(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210660280.3 (22)申请日 2022.06.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114757807 A (43)申请公布日 2022.07.15 (73)专利权人 江苏省生态 环境监测监控 有限公 司 地址 210041 江苏省南京市 建邺区嘉陵江 东街8号2幢3单 元19层 (72)发明人 王经顺　赵瀚森　陆晓波　徐向凯　 栗鹏辉　侯鹏　沈宁航　 (74)专利代理 机构 南京禾易知识产权代理有限 公司 32320 专利代理师 张松云(51)Int.Cl. G06Q 50/26(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 16/29(2019.01) (56)对比文件 CN 114155129 A,2022.03.08 CN 111444633 A,2020.07.24 审查员 胡雨晴 (54)发明名称 多模式融合的大气污染物实际排放量在线 核算方法 (57)摘要 本发明公开了多模式融合的大气污染物实 际排放量在线核算方法， 包括构建多模式大气污 染扩散模型， 得到当前园区中污染源源强与监测 站的可视化贡献矩阵； 构建源参数反演算法， 并 对构建的所述多模式大气污染扩散模型进行有 效性评价； 基于经优化估算得到的所述污染源源 强计算园区污染排放总量。 本发 明通过多模型的 融合以及模 型权重的动态分配， 集成了多模型的 优势， 提高了集合模型的准确度、 普适性和稳定 度。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114757807 B 2022.09.13 CN 114757807 B 1.多模式 融合的大气污染物实际排 放量在线核算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 滚动模拟 获取园区区域内气象环境数据； 并构建包括有园区信 息的模拟网格， 其中， 所 述园区信息包括园区监测站基本信息、 园区污染源基本信息及园区高程信息； 构建多模式大气污染扩散模型， 依据气象环境数据及园区监测 站点实时数据模拟 获取 在扩散和大气传输作用下的园区污染源源强与园区监测站所在位置的浓度分布关系， 得到 当前园区中污染源 源强对监测站的贡献矩阵， 以得到 污染源排 放对监测站的影响； 构建源参数反演算法， 根据获取的园区监测 站数据以及多模式大气污染扩散模型输出 的模拟结果对污染源源强进行优化估算， 以对构建的所述多模式大气 污染扩散模型进 行有 效性评价； 其中， 基于所述源参数反演算法对污染源 源强进行优化估算的方式为： S2， 依据污染源源强与监测站的分布情况并结合当前风场数据估算园区的环境背景浓 度， 其具体估算 步骤为： 从监测站点j出发指向任意污染源i的向量 与实时风向方向的单位向量 进行点乘 计算获得向量 在 方向上的投影； 当对于任意污染源i， 若 ， 则此监测站点被认为是 上风向站点； 当出现多个上风向站点时， 对相应监测数据取平均值作为园区的环境背景浓度； S21， 计算贡献矩阵伪 逆， 获得污染源源强的初始猜测， 并对污染源源强进行分布优化， 以获取可靠初始猜测， 再对污染源 源强分布进行优化， 其具体 计算方式为： 式中， 为1×M的行向量， 为1×N的行向量， 是 矩阵的伪逆； 是对污染源 源强的初始猜测； S22， 计算所述污染源源强与实测值间的平均相对偏差， 并以此作为多模式大气污染扩 散模型核算的准确 性度量， 动态生成多模式大气污染扩散模型集成的权重， 以避免人为设 定多模式大气污染扩散模型集成权 重而导致的主观性干扰， 其具体 计算方式为： 式中， 为多模式大气污染扩散模型 K的平均相对偏差， 为可配置的常数； 基于经优化估算得到的所述污染源 源强计算园区污染排 放总量。 2.根据权利要求1所述的多模式融合的大气污染物实际排放量在线核算方法， 其特征 在于， 所述气象环境数据包括可直接计算的气象场数据以及不可直接计算气象场数据； 模 拟网格包括气象模拟网格以及园区模拟网格， 其中， 在提取园区气象环境数据前， 需要先计算园区位置在气象模拟网格中的位置索 引： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114757807 B 2式中， i表示为气象模拟网格中的污染源对应的网格索引； j表示为气象模拟网格中的 监测站对应的网格索引； x和y分别表示为园区的经纬度信息或UTM坐标； 和 分别表示 气象模拟网格起始点的经纬度或U TM坐标； d为网格分辨 率； 表示向下 取整。 3.根据权利要求1所述的多模式融合的大气污染物实际排放量在线核算方法， 其特征 在于， 在模拟园区污染源源强与园区监测站所在位置的浓度分布关系之前， 还需要对获取 的所述园区监测站数据进行单位转化， 并对获取 的园区监测站数据进行有效性验证， 其具 体处理方式为： 式中， 和 分别表示单位转换后和转换前的监测浓度， MIN_NSITE和MIN_RSITE 为配置文件设置的最小有效监测站 点数量和最小有效监测站 点比例， Vflag表 示是否有效； 为转换因子； 的计算公式为： 式中， P为标准大气压(Pa)； R为理想气体常数， 单位为J/mol ·K； T为环境温度(K)； Wm为 相对分子质量(g/mol);   为转换后最终质量单位与克的换算比例； 转换前的单位比 例； 如从ppm转换为mg/m3时， 取值为103， 取值为106； 为第i个监测站的数据有效性 标识； N为监测站点总数。 4.根据权利要求1或2所述的多模式融合的大气污染物实际排放量在线核算方法， 其特 征在于， 构建园区模拟网格的具体方式为： 式中， nx为 园区模拟网格在x方 向上的网格个数， 和 分别为园区污染源和监测 点的最大和最小UTM ‑X坐标； offset为网格的扩展量， 取值等于网格分辨率； 表示经纬 度信息所在的U TM区； lng表示经度。 5.根据权利要求1所述的多模式融合的大气污染物实际排放量在线核算方法， 其特征 在于， 构建多模式大气污染扩散模型的具体方式为： S1， 自定义园区单个监测站数据相对于多个园区中污染源源强的线性叠加假设， 以降 低计算难度：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114757807 B 3