[发明专利]一种大气污染物浓度观测系统及其观测方法在审
申请号: | 201710568537.1 | 申请日: | 2017-07-13 |
公开(公告)号: | CN107451100A | 公开(公告)日: | 2017-12-08 |
发明(设计)人: | 崔静璇;姜枫;杨显轲;李徐敏;朱旭 | 申请(专利权)人: | 南京信息工程大学 |
主分类号: | G06F17/18 | 分类号: | G06F17/18;G06F17/30;G06Q50/26 |
代理公司: | 南京纵横知识产权代理有限公司32224 | 代理人: | 董建林 |
地址: | 210019 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 大气 污染物 浓度 观测 系统 及其 方法 | ||
1.一种大气污染物浓度观测系统,其特征在于,包括车载系统、数据处理与管理系统和可视化显示系统;
所述车载系统包括:北斗导航系统、污染物浓度检测装置和数据传输设备;
车载系统通过北斗导航系统获取位观测位置信息,通过污染物浓度检测装置获取观测位置的污染物浓度信息,经数据传输设备传输至数据处理与管理系统;
所述数据处理与管理系统对污染物浓度信息进行实时处理,将处理后的数据上传至可视化显示系统。
2.根据权利要求1所述的大气污染物浓度观测系统,其特征在于,还包括用户管理系统,所述用户管理系统包括:用户信息管理模块和管理员信息管理模块;
所述用户信息管理模块用于管理用户注册信息、用户账户信息和用户在线信息;
所述管理员信息管理模块用于管理管理员注册信息、车载系统监控和设置、可视化显示系统设置以及数据查看和下载。
3.根据权利要求2所述的大气污染物浓度观测系统,其特征在于,所述数据处理与管理系统包括:数据接收模块、数据处理模块、数据管理模块和数据上传模块;
所述数据接收模块用于接收观测位置信息及相应的污染物浓度信息,同时接收用户管理系统输出的控制指令;
所述数据处理模块用于对观测数据进行实时处理,包括修正异常值或者缺测值处理;
所述数据管理模块用于将处理后的数据以二进制或者十进制的方式储存,为后续使用提供数据源,并接收管理员指令;
所述数据上传模块用于将处理好的标准化数据上传到可视化显示系统。
4.根据权利要求1所述的大气污染物浓度观测系统,其特征在于,所述污染物浓度检测装置包括:CO浓度传感器、SO2浓度传感器、NOx浓度传感器和颗粒物浓度传感器。
5.根据权利要求1所述的大气污染物浓度观测系统,其特征在于,所述可视化显示系统包括:区域实时动态分布单元、污染物的预报产品以及数据结果发布模块;
所述区域实时动态分布单元用于显示城市大气污染物浓度的实时分布图以及固定地点污染物浓度随时间变化的趋势图;
所述污染物的预报产品用于输出区域空气质量的评估、未来发展趋势的预报以及出行方面的建议;
所述数据结果发布模块用于在客户端上发布观测数据结果和相关产品。
6.根据权利要求5所述的大气污染物浓度观测系统,其特征在于,所述客户端包括手机终端和PC终端。
7.根据权利要求1所述的大气污染物浓度观测系统,其特征在于,所述车载系统设置于公交车的顶部。
8.采用权利要求1~7任一项所述的大气污染物浓度观测系统的大气污染物浓度观测方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)收集数据:基于北斗导航系统和车载系统中污染物浓度检测装置获取车辆的位置数据和污染物浓度数据;
(2)数据处理:基于收集的数据,利用3σ准则和回归插补法分别对收集的数据进行异常值处理和缺测值修正,得到预处理后的数据;
(3)可视化显示:利用预处理后的数据,进行可视化显示,包括:实时动态分布和预报产品发布,从而实现大气污染物浓度观测。
9.根据权利要求8所述的大气污染物浓度观测方法,其特征在于,所述3σ准则是先假设一组检测数据只含有随机误差,对其进行计算处理得到标准偏差,按概率确定区间,认为凡超过这个区间的误差,就不属于随机误差而是粗大误差,含有该误差的数据应予以剔除。
10.根据权利要求8所述的大气污染物浓度观测方法,其特征在于,所述回归插补法是把缺失属性作为因变量,其他相关属性作为自变量,利用两者之间的关系建立回归模型用于预测缺失值,以完成缺失值插补的方法,是用非标准化的结果预测该变量的缺失值来实现的。
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