[发明专利]污染物时空分布不确定性特征分析方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种污染物时空分布不确定性特征分析方法、系统及存储介质，根据已有的污染物监测数据，将时间属性加入到空间坐标系统中，形成时空坐标系统；根据预设的阈值，对时空坐标系统中各个坐标点处污染物的浓度值进行指示化，采用时空指示克里格算法对指示化数据进行处理，获取污染物监测数据的时空分布情况，进而得出时空预测立方体数据；通过对时空预测立方体数据进行数据挖掘，得到污染物的时空分布不确定性特征的分析数据。本发明通过对污染物达到特定质量等级进行概率性分析，提高分析结果的可信度。

技术领域

本发明涉及污染物监测分析技术领域，具体的说，是涉及一种污染物时空分布不确定性特征分析方法、系统及存储介质。

背景技术

当前，对大气、土壤等地理环境中的污染物分布特征分析主要包括对污染物的空间分布特征分析和时空分布特征分析。其中，空间分布特征分析是指忽略污染物的时间属性，运用基本数学统计方法和空间预测方法，对污染物监测浓度数据值进行处理，得到污染物的基本统计特征值和污染物浓度的空间分布图，进而获取污染物的空间分布情况，在实际应用中，该方法适合监测数据时间跨度小的监测数据；时空分布特征分析包括两种处理方法：(1)对具有一定时间跨度的污染物监测数据值，按照一定的时间单位，将数据分为多个部分，对分离后的各部分数据分别运用“空间分布特征分析”方法处理，最终将各部分结果进行综合，最终得到污染物的时空分布特征；(2)对具有一定时间跨度的污染物监测数据值，将其时间属性作为一个新的坐标维度加入到空间坐标系统中，形成一个时空坐标系，然后在时空坐标系统中运用地统计学方法，对时空变量的空间坐标和时间坐标同时进行预测，得到污染物的时空分布图，进而挖掘出污染物的时空分布特征，这种方法在实际应用中，适合于时间跨度大的监测数据。

伴随着人民对自然进程的不断探索与认知，对于获取的信息格式基准从二维平面空间基准逐步演变到三维空间基准，再由三维空间基准演变到反应自然进程时空分布的四维时空基准，尤其是在气象领域，大气变化的自然过程往往伴随着时间维度信息，“空间分布特征分析”在运用的过程中，仅关注于研究对象的空间变化特征，缺少对于研究对象的时间维度考虑，其所得分析结果可靠性不高；“时空分布特征分析”虽然考虑了研究对象的时间维度，但方法(1)将连续的时间属性人为的划分开来，并且将时间属性仅用于对研究对象进行分类，其处理过程几乎等同于“空间分布特征分析”；方法(2)虽然将时间属性作为一个新的维度将入空间坐标系统中，形成时空坐标系统，并运用时空预测方法获取研究对象的时空分布图，但该方法着力于对污染物监测数据值进行分析，属于“确定性”分析范畴，而污染物的浓度变化受温度、湿度等因素影响较大，若仅对污染物的浓度值做“确定性”分析，而缺少对于污染物达到特定质量等级的概率性分析，不仅会使得分析结果不够严谨，同时也不利于环保部门对污染物来源的探索以及对污染防治措施的制定。

综上，现有的对污染物组分分布特征进行分析的方法存在如下缺陷：

1、缺少对于研究对象的时间维度考虑，其所得分析结果可靠性不高；

2、缺少对于污染物达到特定质量等级的概率性分析，分析结果不够严谨。

因此，针对上述技术问题，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种污染物时空分布不确定性特征分析方法、系统及存储介质，结合时空坐标系统，对污染物达到特定质量等级进行概率性分析，提高分析结果的可信度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种污染物时空分布不确定性特征分析方法，该方法包括如下步骤：

根据已有的污染物监测数据，将时间属性加入到空间坐标系统中，形成时空坐标系统；

根据预设的阈值，对时空坐标系统中各个坐标点处污染物的浓度值进行指示化，采用时空指示克里格算法对指示化数据进行处理，获取污染物监测数据的时空分布情况，进而得出时空预测立方体数据；