JP2015170136A - Announcement prediction method of photochemical oxidant warning - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現在、地方自治体の環境担当部局等で常時監視（測定）されている大気中の環境汚染物質のひとつである大気中のオキシダントに関し、特に、地方自治体によって光化学オキシダント注意報が発令されることを事前に予測する方法に関する。 The present invention relates to atmospheric oxidants, which are one of the environmental pollutants in the atmosphere that are currently being monitored (measured) by environmental departments in local governments, and in particular, photochemical oxidant warnings are issued by local governments. The present invention relates to a method for predicting in advance.
現在、地方自治体の環境担当部局等では大気中の環境汚染物質の濃度を常時監視している。そのような常時監視されている大気中の環境汚染物質濃度のひとつとして大気中のオキシダント濃度がある（例えば、特許文献１参照）。 Currently, environmental departments in local governments constantly monitor the concentration of environmental pollutants in the atmosphere. One such environmental pollutant concentration in the atmosphere that is constantly monitored is the oxidant concentration in the atmosphere (see, for example, Patent Document 1).
特に夏場の日中に、大気中のオキシダント濃度が高くなると、人体に目・喉の痛み、咳などの影響が現れる。従って、大気中のオキシダント濃度が基準値（０．１２ｐｐｍ）以上になると、都道府県は光化学オキシダント注意報を発令し、地域の小・中学校などに対し体育の授業の自粛を要請し、地域の製造事業者に対し燃料使用量の削減を要請することになっている。 In particular, during summer days, when the oxidant concentration in the atmosphere increases, the human body may be affected by eye / throat pain and coughing. Therefore, when the atmospheric oxidant concentration exceeds the standard value (0.12 ppm), the prefecture issues a photochemical oxidant warning, requests local elementary and junior high schools to refrain from physical education classes, and manufactures locally. The company is requested to reduce fuel consumption.
このように、光化学オキシダント注意報が発令されると、製造事業者は燃料使用量の削減することが要請され、仕掛り製品の製造に悪影響を及ぼす可能性があるため、光化学オキシダント注意報の発令を事前に予測して、それに応じて生産を調整することが望まれている。 In this way, when a photochemical oxidant warning is issued, manufacturers are required to reduce the amount of fuel used, which may adversely affect the production of in-process products. It is desired to predict production in advance and adjust production accordingly.
しかしながら、これまで、光化学オキシダント注意報の発令を事前に精度良く予測する方法は開示されていない。 However, until now, no method has been disclosed for accurately predicting the issuance of a photochemical oxidant warning in advance.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、光化学オキシダント注意報の発令を事前に精度良く予測することができる光化学オキシダント注意報の発令予測方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a method for predicting the occurrence of a photochemical oxidant warning that can accurately predict the time of issuing a photochemical oxidant warning in advance. Is.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
［１］光化学オキシダント注意報が発令されることを事前に予測する方法であって、
予め、公開されているオキシダント濃度の測定値の推移をデータベース化しておき、
予測の起点となる時刻をｎ時とし、現在の時刻ｎ時におけるオキシダント濃度の測定値をＸｎとした時に、前記データベースを用いて、予測の起点となる時刻ｎ時からΔｎ時間後となる時刻ｎ＋Δｎ時におけるオキシダント濃度の測定結果によって光化学オキシダント注意報が発令される可能性を予測することとし、
前記データベースから、過去の同じ時刻ｎ時におけるオキシダント濃度の測定値Ｚｎが、現在の時刻ｎ時におけるオキシダント濃度の測定値Ｘｎを含めたその近傍の値であるＸｎ−ΔＸ１〜Ｘｎ＋ΔＸ２の範囲に入っている測定データを抽出し、
その抽出した測定データの中で、時刻ｎ＋Δｎ時におけるオキシダント濃度の測定値Ｚｎ＋Δｎが、光化学オキシダント注意報が発令される基準値以上になっている測定データの累積度数率を求め、
その累積度数率を光化学オキシダント注意報が発令される確率と見なすことを特徴とする光化学オキシダント注意報の発令予測方法。
[1] A method for predicting in advance that a photochemical oxidant warning will be issued,
Create a database of changes in the measured values of oxidant concentrations that have been released in advance.
