[发明专利]一种道路PM2.5精细化污染分布的模拟方法、系统及计算机存储介质

说明书

本发明公开了一种道路PM2.5精细化污染分布的模拟方法、系统及计算机存储介质。其中，所述模拟方法包括以下步骤：S1、获取目标区域内的PM2.5采样数据，所述PM2.5采样数据包含位置信息；S2、获取与PM2.5采样数据相对应的环境数据变量；S3、将PM2.5采样数据和环境数据变量输入多重共线性检测模型中，剔除环境数据变量中的共性变量和不显著变量；S4、建立S3剔除不显著变量后的环境数据变量和PM2.5采样数据的因果关系模型，检验因果关系模型得到PM2.5采样数据和环境数据变量的最优关系模型；S5、在目标区域的路网中设点，提取所述设点的环境数据变量输入S4的最优关系模型，计算设点的PM2.5模拟数据；S6、将S5每个设点的PM2.5模拟数据在目标区域中插值，生成道路PM2.5模拟分布。

技术领域

本发明属于区域污染预警和防治技术领域，具体涉及一种道路PM2.5精细化污染分布的模拟方法、系统及计算机存储介质。

背景技术

PM2.5是指空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物，也称细颗粒物。由于其易吸入性、长期残留性且易粘带有毒物质，严重危害人体健康。人体因长期或短期暴露于高污染水平的PM2.5空气环境均会诱发死亡率和疾病发病率的上升，因此对地区PM2.5污染物分布的模拟与预警具有重要的现实意义。

现有揭示地区PM2.5分布格局的方法中，主要技术思路为利用地区建成环境(如土地利用性质、道路车流量、人口密度等)与PM2.5的因果关系构建回归模型，具体包括：

1)搜集研究区内固定站点监测资料及其范围内相关的建成环境数据；

2)基于监测资料与建成环境数据建立回归模型，量化两者间的因果联系与作用程度，并由模型结果获取最优关系因子组合；

3)对研究区划分一定单位尺度的等距格网，并基于模型结果提取格网内与PM2.5显著关联的建成环境数据；

4)将关系模型应用在整个研究区格网由此计算出地区PM2.5的整体时空格局。

在实现本发明创造的过程中，申请人发现现有地区PM2.5分布格局的方法，存在如下问题：

以往模型拟合方法多采用线性回归方法，未考虑变量间的非线性关系与空间非平稳性,影响城市空气污染物与建成环境数据之间联系的准确性。

发明内容

本发明的目的是要解决传统研究方法的准确性有待提升的技术问题，提供一种道路PM2.5精细化污染分布的模拟方法、系统及计算机存储介质。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种道路PM2.5精细化污染分布的模拟方法，包括以下步骤：

S1、获取目标区域内的PM2.5采样数据，所述PM2.5采样数据包含位置信息；

S2、获取与PM2.5采样数据相对应的环境数据变量；

S3、将PM2.5采样数据和环境数据变量输入多重共线性检测模型中，剔除环境数据变量中的共性变量和不显著变量；

S4、建立S3剔除共性变量和不显著变量后的环境数据变量和PM2.5采样数据的因果关系模型，检验因果关系模型得到PM2.5采样数据和环境数据变量的最优关系模型；

S5、在目标区域的路网中设点，提取所述设点的环境数据变量输入S4的最优关系模型，计算设点的PM2.5模拟数据；

S6、将S5每个设点的PM2.5模拟数据在目标区域中插值。

优选地，所述S6还包括：

根据S5的每个设点的PM2.5模拟数据，将每个设点的PM2.5模拟数据在目标区域中进行插值计算，得到目标区域的道路PM2.5精细化模拟分布。