空气物质观测数据的处理和利用方法及其装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术，提出了一种空气物质观测数据的处理和利用方法，包括：将观测区域内的各空气物质观测点作为顶点，划分出多个三角形网孔；对于所述多个三角形网孔的每一个，将作为该三角形网孔的三个顶点的三个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据映射到该三角形网孔所围住的地图上的各个网格点上，生成网格点空气物质数据；以及将所述网格点空气物质数据作为初始数据，利于所建立的空气物质预测模型来对预定时间后的各网格点空气物质数据进行预测。

Method and device for processing and utilizing air material observation data

According to the invention, the processing and utilization method, a mass of air observation data including: the observation of the mass of air observation points within the region as vertices, divided into a plurality of triangular meshes; for each of the plurality of triangular meshes, each grid point mass of air observation data mapping as three the vertices of triangular mesh of the three air material observation points observed surrounded to the triangular mesh on the map, grid generation air material data; and the grid point data as the initial number according to the mass of air, air mass for the established prediction model to predict the grid points after a predetermined time of air material data.

【技术实现步骤摘要】
空气物质观测数据的处理和利用方法及其装置
本专利技术涉及一种空气物质观测数据的处理和利用方法及其装置，能够提高对空气物质观测数据的收集和处理的效率和准确度，进一步能够提高利用这些空气物质观测数据进行的空气物质预测的效率和准确度。
技术介绍
随着现代化建设的高速发展，大气环境污染问题日益严重，给城市区域本来就脆弱的生态系统造成了巨大压力；城市化进程对城市的大气环境质量、城市风、大气温度、降水、雾等等方面都产生了不可忽视的影响，导致了城市空气污染加重、酸雨、城市雾灾等等各方面的大气环境问题；该问题已经成为国际学术界的研究热点和重点。随着空气污染防治和研究工作的开展，迫切需要了解空气污染的影响和变化趋势，为此空气污染的预报应运而生；研究大气扩散基本模式要解决的基本问题，是湍流与烟流传播和物质浓度衰减的关系问题；目前处理这个问题广泛运用三种理论，即梯度输送理论、统计理论和相似理论；利用这些理论来进行研究时，又有三种方法，即：数值分析法、现场研究法和实验室中的模拟研究法。空气污染预测要从环境采集数据，并对市区影响最大的大气中的重要污染物进行评价；为此，需要选用〔有时要做修正〕或建立空气污染预测模型，确定自由大气中空气微团运动受气压梯度力、重力和地转偏向力的影响情况，如果作曲线运动时，还受惯性离心力的影响，但没有摩擦力；这些力，决定了空气微团的运动方程。由空气微团的运动方程，可根据具体的起始条件与边界条件，对方程求解，得到不同的大气扩散模式，从而建立相应的预测模型。如以上所提到的那样，在进行空气物质(例如空气污染物)预测时，首先，需要通过诸如空气物质观测点对诸如城市中不同位置处的空气物质状况或浓度值(例如，PM2.5的浓度值)进行观测，这样会收集到不同观测点处的空气物质观测数据。然后，为了能够在空气物质预测时利用这些空气物质观测数据，需要对收集到的空气物质观测数据进行处理。目前一般的做法是将这些空气物质观测数据匹配到地图上的观测区域中的所关注的网格点上。所谓网格点一般是将地图上的观测区域在经度和维度上等间隔地分割为四边形(例如矩形和方形)网格而形成的格子点。图1示意地示出了现有技术中所采用的将空气物质观测数据映射到所关注的某个网格点上的数据映射方式。在图1所示的数据映射方法中，φ1，φ2，…，φM表示M个空气物质观测点处所观测到的空气物质观测数据，其所对应的地图上的位置即为各空气物质观测点所处的地理位置，可以用横坐标x和纵坐标y来表示。为了便于进行说明，作为假设，这M个空气物质观测点均未处于网格点上。这里，需要将φ1，φ2，…，φM映射到所关注的网格点(xi，yj)上，生成网格点空气物质数据具体可以采用以下方式来生成网格点空气物质数据其中以及这里，xk和yk分别是空气物质观测点k的x坐标和y坐标。xi和yj是所关注的网格点(xi，yj)处的x坐标和y坐标。在如上所述的数据映射方式中，需要将M个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据φ1，φ2，…，φM利用其各自与所关注的网格点(xi，yj)之间的距离的倒数进行加权，然后对加权后的数据进行算数求和平均，从而生成所关注的网格点(xi，yj)处的空气物质数据在这样的现有数据映射方式中，随着空气物质观测点、以及所关注的网格点的数量增多，计算量将会急剧增加，甚至计算会变得无法实现。