Time when the prediction start point is n hours, and the measured value of the oxidant concentration at the current time n time is X n , using the database, a time that is Δn hours after the time n time that is the start point of the prediction Predict the possibility that a photochemical oxidant warning will be issued based on the oxidant concentration measurement at n + Δn
From the database, the measured value Z n of oxidant concentration in the past same time n time of, X n -ΔX1~X n + ΔX2 a value in the vicinity, including the measured values X n of the oxidant concentration at the current time n Extract the measurement data that is in the range of
Among the extracted measurement data, the cumulative frequency rate of the measurement data in which the measurement value Z n + Δn of the oxidant concentration at time n + Δn is equal to or greater than the reference value at which the photochemical oxidant warning is issued is obtained,
A method for predicting the issuance of a photochemical oxidant warning, wherein the cumulative frequency rate is regarded as a probability that the photochemical oxidant warning is issued.
［２］前記の累積度数率が予め設定した閾値以上である場合に、時刻ｎ＋Δｎ時におけるオキシダント濃度の測定結果によって光化学オキシダント注意報が発令されると予測することを特徴とする前記［１］に記載の光化学オキシダント注意報の発令予測方法。 [2] In the above [1], it is predicted that a photochemical oxidant warning is issued according to the measurement result of the oxidant concentration at time n + Δn when the cumulative frequency rate is equal to or higher than a preset threshold value. How to predict the occurrence of the photochemical oxidant warning described.
本発明においては、光化学オキシダント注意報の発令を事前に精度良く予測することができる。 In the present invention, the issuance of a photochemical oxidant warning can be accurately predicted in advance.
本発明の一実施形態を述べる。 One embodiment of the present invention will be described.
本発明の一実施形態においては、以下のようにして、地方自治体（例えば、神奈川県）によって光化学オキシダント注意報が発令されることを事前に予測する。 In one embodiment of the present invention, it is predicted in advance that a photochemical oxidant warning will be issued by a local government (for example, Kanagawa Prefecture) as follows.
まず、予め、地方自治体（例えば、川崎市）からウエブサイト等で一般に公開されているオキシダント濃度の測定値をパソコン上にダウンロードし、所定時間（例えば、０時〜２４時の２４時間）ごとの推移を測定データとしてデータベース化しておく。 First, the measured value of oxidant concentration that is publicly available on the website etc. from local governments (for example, Kawasaki City) is downloaded on a personal computer in advance, and every predetermined time (for example, 24 hours from 0:00 to 24:00) The transition is made into a database as measurement data.
そして、予測の起点となる時刻をｎ時（例えば、１２時）とし、現在の時刻ｎ時（例えば、１２時）におけるオキシダント濃度の測定値をＸｎとした時に、前記データベースを用いて、時刻ｎ時（例えば、１２時）からΔｎ時間後（例えば、１時間後）となる時刻ｎ＋Δｎ時（例えば、１３時）におけるオキシダント濃度の測定結果によって光化学オキシダント注意報が発令される可能性を予測することにする。 Then, when the time that is the starting point of the prediction is n hours (for example, 12:00) and the measured value of the oxidant concentration at the current time n (for example, 12:00) is Xn , Predict the possibility that a photochemical oxidant warning will be issued from the measurement result of the oxidant concentration at time n + Δn (for example, 13:00), which is Δn hours (for example, 1 hour) after n hours (for example, 12:00) I will decide.
なお、上記において、「時刻ｎ時におけるオキシダント濃度の測定値」とは、正時（００分）過ぎから次に正時（００分）までの１時間に測定された測定値（複数回測定した場合は、その平均値）であり、後の正時（００分）における測定値として採用する。例えば、１２時における測定値とは、１１時００分過ぎ（すなわち、１１時００分を除く）から１２時００分までの１時間に測定された測定値（複数回測定した場合は、その平均値）である。 In the above, “measured value of oxidant concentration at time n” means a measured value (measured a plurality of times) from 1 hour after the hour (00 minutes) to the next hour (00 minutes). In this case, the average value is used as a measured value at the later hour (00 minutes). For example, the measured value at 12:00 is a measured value measured in 1 hour from 11:00 (excluding 11:00) to 12:00 (when measured multiple times, the average Value).
