[发明专利]基于拟牛顿法的二维水污染扩散源溯源定位方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于拟牛顿法的二维水污染扩散源溯源定位方法及系统，实施本发明的有益效果是，利用拟牛顿法进行二维水污染扩散源溯源定位能有效提高精度，准确识别污染源位置、释放强度及释放时间。首先，对待测水域建立参考坐标系，对各个节点的位置坐标进行标定。然后，使用电导率传感器对各监测点的电导率值进行测量，通过电导率和浓度的函数关系将其转化为浓度值，将各个节点处的浓度值以及位置坐标带入所建立的差值函数中。最后，利用拟牛顿法求得差值函数在无约束条件下的极值点，即求得污染物释放质量、释放时间以及污染源位置。

主权项

1.一种基于拟牛顿法的二维水污染扩散源溯源定位方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、选定若干个节点监测待测水域，节点的位置坐标分别标注为(x₁,y₁)，(x₂,y₂)...(x_n,y_n)，其中n≥1为监测节点的个数；S2、使用电导率传感器对各监测点的电导率值进行测量，通过电导率和浓度的函数关系将各监测点的电导率值转化为对应的浓度观测值Z_i，这些浓度观测值Z_i组成浓度观测值向量为Z＝[Z₁,Z₂...Z_n]^T，其中i＝1,2...n；S3、在T₀时刻向无限域水体空间内点(ε,η)投入质量为M的污染物，在t时刻计算监测点(x_i,y_i)处污染物的理论浓度值；S4、将步骤S3得到的理论浓度值向量C和步骤S2得到的浓度观测值向量Z以及步骤S1标定的位置坐标带入差值函数；所述的差值函数为各个节点浓度观测值与理论浓度值的差值函数，定义为：f(M,t,ε,η)＝[(Z‑C)^T(Z‑C)]；S5、利用拟牛顿法求得差值函数在无约束条件下的极值点，所求的极值点即为污染物释放质量、释放时间以及污染源位置。