(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111503175.0
(22)申请日 2021.12.10
(71)申请人 清华大学
地址 100084 北京市海淀区清华园
申请人 北京市生态 环境监测中心
(72)发明人 刘保献 郝吉明 孙峰 王欣
(74)专利代理 机构 北京恩赫律师事务所 1 1469
专利代理师 刘守宪 李善学
(51)Int.Cl.
G06F 16/28(2019.01)
G06F 16/29(2019.01)
G06F 17/16(2006.01)
G06N 20/00(2019.01)
G06Q 50/26(2012.01)
(54)发明名称
大气污染源图谱构建方法、 装置、 存储介质
及电子设备
(57)摘要
本发明公开了一种大气污染源图谱构建方
法、 装置、 存储介质及电子设备, 属于大气监测领
域。 本发明结合多个来源的污染源 数据进行数据
库间的相互验证和补充, 依据各污染源数据中的
污染源位置、 空间聚集程度、 大气污染物排放量
等进行相互映证, 建立污染源的可信度评估体
系; 根据污染物浓度反演结果, 保留可信度高的
污染源, 滤除可信度低的污染源; 将保留的污染
源分为若干类, 将待构建区域按照一定的大小进
行网格划分, 并分析得到每个网格的各类污染源
的信息; 在每个网格内, 根据各类污染源对污染
物浓度的影 响大小渲染该网格的颜色, 得到大气
污染源图谱。 本发明建立了一套数据融合的精细
化大气污染源图谱, 为大气污染管理的科学化和
精准化提供基础。
权利要求书4页 说明书12页 附图5页
CN 114691789 A
2022.07.01
CN 114691789 A
1.一种大气污染源图谱构建方法, 其特 征在于, 所述方法包括:
S1: 获取待构建区域的多个来源的污染源数据;
S2: 依据各污染源数据中的污染源位置、 空间聚集程度和大气污染物排放量进行相互
映证, 建立污染源的可信度评估体系;
S3: 在所述可信度评估体系下, 根据待构建区域的污染物浓度反演结果, 保留可信度高
的污染源, 滤除可信度低的污染源;
S4: 将保留的污染源分为若干类, 将所述待构建区域按照一定的大小进行网格划分, 并
分析得到每个网格的各类污染源的信息;
S5: 在每个网格 内, 根据各类污染源对污染物浓度的影响大小渲染该网格的颜色, 得到
大气污染源图谱。
2.根据权利要求1所述的大气污染源图谱构建方法, 其特 征在于, 所述S5包括:
S51: 将所有网格的各类污染源的信息组成矩阵X, 将所有网格的污染物浓度组成矩阵
Y;
其中, xnm为第n个网格的第m类污染源的信息, yn为第n个网格的污染物浓度, n=1,
2,…,j, m=1,2, …,i, j为网格的编号总数, i 为污染源的类别总数;
S52: 以X为自变量, Y为因变量, 通过全要素机器学习模型算法拟合得到污染物浓度预
测模型f(X), 使得由f(X)求得的污染物浓度预测值
与Y的误差最小;
S53: 将矩阵X中的第m类污染源的信息置为0, 将得到的矩阵X(‑m)输入污染物浓度预测模
型f(X), 得到 污染物浓度缺省值
S54: 通过如下公式计算第m类污染源的权 重αm;权 利 要 求 书 1/4 页
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2S55: 统计每个网格 中各类污染源的情况, 得到每个网格 中各类污染源的规模组成的矩
阵Q;
其中, qnm为第n个网格的第m类污染源的规模;
S56: 根据每个网格中各类污染源的权重和规模计算每个网格内各类污染源的强度打
分, 根据所述强度打 分渲染每 个网格的颜色;
snm=αm·qnm
其中, snm为第n个网格的第m类污染源的强度打 分。
3.根据权利要求2所述的大气污染源图谱构建方法, 其特征在于, 所述多个来源的污染
源数据包括 排放清单数据、 执法总队排污企业信息数据、 POI数据和重点源监测数据。
4.根据权利要求3所述的大气污染源图谱构建方法, 其特 征在于, 所述S3进一 步为:
在所述可信度评估体系下, 采用多模型交叉的综合量化分析策略, 根据待构建区域的
污染物浓度反演结果, 综合考虑污染程度、 污染源规模与数量, 保留可信度高的污染源, 滤
除可信度低的污染源。
5.根据权利要求 4所述的大气污染源图谱构建方法, 其特 征在于, 所述S4进一 步为:
将保留的污染源分为裸地扬 尘源、 生活面源、 交通源和工业源四类, 将所述待构建区域
按照500米 ×500米的大小进行网格划分, 通过对网格的静稳浓度分析、 污染排放分析相结
合, 得到每 个网格的各类污染源的信息 。
6.一种大气污染源图谱构建装置, 其特 征在于, 所述装置包括:
数据获取模块, 用于获取待构建区域的多个来源的污染源数据;
可信度评估体系建立模块, 用于依据各污染源数据中的污染源位置、 空间聚集程度和
大气污染物排 放量进行相互映证, 建立污染源的可信度评估体系;
筛选模块, 用于在所述可信度评估体系下, 根据待构建区域的污染物浓度反演结果, 保
留可信度高的污染源, 滤除可信度低的污染源;
分类模块, 用于将保留的污染源分为若干类, 将所述待构建区域按照一定的大小进行
网格划分, 并分析 得到每个网格的各类污染源的信息;
渲染模块, 用于在每个网格内, 根据各类污染源对污染物浓度的影响大小渲染该网格
的颜色, 得到大气污染源图谱。
7.根据权利要求6所述的大气污染源图谱构建装置, 其特 征在于, 所述 渲染模块包括:
数据准备单元, 用于将所有网格的各类污染源的信息组成矩阵X, 将所有网格的污染物权 利 要 求 书 2/4 页
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专利 大气污染源图谱构建方法、装置、存储介质及电子设备
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