气象数据之后，可以将每个网格点的气象数据应用到该网格点的污染浓度计算。
可选的，上述步骤103可以基于以下步骤实现：
步骤B1，将各个网格点分别视为扩散接受点和扩散排放点，其中，所述扩散接受点表示接受扩散污染的网格点，所述扩散排放点表示发出扩散污染的网格点；
步骤B2，根据所述气象信息确定扩散接受点与扩散排放点的位置关系，其中，所述扩散接受点与扩散排放点的位置关系包括：扩散接受点在扩散排放点的上风向、侧风向或下风向；
步骤B3，当扩散接受点在扩散排放点的上风向时，扩散接受点的扩散污染浓度值为0；
步骤B4，当扩散接受点在扩散排放点的侧风向或下风向时，根据以下第三公式计算扩散接受点的扩散污染浓度值，其中，所述第三公式为：
其中，H表示污染源高度，Q表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的总体污染排放强度，C表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的扩散污染浓度值，表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的风速；σy和σz分别表示y轴和z轴方向的扩散系数，该扩散系数与大气稳定度有关，x表示下风向距离排放源的距离；
步骤B5，基于各个扩散排放点在目标扩散接受点的扩散污染浓度值，计算该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度。
可选的，上述步骤B5可以基于以下方式实现：
根据以下第四公式，累加各个扩散排放点在目标扩散接受点的扩散浓度值，得到该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度，其中，所述第四公式为：
其中，Ci表示第i个扩散接受点的污染浓度，Cij表示第j个扩散排放点在第i个扩散接受点的扩散浓度，n表示扩散排放点的数量。
可选的，在得到该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度之后还包括：
获取所述目标扩散接受点的实测数据；
将所述实测数据和计算得到的所述目标扩散接受点的污染浓度进行比较；
根据比较结果对所述扩散系数进行调整；
基于调整之后的扩散系数进行污染浓度的计算。
在本发明实施例中，可以依据空气污染物浓度正常阈值和设定的误差阈值判定模型误差，并利用城市空气质量监测站的实时监测数据，对计算结果进行校核，根据校核结果对上述计算过程中的扩散参数进行修正，从而提高本发明计算的污染浓度结果的合理性和准确性。
本发明将基于高斯点源扩散模式对网格点的污染扩散进行计算，同样地，计算结果为网格化的污染浓度值分布，输出精度与实时数据输入划分的网格点一致，即输出浓度值为1千米*1千米的网格分布，保持了输入输出空间精度的一致性，使得动态的污染扩散更新计算具有更高的效率。
由上可知，本发明通过对目标区域进行网格划分，计算划分的各个网格点中的总体污染排放强度，并获取各个网格点的气象信息，基于获取的气象信息和各网格点的总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。本发明实现了对机动车尾气这一单类污染源的排放进行有效评估和计算；并且，一方面，由于用于计算污染浓度的总体污染强度既考虑了当前时段的机动车尾气的实时污染排放强度，又考虑了上一时段存在的本体污染浓度转换的本体污染排放强度，具有较好的合理性和精确度；另一方面，本发明无需布设更多的空气质量监测设备，实现成本较低。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图2示出了本发明实施例提供的污染浓度的计算装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图2所示，污染浓度的计算装置2包括：网格化单元21，总体污染排放强度计算单元22和污染浓度计算单元23。
网格化单元21，用于对目标区域进行网格划分，得到多个网格点，其中，所述目标区域表示待计算污染浓度的区域；
总体污染排放强度计算单元22，用于计算各个网格点的总体污染排放强度，其中，每个网格点的总体污染排放强度包括该网格点的实时污染排放强度和本体污染排放强度，所述实时污染强度表示在当前时段经过该网格点的机动车的尾气污染排放强度，所述本体污染排放强度表示基于前一时段该网格点的污染浓度转换得到的污染排放强度；
污染浓度计算单元23，用于获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
可选的，污染浓度的计算装置2还包括：
实时污染排放强度计算单元，用于获取每个网格点在当前时段的路段信息和车况信息，并基于获取的路段信息和车况信息计算所述实时污染排放强度；
本体污染排放强度计算单元，用于获取每个网格点在前一时段的污染浓度，并将该网格点在所述前一时段的污染浓度转换为所述本体污染排放强度；
总体污染排放强度计算单元22具体用于，累加所述实时污染排放强度计算单元计算得到的实时污染强度和所述本体污染排放强度计算单元计算得到的本体污染强度，得到所述总体污染强度。
可选的，污染浓度的计算装置2还包括：
气象信息网格化单元，用于以指定时间周期获取所述目标区域的气象数据，并基于所述气象数据以及划分的各个网格点进行插值计算，得到所述各个网格点的气象信息，其中，所述气象信息包括风向、风速、温度、气压和大气稳定度。
