[发明专利]一种基于位置服务数据的城市空气污染暴露评估方法

说明书

本发明属于环境监测与风险评估领域，并公开了一种基于位置服务数据的城市空气污染暴露评估方法。该方法包括下列步骤：(a)选取研究区域，采集该研究区域内的所有通讯设备的终端信号，求额定该研究区域内的OD数据和出行路径数据；(b)获取研究区域内的空气污染物浓度的空间分布；(c)利用空间叠置的方法获得每个居住地址、办公地址以及每条出行路径对应的平均污染物浓度；(d)计算在居住地和工作点中的人均空气污染暴露量。通过本发明，解决大城市的空气污染暴露评估，方法简单，耗时短，成本低。

技术领域

本发明属于环境监测与风险评估领域，更具体地，涉及一种基于位置服务数据的城市空气污染暴露评估方法。

背景技术

空气污染是我国当今面临的主要环境问题之一，近年来多地城市屡次出现大范围、长时间的雾霾天气，PM2.5指数频频爆表。空气污染是否会对人体健康造成损害，主要取决于空气污染暴露强度，即个体或群体在某一时段内直接与具有一定浓度的污染物的接触过程。

空气污染暴露评价主要是评估人体接触空气污染物的强度、频率及持续时间，用于分析空气污染与人体健康之间的关系。目前空气污染暴露评估方法主要包括个体暴露监测法与生物标志物监测法，这些方法费时、费力、成本较高，适合于较小地理范围内小数量个体暴露评估，并不能投入到我国大城市中针对人群的空气污染暴露评估工作。因此，我国十分需要一种能够在大城市应用的空气污染暴露评估方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于位置服务数据的城市空气污染暴露评估方法，通过采集研究区域内用户的通讯设备的终端信号，构建OD数据和出行路径数据，然后通过采集研究区内监测点的空气污染浓度，获得研究区内的空气污染空间分布，接着通过空间叠置获得每个用户在在居住地、工作地以及出行路径的平均空气污染浓度，最终获得在研究区域内的人均空气污染暴露量，该过程方法简单、耗时短，成本低，不受地理范围的限制，适用于大城市的空气污染暴露评估。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于位置服务数据的城市空气污染暴露评估方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)选取研究区域，采集该研究区域内的所有通讯设备用户的终端信号，根据该终端信号确定每个用户的居住地和办公地，并以此作为该研究区域内的OD数据，构建每个所述用户从居住地到办公地之间的最短路径，以此作为所述用户的出行路径，由此获得每个用户对应的出行路径数据；

(b)在所述研究区域内设置多个监测点并监测每个监测点对应的空气污染浓度，根据所述监测点和空气污染浓度的对应关系，构建位置与空气污染浓度之间的插值模型，以此获得该研究区域内的空气污染物浓度的空间分布；

(c)分别将步骤(a)中获得的OD数据和出行路径数据与步骤(b)中获得的空气污染物浓度的空间分布进行空间叠置分析，以此获得每个所述居住地址、办公地址以及每条所述出行路径对应的平均污染物浓度；

(d)设定每个所述用户在其居住地、工作地以及所述出行路径中的暴露时间，根据步骤(c)获得的每个所述居住地址、办公地址以及每条所述出行路径对应的平均污染物浓度，计算每个所述用户在其相应的居住地、工作地以及出行路径中总的空气污染暴露量，并以此计算在所述中的人均空气污染暴露量。

进一步优选地，在步骤(a)中，所述研究区域覆盖了所述通讯设备拥有者的居住地和办公地。

进一步优选地，在步骤(b)中，所述插值模型优选采用克里格插值模型Kriging、样条曲线插值模型Splines或反权距离插值模型IDW。

进一步优选地，在步骤(d)中，所述计算每个通讯设备拥有者总的空气污染暴露量优选采用以下表达式：

E(i)＝C(O，i)·T(O，i)+C(D，i)·T(D，i)+C(R，i)·T(R，i)