[发明专利]基于应急监测数据的一维瞬时点源污染源溯源方法

权利要求书

1.基于应急监测数据的一维瞬时点源污染源溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.监测得到两个不同监测时刻t₁和t₂各观测点污染物浓度观测值并对浓度值C进行对数处理得到

步骤2.将基本解析解进行对数变形，得到由组合参数表达的解析解的形式，具体形式如下：

其中：

以上公式中：C(x,t)表示不同时刻不同测点位置的浓度值；M表示源强；A表示监测断面的断面面积；Dx表示纵向离散系数；t₀表示初始排放时刻；t表示监测时刻；x表述测点坐标；x₀表示初始排放时刻源的位置；u表示水流流速；k表示降解系数；

步骤3.利用最小二乘法拟合数据，根据已经过对数处理后的数据求得法方程中的相应矩阵；

步骤4.根据法方程组，求解出相应于第一个时刻t₁浓度应急监测数据的组合参数α(α₀,α₁,α₂)和相应于第二个时刻t₂浓度应急监测数据的组合参数β(β₀,β₁,β₂)；

步骤5.基于组合系数α(α₀,α₁,α₂)和β(β₀,β₁,β₂)以及步骤2中的组合参数的表达式，反解出各个基本的源项参数：

x₀＝(2α₁D_x-u)(t₁-t₀)，

2.根据权利要求1所述的基于应急监测数据的一维瞬时点源污染源溯源方法，其特征在于：

其中，步骤3具体包括以下内容：

给定基函数在由以上基函数构成的集合Ω中找到一个形如的函数，使其最大可能的近似已知数据对(x_i,y_i)；

对给定的数据对(x_i,y_i)(i＝0,1,...,m),若

使

则称y＝y*(x)为集合Ω中的最小二乘拟合曲线，并称为均方误差；

为了求出拟合曲线中的待定系数由以上定义可知，即是要求多元函数：

的最小值点由多元函数极值条件，有：

从而有：

将上式写为矩阵形式，即法方程组：

A^TAα＝A^Ty

其中α＝(α₀,α₁,…,α_n)^T，y＝(y₀,y₁,…,y_m)^T，而

取基函数为Ω＝span{1,x,x²}，即相应的有y_i＝lnC(x_i,t)，i＝0,1,…,m，可以根据此，求得相应的矩阵：A、A^T和y。