[发明专利]一种基于GIS的高空喷淋设备选址方法

说明书

本发明公开了一种基于GIS的高空喷淋设备选址方法，属于地理信息系统GIS在选址技术领域方面的研究。本发明所述方法利用GIS本身自带有的空间分析功能，在划定区域上构建多个数据图层，主要包括人口聚集区域图层、工业企业挥发性有机物排放量图层、焚烧点密度图层和高程数据图层，所述图层作为选址的重要影响因素，进一步代入到综合评价模型中，通过对多图层数据进行融合得到的选址结果安装高空喷淋设备，能够有效对悬浮在空中的PM2.5和PM10以及大颗粒扬尘进行面源性的压制，为政府选定高空雾炮喷淋系统提供数据和专业技术的支持和依据。

技术领域

本发明具体为一种基于GIS的高空喷淋设备选址方法，属于地理信息系统GIS(Geographic Information System)在选址技术领域方面的研究。

背景技术

雾霾作为一种复合细微颗粒悬浮物，其颗粒大小覆盖了从PM0.1到PM2.5，统称为2.5微米细颗粒物。在大气稳定的情况下，这种混合悬浮物甚至可以从地面到500米高度稳定悬浮数日甚至数周，有风的情况下高度不定，而当降雨后迅速沉降消失。高空喷淋系统为安装在高层建筑上的雾炮系统，其综合利用高压射雾、负离子除尘和调频雾化技术，进行远距离大范围内的射雾和喷雾，对悬浮在空中的PM2.5和PM10以及大颗粒扬尘进行面源性的压制，目前这种系统已经抢占了城市智慧环保的制高点。虽然高空喷淋系统等基础设备研发已趋于完善，但安装位置却没有一个准确且高效的选取方案，这成为了政府相关部门为有效治理PM2.5污染物的技术重点和难点。

发明内容

技术方案

针对目前PM2.5颗粒物对城镇居民生活产生严重影响的现状，如何使用最少的高空喷淋系统达到最佳治理效果成为研究关键，本发明提出了一种高空喷淋系统安装选址方法，该选址方法可作为一种系统且具体的选址依据，对安装位置选取提供了技术支撑和技术保障。本发明的目的在于提供一种选址方法，具体包括以下步骤：

(1)收集和获取选定区域的基础数据，基础数据主要包括以下几个方面：

(i)划定区域范围内主要工业企业的地理坐标以及其所对应的年VOCs排放量,地理坐标以经度、纬度表示，年VOCs排放量的单位为吨/年；

(ii)高空瞭望监控平台采集焚烧点位的地理坐标，地理坐标以经度、纬度表示；

(iii)高空间分辨率卫星遥感数据；

(iv)DEM数字高程模型；

(2)对步骤(1)收集得到的基础数据进行处理，主要处理焚烧点数据和卫星遥感数据：

(i)对焚烧点进行点密度分析(PDA，Point Density Analysis)，点密度分析用于计算每个输出栅格像元周围的点要素的密度；

其原理为在每个栅格像元中心的周围定义一个邻域，将邻域内点的数量相加，然后除以邻域面积，即得到点要素的密度数据图层，可表示为：

式中：PDV表示点密度值(Point Density Value)，R为搜索半径，N为在搜索半径中焚烧点的个数；

(ii)通过使用高空间分辨率卫星遥感数据，按照划定区域的发展情况构建居民地聚集程度等级矢量边界图层，对矢量边界图层的要求如下：应以实际房屋和人口密集程度作为主要划分依据进行边界描绘；边界应保证为闭合的面状区域；对应的边界应包含居民地聚集程度等级属性；

(3)对步骤(1)中划定区域范围内主要工业企业的地理坐标进行转点，并将所对应的年VOCs排放量输入数据库中，基于GIS多值提取至点(Multi-Value Extraction ToPoint)功能，通过对每个输入的栅格提取一个像元值，并将包含该像元值的新字段追加到输入点要素类中，结果将高程数据、步骤(2)结果中的焚烧点密度数据和居民地聚集程度等级数据追加到工业企业数据库中；