[发明专利]一种河流悬浮污染物的预测方法及预测系统

说明书

本发明公开了一种河流悬浮污染物的预测方法，获取第一影像地图，在河道上标记第一点；基于河道的形态，标记第一影像地图中河道的中心关键点；基于第一影像地图中的中心关键点与第一点，结合Floyd最短路径算法、二叉树遍历算法、贝塞尔曲线算法，获得第一曲线；基于排放的污染物的特性、河流流速以及第一曲线，获得轨迹曲线；基于第二点、第三点以及第一曲线，对第二点以及第三点做数学分析，获得第一垂直线与第二垂直线，第一垂直线与第二垂直线截取河流的区域为第一区域，第一区域为河道内受污染物污染的河流区域；本发明的有益效果为方便决策者直观地认知污染的污染速度和污染区域，了解污染的程度变化，便于提前制定应急预案和处置措施。

技术领域

本发明涉及河流区域处理技术领域，尤其涉及一种河流悬浮污染物的预测方法及预测系统。

背景技术

河流是陆地上最重要的水体，世界上的大工业区和城市大都建立在河流之滨，依靠河流供水饮水或者利用河流进行货物运输。改革开放来，随着经济的飞速发展，人们的生活水平不断的提高，但河流水资源环境的污染情况却随着经济发展的同时，在不断的恶化。一些企业在进行排污过程中，没有做到很好的污水处理就直接将水排放到河流中，以及一些人把生活垃圾和废弃物直接丢弃在河流中，导致河流污染。

在河流污染物中，悬浮物污染是非常常见的一种污染形态，表现为河流浑浊，河面出现异常的颜色，以及一些水泡沫等，同时常伴有刺鼻异味，对河流沿岸造成很大的生态环境的破坏，甚至给周边居民带来用水问题，危害极大。

但在传统的对河流悬浮物的处理方法中，通过图像处理软件绘制静态污染图片时，存在着如下缺点：静态图片，不能推演污染过程，污染区域和污染指数凭经验，数据的真实度较差，由于是静态图片，图片无法跟真实的GIS河流地形地貌叠加，缺乏真实的地理位置对比，推演的直观性不够；在通过仿真或动画软件绘制污染过程动画的时候，污染区域和污染指数凭经验，数据的真实度较差，动画以gif、flash动画、视频动画为主，该动画无法跟真实的GIS河流地形地貌叠加，缺乏真实的地理位置对比，推演的直观性不够；当通过三维仿真系统来呈现的时候，受平台限制较大，一般都需要三维引擎来支撑，应用时，需提前手工计算出各过程参数，才能进行配置推演，属于一种半自动技术，不能自动进行计算和推演过程，可扩展性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种河流悬浮污染物的预测方法及预测系统，通过在GIS平台中导入影像地图对河流进行处理，实现了即可以在二维地图或三维地图中对河流进行处理，在地图中直接通过将污染指数用颜色的区分来对河流污染区域进行颜色划分呈现的方法，实现了对河流污染变化的直观观察。

本发明通过下述技术方案实现：

一种河流悬浮污染物的预测方法，预测方法的步骤包括：

S1：获取第一影像地图，所述第一影像地图为河道的平面影像地图，并在河道上标记第一点，所述第一点为污染物排放点；

S2：基于河道的形态，标记若干第一影像地图中河道的中心关键点，所述中心关键点为河流两侧的中心点；

S3：基于第一影像地图中的中心关键点与第一点，并结合Floyd最短路径算法、二叉树遍历算法以及贝塞尔曲线算法，获得河道内的第一曲线，所述第一曲线为水动力特性的流动轨迹曲线；

S4：基于排放的污染物的特性、河流流速V₁以及第一曲线，获得第二点与第三点之间的轨迹曲线，所述第二点为离第一点距离最近的下游中心关键点，所述第三点为在T₂时刻，污染物在水中扩散到离所述第二点最远的位置；

S5：基于所述第二点、所述第三点以及所述第一曲线，对第二点以及第三点做数学分析，获得第一垂直线与第二垂直线，所述第一垂直线与所述第二垂直线截取河流的区域为第一区域，所述第一区域为河道内受污染物污染的河流区域。