可选的，所述本体污染排放强度计算单元具体用于，获取每个网格点在前一时段的污染浓度，并利用第一公式将该网格点在所述前一时段的污染浓度转换为所述本体污染排放强度，其中，所述第一公式为：
其中，q(x,y,z)表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的本体污染排放强度，H表示污染源高度，C0表示该网格点在所述上一时间周期中的污染浓度，表示该网格点中的风速；σy和yz分别表示y轴和z轴方向的扩散系数，该扩散系数与大气稳定度有关，x表示下风向距离排放源的距离。
可选的，污染浓度的计算装置2还包括：
位置关系确定单元，用于将各个网格点分别视为扩散接受点和扩散排放点，其中，所述扩散接受点表示接受扩散污染的网格点，所述扩散排放点表示发出扩散污染的网格点；并根据所述气象信息确定扩散接受点与扩散排放点的位置关系，其中，所述扩散接受点与扩散排放点的位置关系包括：扩散接受点在扩散排放点的上风向、侧风向或下风向。
扩散污染浓度值计算单元，用于当扩散接受点在扩散排放点的上风向时，扩散接受点的扩散污染浓度值为0；当扩散接受点在扩散排放点的侧风向或下风向时，根据以下第三公式计算扩散接受点的扩散污染浓度值，其中，所述第三公式为：
其中，H表示污染源高度，Q表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的总体污染排放强度，C表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的扩散污染浓度值，表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的风速；σy和σz分别表示y轴和z轴方向的扩散系数，该扩散系数与大气稳定度有关，x表示下风向距离排放源的距离；
污染浓度计算单元23还用于，基于各个扩散排放点在目标扩散接受点的扩散污染浓度值，计算该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度。
可选的，污染浓度计算单元23具体用于，根据以下第四公式，累加各个扩散排放点在目标扩散接受点的扩散浓度值，得到该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度，其中，所述第四公式为：
其中，Ci表示第i个扩散接受点的污染浓度，Cij表示第j个扩散排放点在第i个扩散接受点的扩散浓度，n表示扩散排放点的数量。
可选的，污染浓度的计算装置2还包括：
数据获取单元，用于获取所述目标扩散接受点的实测数据；
数据比较单元，用于将所述实测数据和计算得到的所述目标扩散接受点的污染浓度进行比较；
扩散系数调整单元，用于根据比较结果对所述扩散系数进行调整；
污染浓度计算单元23还用于，基于调整之后的扩散系数进行污染浓度的计算。
由上可知，本发明通过对目标区域进行网格划分，计算划分的各个网格点中的总体污染排放强度，并获取各个网格点的气象信息，基于获取的气象信息和各网格点的总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。本发明实现了对机动车尾气这一单类污染源的排放进行有效评估和计算；并且，一方面，由于用于计算污染浓度的总体污染强度既考虑了当前时段的机动车尾气的实时污染排放强度，又考虑了上一时段存在的本体污染浓度转换的本体污染排放强度，具有较好的合理性和精确度；另一方面，本发明无需布设更多的空气质量监测设备，实现成本较低。
图3是本发明一实施例提供的终端的示意图。如图3所示，该实施例的终端3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个污染浓度的计算方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示单元21至23的功能。
示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述终端3中的执行过程。例如，所述计算机程序32可以被分割成网格化单元，总体污染排放强度计算单元和污染浓度计算单元，各单元具体功能如下：
网格化单元，用于对目标区域进行网格划分，得到多个网格点，其中，所述目标区域表示待计算污染浓度的区域；
总体污染排放强度计算单元，用于计算各个网格点的总体污染排放强度，其中，每个网格点的总体污染排放强度包括该网格点的实时污染排放强度和本体污染排放强度，所述实时污染强度表示在当前时段经过该网格点的机动车的尾气污染排放强度，所述本体污染排放强度表示基于前一时段该网格点的污染浓度转换得到的污染排放强度；
污染浓度计算单元，用于获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
所述终端3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端3的示例，并不构成对终端3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器31可以是所述终端3的内部存储单元，例如终端3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述终端3的外部存储设备，例如所述终端3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述终端3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种污染浓度的计算方法，其特征在于，包括：