そして、前記データベースから、過去の時刻ｎ時（例えば、１２時）におけるオキシダント濃度の測定値Ｚｎが、現在の時刻ｎ時（例えば、１２時）におけるオキシダント濃度の測定値Ｘｎを含めたその近傍の値であるＸｎ−ΔＸ１〜Ｘｎ＋ΔＸ２（例えば、ΔＸ１＝０．００５ｐｐｍ、ΔＸ２＝０．００５ｐｐｍ）の範囲に入っている測定データを抽出する。 And that from the database, when a past time n (e.g., 12 o'clock) of the measured values Z n oxidant concentration in, including measurements X n oxidant concentration at the current time n (e.g., 12 o'clock) Measurement data that falls within the range of neighboring values Xn− ΔX1 to Xn + ΔX2 (for example, ΔX1 = 0.005 ppm, ΔX2 = 0.005 ppm) is extracted.
そして、その抽出した測定データの中で、時刻ｎ＋Δｎ時（例えば、１３時）におけるオキシダント濃度の測定値Ｚｎ＋Δｎが、光化学オキシダント注意報が発令される基準値（０．１２ｐｐｍ）以上になっている測定データの累積度数率を求め、その累積度数率を光化学オキシダント注意報が発令される確率と見なす。 In the extracted measurement data, the measured value Z n + Δn of the oxidant concentration at time n + Δn (for example, 13:00) is equal to or higher than the reference value (0.12 ppm) at which the photochemical oxidant warning is issued. The cumulative frequency rate of the measurement data is obtained, and the cumulative frequency rate is regarded as the probability that a photochemical oxidant warning will be issued.
なお、前記の累積度数率が予め設定した閾値以上である場合に、時刻ｎ＋Δｎ時（例えば、１３時）におけるオキシダント濃度の測定結果によって光化学オキシダント注意報が発令されると予測するようにしてもよい。 When the cumulative frequency rate is equal to or higher than a preset threshold value, it may be predicted that a photochemical oxidant warning is issued based on the measurement result of the oxidant concentration at time n + Δn (for example, 13:00). .
そして、時刻ｎ＋Δｎ時（例えば、１３時）におけるオキシダント濃度の測定結果によって光化学オキシダント注意報が発令されると予測されたら、必要に応じて、関連部署にアラームを発する。 When it is predicted that a photochemical oxidant warning will be issued based on the measurement result of the oxidant concentration at time n + Δn (for example, 13:00), an alarm is issued to the related department as necessary.
以下に具体的事例を用いて説明する。 This will be described below using specific examples.
図１は、ある年の８月１１日の川崎市におけるオキシダント濃度の推移を示したものである。 FIG. 1 shows changes in oxidant concentration in Kawasaki City on August 11 of a certain year.
川崎市内には９つの測定局が存在し、川崎市内に設置されている９つの測定局のうち１局でもオキシダント濃度の測定値が光化学オキシダント注意報の発令基準値（０．１２ｐｐｍ）以上になると、川崎市内全域に光化学オキシダント注意報が発令される。そして、全ての測定局でオキシダント濃度の測定値が発令基準値（０．１２ｐｐｍ）未満になると、光化学オキシダント注意報は解除される。 There are nine measuring stations in Kawasaki city, and even one of the nine measuring stations installed in Kawasaki city has a measured value of oxidant concentration higher than the official standard value (0.12 ppm) of the photochemical oxidant warning Then, a photochemical oxidant warning is issued throughout Kawasaki city. Then, when the measured value of the oxidant concentration is less than the official reference value (0.12 ppm) at all measurement stations, the photochemical oxidant warning is canceled.
図１に示すように、オキシダント濃度は１時から６時までは低い値を示していたが、７時頃から上昇し始め、１２時に９局中最も高い１局（■）で０．１１４ｐｐｍの値を示していたが、発令基準値（０．１２ｐｐｍ）には達していなかった。しかし、次の１３時には市内の３測定局（■△○）で発令基準値（０．１２ｐｐｍ）に達し、１３時２０分に光化学オキシダント注意報が発令された。 As shown in FIG. 1, the oxidant concentration showed a low value from 1 o'clock to 6 o'clock, but started to increase from around 7 o'clock, and at 12:00 the highest of 9 stations (■) was 0.114 ppm. Although the value was shown, it did not reach the official standard value (0.12 ppm). However, at the next 13 o'clock, the reference level (0.12 ppm) was reached at 3 measuring stations (■ △ ○) in the city, and a photochemical oxidant warning was issued at 13:20.
