[发明专利]用于污染物溯源的设备和方法

说明书

提供了一种用于污染物溯源的设备，包括：获取单元，被配置为获取监测点的监测数据；计算单元，被配置为从监测数据中选取参数，并对每个参数均匀划分级别，以及设定时间窗和时间间隔，计算监测点之间的激活力矩阵；以及确定单元，被配置为根据激活力矩阵中的数值大小，在距离约束下依次找出前一时间窗的激活力最强的监测点，直到所有时间窗被追溯。还提供了一种用于污染物溯源的方法。采用本发明，能够实现较短时间、细时空粒度上的污染物溯源。

技术领域

本申请涉及数据分析领域，具体涉及一种用于污染物溯源的设备和方法。

背景技术

目前，大气、水源等污染状况日益严重。污染的形成受排放物、扩散条件、地理环境等因素影响，其成因复杂多样，这为准确地分析某地区污染的分布和扩散趋势带来了困难。

现有的方法主要基于高斯模型建立大气污染扩散模型。然而，该方法仅适用于对较大区域(市区与城镇)进行较长时间且尺度较大(以月份为单位)的污染扩散分析，无法用于短时间、细时空粒度的污染物溯源。

发明内容

本发明提出一种对不同监测站点所监测到的污染物进行溯源的技术方案。主要思想是：通过迭代计算不同监测点污染浓度在相邻时间窗的相关性，找出污染源头。另外，本发明的技术方案同样也适用于针对与大气污染具有相似时序特征数据(如水源污染、交通拥塞流等)的事故源定位追踪。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于污染物溯源的设备，包括：获取单元，被配置为获取监测点的监测数据；计算单元，被配置为从监测数据中选取参数，并对每个参数均匀划分级别，以及设定时间窗和时间间隔，计算监测点之间的激活力矩阵；以及确定单元，被配置为根据激活力矩阵中的数值大小，在距离约束下依次找出前一时间窗的激活力最强的监测点，直到所有时间窗被追溯。

在一个实施例中，计算单元被配置为：对选取的参数进行分组；以及通过对分组后的参数进行直方图均衡来划分级别。

在一个实施例中，计算单元被配置为：计算监测点i到达共现级别的次数f_i；计算监测点j到达共现级别的次数f_j；计算监测点i在特定时间窗内先于或同时和监测点j到达共现级别的次数f_ij；计算监测点i和监测点j之间的距离d_ij；以及根据f_i、f_j、f_ij和d_ij来计算监测点i和监测点j之间的激活力。

在一个实施例中，计算单元被配置为根据以下参数来计算监测点i和监测点j之间的距离d_jj：监测点i和监测点j之间的地理距离、实时风力级别、风向与监测点i和监测点j的连线之间的夹角、监测点i和监测点j的海拔高度、以及风速监测点的海拔高度。

在一个实施例中，确定单元被配置为：设定污染源数N以及距离约束，其中N为大于1的正整数；在目标时间窗的激活力矩阵中找出满足距离约束的值最大的前N对监测点；以及以找到的前N对监测点为目标，依次在前一时间窗的激活力矩阵中找出满足距离约束的值最大的N对监测点，直到所有时间窗被追溯。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于污染物溯源的方法，包括：获取监测点的监测数据；从监测数据中选取参数，并对每个参数均匀划分级别，以及设定时间窗和时间间隔，计算监测点之间的激活力矩阵；以及根据激活力矩阵中的数值大小，在距离约束下依次找出前一时间窗的激活力最强的监测点，直到所有时间窗被追溯。

在一个实施例中，对选取的参数进行分组；以及通过对分组后的参数进行直方图均衡来划分级别。