对目标区域进行网格划分，得到多个网格点，其中，所述目标区域表示待计算污染浓度的区域；
计算各个网格点的总体污染排放强度，其中，每个网格点的总体污染排放强度包括该网格点的实时污染排放强度和本体污染排放强度，所述实时污染强度表示在当前时段经过该网格点的机动车的尾气污染排放强度，所述本体污染排放强度表示基于前一时段该网格点的污染浓度转换得到的污染排放强度；
获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
2.根据权利要求1所述的污染浓度的计算方法，其特征在于，所述计算各个网格点中的总体污染排放强度包括：
获取每个网格点在当前时段的路段信息和车况信息，并基于获取的路段信息和车况信息计算所述实时污染排放强度；
获取每个网格点在前一时段的污染浓度，并将该网格点在所述前一时段的污染浓度转换为所述本体污染排放强度；
累加所述实时污染强度和所述本体污染强度，得到所述总体污染强度。
3.根据权利要求2所述的污染浓度的计算方法，其特征在于，所述获取各个网格点的气象信息包括：
以指定频率获取所述目标区域的气象数据；
基于所述气象数据以及划分的各个网格点进行插值计算，得到所述各个网格点的气象信息，其中，所述气象信息包括风向、风速、温度、气压和大气稳定度。
4.根据权利要求3所述的污染浓度的计算方法，其特征在于，所述获取每个网格点在前一时段的污染浓度，并将该网格点在所述前一时段的污染浓度转换为所述本体污染排放强度包括：
获取每个网格点在前一时段的污染浓度，并利用第一公式将该网格点在所述前一时段的污染浓度转换为所述本体污染排放强度，其中，所述第一公式为：
其中，q(x,y,z)表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的本体污染排放强度，H表示污染源高度，C0表示该网格点在上一时段的污染浓度，表示该网格点中的风速；σy和σz分别表示y轴和z轴方向的扩散系数，该扩散系数与大气稳定度有关，x表示下风向距离排放源的距离。
5.根据权利要求1至4任一项所述的污染浓度的计算方法，其特征在于，所述获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度包括：
将各个网格点分别视为扩散接受点和扩散排放点，其中，所述扩散接受点表示接受扩散污染的网格点，所述扩散排放点表示发出扩散污染的网格点；
根据所述气象信息确定扩散接受点与扩散排放点的位置关系，其中，所述扩散接受点与扩散排放点的位置关系包括：扩散接受点在扩散排放点的上风向、侧风向或下风向；
当扩散接受点在扩散排放点的上风向时，扩散接受点的扩散污染浓度值为0；
当扩散接受点在扩散排放点的侧风向或下风向时，根据以下第三公式计算扩散接受点的扩散污染浓度值，其中，所述第三公式为：
其中，H表示污染源高度，Q表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的总体污染排放强度，C表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的扩散污染浓度值，表示空间坐标为(x,y,z)的网格点的风速；σy和σz分别表示y轴和z轴方向的扩散系数，该扩散系数与大气稳定度有关，x表示下风向距离排放源的距离；
基于各个扩散排放点在目标扩散接受点的扩散污染浓度值，计算该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度。
6.根据权利要求5所述的污染浓度的计算方法，其特征在于，所述基于各个扩散排放点在目标扩散接受点的扩散浓度值，计算该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度包括：
根据以下第四公式，累加各个扩散排放点在目标扩散接受点的扩散浓度值，得到该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度，其中，所述第四公式为：
其中，Ci表示第i个扩散接受点的污染浓度，Cij表示第j个扩散排放点在第i个扩散接受点的扩散浓度，n表示扩散排放点的数量。
7.根据权利要求6所述的污染浓度的计算方法，其特征在于，在得到该目标扩散接受点对应的网格点的污染浓度之后还包括：
获取所述目标扩散接受点的实测数据；
将所述实测数据和计算得到的所述目标扩散接受点的污染浓度进行比较；
根据比较结果对所述扩散系数进行调整；
基于调整之后的扩散系数进行污染浓度的计算。
8.一种污染浓度的计算装置，其特征在于，所述计算装置包括：
网格化单元，用于对目标区域进行网格划分，得到多个网格点，其中，所述目标区域表示待计算污染浓度的区域；
总体污染排放强度计算单元，用于计算各个网格点中的总体污染排放强度，其中，所述总体污染排放强度包括各个网格点在当前时间周期中的机动车尾气的实时污染排放强度和各个网格点在当前时间周期的上一时间周期中的本体污染排放强度；
污染浓度计算单元，用于获取各个网格点的气象信息，并基于所述气象信息以及所述总体污染排放强度，利用高斯扩散模型计算各个网格点的污染浓度。
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述污染浓度的计算方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述污染浓度的计算方法的步骤。
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