ちなみに、オキシダント濃度の測定結果を評価して光化学オキシダント注意報の発令を決定するので、上記のように、オキシダント濃度の測定から光化学オキシダント注意報の発令までに２０分程度の時間差があるが、ここでは、説明の簡略化のために、その時間差は無いものとして説明する。 By the way, because the measurement result of the oxidant concentration is evaluated and the photochemical oxidant warning is issued, as described above, there is a time difference of about 20 minutes from the measurement of the oxidant concentration to the photochemical oxidant warning. Then, for simplification of description, the description will be made assuming that there is no time difference.
この場合に、１２時の段階で１３時に光化学オキシダント注意報が発令されるか否かを予測する方法を説明する。 In this case, a method for predicting whether or not a photochemical oxidant warning is issued at 13:00 in the 12:00 stage will be described.
図２、図３は、過去のある年（２００７年）の８月の時刻ｎ時（ｎ＝１、２、・・・、２３）におけるオキシダント濃度Ｚｎとｎ時とその１時間後となるｎ＋１時におけるオキシダント濃度Ｚｎ＋１との関係を示したものである（横軸が時刻ｎ時のオキシダント濃度Ｚｎ、縦軸が時刻ｎ＋１時のオキシダント濃度Ｚｎ＋１）。 2, 3, August at time n of a past year (2007) (n = 1,2, ···, 23) comprising at oxidant concentration Z n and n in and 1 hour later It shows the relationship between the oxidant concentration Z n + 1 in the time n + 1 (oxidant concentration at the abscissa the time n Z n, oxidant concentration on the vertical axis at time n + 1 Z n + 1) .
オキシダント濃度が１日中全く変化しなければ、ｎ時のオキシダント濃度とｎ＋１時のオキシダント濃度の関係は、ｙ＝ｘの直線上に乗る。一方、ｎ時のオキシダント濃度より（ｎ＋１）時のオキシダント濃度が上昇する場合は、図中のプロットはｙ＝ｘの直線の上側に現れ、ｎ時のオキシダント濃度より（ｎ＋１）時のオキシダント濃度が下降する場合は、図中のプロットはｙ＝ｘの直線の下側に現れる。すなわち、図中のプロットの一次回帰直線の傾き（ｙ＝ａｘのａ）が大きいほど、時刻ｎ時に対して時刻ｎ＋１時のオキシダント濃度の上昇の程度が大きいことを示している。 If the oxidant concentration does not change at all throughout the day, the relationship between the oxidant concentration at time n and the oxidant concentration at time n + 1 is on a straight line y = x. On the other hand, when the oxidant concentration at (n + 1) rises from the oxidant concentration at n, the plot in the figure appears on the upper side of the line y = x, and the oxidant concentration at (n + 1) is higher than the oxidant concentration at n. When descending, the plot in the figure appears below the line y = x. That is, as the slope of the primary regression line (a of y = ax) in the plot in the figure increases, the degree of increase in the oxidant concentration at time n + 1 with respect to time n increases.
次に、起点となる現在の１２時におけるオキシダント濃度の測定値は０．１１ｐｐｍ（９局の最大値）として、図２の１２時→１３時のグラフに着目する。 Next, the measured value of the oxidant concentration at 12 o'clock as the starting point is 0.11 ppm (the maximum value of 9 stations), and attention is paid to the graph from 12:00 to 13:00 in FIG.
まず、図２において、横軸に示す１２時のオキシダント濃度の測定値が、現在の１２時におけるオキシダント濃度の測定値０．１１ｐｐｍを含めた近傍の値０．１０５ｐｐｍ〜０．１１５ｐｐｍの範囲に入っている測定データを抽出する。ここでは、１７個の測定データが抽出される。 First, in FIG. 2, the measured value of the 12:00 oxidant concentration shown on the horizontal axis is in the range of 0.105 ppm to 0.115 ppm in the vicinity including the current measured value of 0.11 ppm of the oxidant concentration at 12:00. To extract the measured data. Here, 17 pieces of measurement data are extracted.