这样，空气物质观测数据的收集和处理将会变得非常低效或者不精确，进一步利用这些空气物质观测数据的空气物质预测也会变得非常低效或者不精确。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷提出了本专利技术。因此，本专利技术的目的之一是提出一种空气物质观测数据的处理和利用方法及其装置，能够提高对空气物质观测数据的收集和处理的效率和准确度，进一步能够提高利用这些空气物质观测数据进行的空气物质预测的效率和准确度。为了实现上述目的，根据本专利技术，提出了一种空气物质观测数据的处理和利用方法，包括：将观测区域内的各空气物质观测点作为顶点，划分出多个三角形网孔；对于所述多个三角形网孔的每一个，将作为该三角形网孔的三个顶点的三个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据映射到该三角形网孔所围住的地图上的各个网格点上，生成网格点空气物质数据；以及将所述网格点空气物质数据作为初始数据，利于所建立的空气物质预测模型来对预定时间后的各网格点空气物质数据进行预测。优选地，根据本专利技术，利用三个系数对将作为该三角形网孔的三个顶点的三个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据进行加权并求和，从而生成网格点空气物质数据。优选地，根据本专利技术，所述空气物质观测数据为空气中所含各有害成分的浓度值。优选地，根据本专利技术，所述地图上的网格点是将地图上的所述观测区域在经度和维度上等间隔地分割为四边形网格而形成的格子点。另外，根据本专利技术，提出了一种空气物质观测数据的处理和利用装置，包括：将观测区域内的各空气物质观测点作为顶点，划分出多个三角形网孔的单元；对于所述多个三角形网孔的每一个，将作为该三角形网孔的三个顶点的三个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据映射到该三角形网孔所围住的地图上的各个网格点上，生成网格点空气物质数据的单元；以及将所述网格点空气物质数据作为初始数据，利于所建立的空气物质预测模型来对预定时间后的各网格点空气物质数据进行预测的单元。根据本专利技术，能够提高对空气物质观测数据的收集和处理的效率和准确度，进一步能够提高利用这些空气物质观测数据进行的空气物质预测的效率和准确度。附图说明通过参考附图的详细描述，本专利技术的上述目的和优点将变得更清楚，其中：图1是示意地示出了现有技术中所采用的将空气物质观测数据映射到所关注的某个网格点上的数据映射方式的图。图2是示意地示出了本专利技术中所采用的将空气物质观测数据映射到所关注的某个网格点上的数据映射方式的图。图3是示出了将观测区域的所有空气物质观测点连接成三角形网孔的示意图。图4是用于说明在利用移动型空气物质观测点的空气物质观测数据进行数据映射时如何新形成三角形网孔的示意图。图5是示出了根据本专利技术的实施例的空气物质观测数据的处理和利用方法的流程图。具体实施方式下面将参考附图描述本专利技术的优选实施例。在附图中，相同的元件将由相同的参考符号或数字表示。此外，在本专利技术的下列描述中，将省略对已知功能和配置的具体描述，以避免使本专利技术的主题不清楚。下面，将结合图2来描述本专利技术中所采用的将空气物质观测数据映射到所关注的某个网格点上的数据映射方式。这里需要指出的是，本专利技术中出现的“空气物质”并不仅仅包括空气中的污染物、或各种有害物质或化学成分，还包括空气中所包含的不完全有害的物质甚至无害物质。在图2所示的数据映射方式中，需要将任意三个空气物质观测点A、B、C连接成三角形网孔。三角形网孔的各顶点A、B、C所观测到的空气物质观测数据分别为φA，φB和φC。然后，可以将三个顶点处的空气物质观测数据φA，φB和φC分别映射到三角形网孔中所围住的各网格点上。在图2中，作为示例，由顶点A、B、C所形成的三角形网孔中所围住的网格点的数量为三个，但是显然本专利技术并不仅限于此。下面针对图2中的三角形网孔中所围住的网格点(xi，yj)来说明如何对三角形网孔的各顶点A、B、C所观测到的空气物质观测数据φA、φB和φC进行映射。对于三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气物质观测数据的处理和利用方法，包括：将观测区域内的各空气物质观测点作为顶点，划分出多个三角形网孔；对于所述多个三角形网孔的每一个，将作为该三角形网孔的三个顶点的三个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据映射到该三角形网孔所围住的地图上的各个网格点上，生成网格点空气物质数据；以及将所述网格点空气物质数据作为初始数据，利于所建立的空气物质预测模型来对预定时间后的各网格点空气物质数据进行预测。

【技术特征摘要】
1.一种空气物质观测数据的处理和利用方法，包括：将观测区域内的各空气物质观测点作为顶点，划分出多个三角形网孔；对于所述多个三角形网孔的每一个，将作为该三角形网孔的三个顶点的三个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据映射到该三角形网孔所围住的地图上的各个网格点上，生成网格点空气物质数据；以及将所述网格点空气物质数据作为初始数据，利于所建立的空气物质预测模型来对预定时间后的各网格点空气物质数据进行预测。2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用三个系数对将作为该三角形网孔的三个顶点的三个空气物质观测点所观测到的空气物质观测数据进行加权并求和，从而生成网格点空气物质数据。3.根据权利要求1所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水勇人，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP