【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，属于大气污染评估。
技术介绍
1、在当下的大气环境污染治理领域，多数方案无法精准评估街区尺度大气污染情况。比如基于中尺度大气模式的污染评估方法，没有考虑城市内部复杂地形地物布局对近地面大气环境的影响，因此该方法只能对大气污染物跨城市尺度的区域传输做出归因评价，无法进一步做到街区尺度评估。然而，随着大气治理精准化的业务需要，需要制定具体到社区甚至街道的治理管控措施，因此针对具体到社区和街道尺度的大气污染定量评估方法是必需的。
2、开展街区尺度大气污染定量评估方法的难点在于，复杂城市布局、多元化的排放源以及目标观测点周边实际排放情景的复杂多样性与动态不确定性。由于决策工具的定量化水平和时空分辨率较低从而对成效缺乏定量化分析能力，难以准确评估治理方案的实际效果，以往许多治理方案在实施后并未进行系统而定量的成效评估。
3、为了更有效地解决大气环境污染问题，需要开发空间分辨率更高的模型。该模型需要考虑城市建筑街谷空间格局、微气象条件、复杂细微排放源的时空节律等多种因素，从而更准确地模拟大气污染物在社区和街道尺度的扩散传输过程，以便制定更加科学精准的大气污染防治策略。并且，需要对防治策略进行事后成效评估，以便及时调整策略。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术旨在根据城市社区和街道尺度目标区域局部的复杂城市地形地物分布格局、微气象特征，对该区域及周边的大气污染排放格局进行数值重建，并对相关大气浓度和扩
2、技术方案：本专利技术提供的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，包括以下步骤：
3、步骤1，基于地理测绘技术预获取目标计算域地理信息数据；
4、步骤2，基于固定采集频率下所获地理信息数据制作微尺度环境时序集；
5、步骤3，构建基于三维排放清单约束下大气污染浓度精细化空间实景；
6、步骤4，多污染源作用下空气质量评估与未来扩散情景推演；
7、步骤5，基于所提出大气污染防治策略进行敏感性实验及污染模态定量化评估；
8、步骤6，基于治理前后浓度场及空气质量变化最终得出街谷内部污染模态治理最优方案。
9、具体地，所述步骤1中，地理信息数据包括建筑群分布信息、地形高程分布信息、地物覆盖数据和背景气象参数，所述背景气象参数包括风速、风向和绝对湿度。
10、所述步骤2中，基于所获得背景气象参数、污染物来源及大气污染物前体排放清单，结合使用多尺度四维变分同化方法，进行尺度分解与动态时间同化，生成相应数据映射关系并制作动态环境数据集。
11、所述步骤3中，基于所获目标观测点周边地理信息数据及大气交互情况，使用三维建模软件建立全仿真精细化三维实景数字模型，对计算域内部网格划分：基于实际大气扩散实情及仿真模拟精度要求进行计算域界定及常通量边界设置，生成计算网格，并据此进行有限元数值差分处理，网格包括结构化网格和非结构化网格；对计算域内部空气动力学方程及污染物扩散情景求解，完成计算域内污染物时空分布的仿真模拟。
12、所述步骤4中，使用scalartransportfoam求解器进行目标计算域内污染物扩散模态的模拟：
13、；
14、式中 ， 是偏导数，是标量场，t是时间变量 ， 是对流项，是扩散项， s是源项；
15、基于稳态空气流动场结果，进行不同污染物释放情景及不同排放源强度的设置，并进一步计算出当前湍流条件下污染物未来的物理扩散轨迹与三维时空分布特征，为污物治理策略的制定提供数据基础。
16、所述步骤5中，根据当前污染模态与空间分布情景定量评估特定点位处污染物浓度贡献，并根据未来气象参数变化进一步仿真评估计算域内污染传输模态。
17、所述步骤6中，提供防治策略成效的沙盘化评估，在仿真模型中加入与防治策略对应的参数设置，将所得结果与当前污染物扩散时空分布进行对比，定量评估上述防治策略的成效；针对当前建筑格局，将实施防治策略的模拟计算结果与未实施防治策略情境下的参数做对比，综合比较多种情境下的防治策略成效，整理得出该模拟区域内污物治理最优方案。
18、有益效果：本专利技术能够基于城市街区尺度目标计算域的局部复杂城市地形高程数据及微气象特征，建立计算域内部三维实景数字模型及精细化仿真模拟污染扩散模态，得到复杂情景下空气质量现状及未来污染扩散模态预测结果，并对特定局域污染治理策略的可行性与有效性进行多维度复合评估，从而定量化阐述当前污染治理方案的成效。该方法解决了当前中尺度空气质量模式无法针对城市街区尺度开展污染物扩散仿真模拟的技术痛点，提供更高精度的街道空气质量预测方案与多维度定量化治理策略评估手段，在提升大气污染治理的科学性和精准性的同时，为城市环境保护日常治理和长期规划提供了强有力的技术支持。
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1.一种城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于：所述步骤5中，根据当前污染模态与空间分布情景定量评估污染源污染物浓度贡献，并根据未来气象参数变化进一步仿真评估计算域内污染传输模态。
5.根据权利要求1所述的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于：所述步骤6中，提供防治策略成效的沙盘化评估，在仿真模型中加入与防治策略对应的参数设置，将所得结果与当前污染物扩散时空分布进行对比，定量评估上述防治策略的成效；针对当前建筑格局，将实施防治策略的模拟计算结果与未实施防治策略情境下的参数做对比，综合比较多种情境下的防治策略成效，整理得出该模拟区域内污物治理最优方案。
【技术特征摘要】
1.一种城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的城市街区尺度大气微环境防治策略成效的评估方法，其特征在于：所述步骤5中，根据当前污染模态与空间分布情景定量评估污染源污染物浓度贡献，并根据未来气象...
【专利技术属性】
技术研发人员：张缘缘，刘振鑫，米君睿，陈远昊，张茹婷，金建炳，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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