次に、その１７個の測定データについて、１３時のオキシダント濃度の度数分布をとると、図４（ａ）に示すようになる。 Next, regarding the 17 measurement data, when the frequency distribution of the oxidant concentration at 13:00 is taken, it is as shown in FIG.
そして、図４（ａ）に示した１３時のオキシダント濃度の度数分布に基づいて、１３時のオキシダント濃度の累積度数をみると、図４（ｂ）に示すようになる。 Then, based on the frequency distribution of the 13:00 oxidant concentration shown in FIG. 4A, the cumulative frequency of the 13:00 oxidant concentration is as shown in FIG. 4B.
さらに、図４（ｂ）に示した１３時のオキシダント濃度の累積度数に基づいて、１３時のオキシダント濃度の累積度数率をみると、図４（ｃ）に示すようになる。 Further, based on the cumulative frequency of the 13:00 oxidant concentration shown in FIG. 4B, the cumulative frequency rate of the 13:00 oxidant concentration is as shown in FIG. 4C.
そして、図４（ｃ）に示した１３時のオキシダント濃度の累積度数率から、光化学オキシダント注意報が発令される基準値（０．１２ｐｐｍ）以上の累積度数率は５３％であることが分かる。 Then, from the cumulative frequency rate of the 13:00 oxidant concentration shown in FIG. 4C, it can be seen that the cumulative frequency rate above the reference value (0.12 ppm) at which the photochemical oxidant warning is issued is 53%.
つまり、現在の１２時におけるオキシダント濃度の測定値０．１１ｐｐｍが、１時間後の１３時にはオキシダント濃度が０．１２ｐｐｍ以上になる確率が５３％であることを示している。 That is, the present measured value of 0.11 ppm of oxidant concentration at 12:00 indicates that the probability that the oxidant concentration becomes 0.12 ppm or more at 13:00 after 1 hour is 53%.
これによって、１２時の時点において、１３時に５３％の確率で光化学オキシダント注意報が発令されると予測することができる。 Accordingly, it can be predicted that the photochemical oxidant warning is issued at 13:00 with a probability of 53% at 12:00.
なお、予め、０．１２ｐｐｍ以上になる確率（累積度数率）の閾値を５０％と定めておき、０．１２ｐｐｍ以上になる確率（累積度数率）が閾値５０％以上になった場合に、光化学オキシダント注意報が発令されると予測し、必要に応じて、関連部署にアラームを発するようにしてもよい。 In addition, when the threshold value of the probability (cumulative frequency rate) of 0.12 ppm or more is set to 50% in advance, and the probability (cumulative frequency rate) of 0.12 ppm or more becomes the threshold value of 50% or more, photochemistry It may be predicted that an oxidant warning will be issued, and an alarm may be issued to the relevant department as necessary.
なお、上記の具体的事例では、時刻ｎ時（１２時）の測定値に基づいて、時刻ｎ＋１時（１３時）に光化学オキシダント注意報が発令される可能性を予測しているが、同様にして、時刻ｎ時（１２時）の測定値に基づいて、時刻ｎ＋２時（１４時）や時刻ｎ＋３時（１５時）等に光化学オキシダント注意報が発令される可能性を予測することもできる。 In the above specific example, the possibility of issuing a photochemical oxidant warning at time n + 1 o'clock (13:00) is predicted based on the measured value at time n o'clock (12:00). Thus, based on the measurement value at time n (12:00), the possibility of issuing a photochemical oxidant warning at time n + 2 (14:00), time n + 3 (15:00), or the like can be predicted.
また、所望の測定データを抽出する際に用いるΔＸ１、ΔＸ２については、ΔＸ１、ΔＸ２を小さくし過ぎると、抽出される測定データ数が不十分になり、逆に、ΔＸ１、ΔＸ２を大きくし過ぎると、現在の時刻ｎ時の測定値と離れた測定値の測定データも抽出されてしまうので、測定データの全体数や測定精度等を考慮して定めればよい。 As for ΔX1 and ΔX2 used when extracting desired measurement data, if ΔX1 and ΔX2 are too small, the number of measurement data to be extracted becomes insufficient. Conversely, if ΔX1 and ΔX2 are too large. Since the measurement data of the measurement value separated from the measurement value at the current time n is also extracted, it may be determined in consideration of the total number of measurement data, measurement accuracy, and the like.
このようにして、この実施形態においては、光化学オキシダント注意報の発令を事前に精度良く予測することができる。 In this manner, in this embodiment, the photochemical oxidant warning can be accurately predicted in advance.
なお、この実施形態では、現時点では光化学オキシダント注意報が発令されていなくて、今後光化学オキシダント注意報が発令される可能性を予測しているが、同様の考え方に基づいて、現時点では光化学オキシダント注意報が発令されていて、今後光化学オキシダント注意報が解除される可能性を予測することもできる。その場合には、基準値（０．１２ｐｐｍ）未満になる確率（累積度数率）を算定すればよい。 In this embodiment, the photochemical oxidant warning is not issued at the present time, and it is predicted that the photochemical oxidant warning will be issued in the future. However, based on the same concept, the photochemical oxidant warning is currently predicted. It is possible to predict the possibility that the photochemical oxidant warning will be released in the future. In that case, what is necessary is just to calculate the probability (cumulative frequency rate) which will become less than a reference value (0.12 ppm).
また、この実施形態においては、地方自治体によって光化学オキシダント注意報が発令されることを前提にしているが、他の機関から光化学オキシダント注意報が発令されるようになった場合でも、本発明を用いることができる。 Further, in this embodiment, it is assumed that a photochemical oxidant warning is issued by the local government, but the present invention is used even when a photochemical oxidant warning is issued from another organization. be able to.
Claims (2)
予め、公開されているオキシダント濃度の測定値の推移をデータベース化しておき、
予測の起点となる時刻をｎ時とし、現在の時刻ｎ時におけるオキシダント濃度の測定値をＸｎとした時に、前記データベースを用いて、予測の起点となる時刻ｎ時からΔｎ時間後となる時刻ｎ＋Δｎ時におけるオキシダント濃度の測定結果によって光化学オキシダント注意報が発令される可能性を予測することとし、
前記データベースから、過去の同じ時刻ｎ時におけるオキシダント濃度の測定値Ｚｎが、現在の時刻ｎ時におけるオキシダント濃度の測定値Ｘｎを含めたその近傍の値であるＸｎ−ΔＸ１〜Ｘｎ＋ΔＸ２の範囲に入っている測定データを抽出し、
その抽出した測定データの中で、時刻ｎ＋Δｎ時におけるオキシダント濃度の測定値Ｚｎ＋Δｎが、光化学オキシダント注意報が発令される基準値以上になっている測定データの累積度数率を求め、
その累積度数率を光化学オキシダント注意報が発令される確率と見なすことを特徴とする光化学オキシダント注意報の発令予測方法。 A method for predicting in advance that a photochemical oxidant warning will be issued,
Create a database of changes in the measured values of oxidant concentrations that have been released in advance.
Using the database, the time n + Δn that is Δn hours after the time n that is the starting point of the prediction when the time that becomes the starting point of the prediction is n hours and the measured value of the oxidant concentration at the current time n is Xn Predict the possibility that a photochemical oxidant warning will be issued based on the measurement results of oxidant concentration at the time,
From the database, the measured value Z n of oxidant concentration in the past same time n time of, X n -ΔX1~X n + ΔX2 a value in the vicinity, including the measured values X n of the oxidant concentration at the current time n Extract the measurement data that is in the range of
Among the extracted measurement data, the cumulative frequency rate of the measurement data in which the measurement value Z n + Δn of the oxidant concentration at time n + Δn is equal to or greater than the reference value at which the photochemical oxidant warning is issued is obtained,
A method for predicting the issuance of a photochemical oxidant warning, wherein the cumulative frequency rate is regarded as a probability that the photochemical oxidant warning is issued.
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Cited By (1)
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| CN111080976A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-28 | 北京优航机电技术有限公司 | Method and device for monitoring natural gas leakage in real time under temperature change scene |
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