[发明专利]预测大气环境容量的方法、装置及电子设备

说明书

本公开提供一种预测大气环境容量的方法、装置及电子设备，其中，该方法包括：根据目标区域预设历史时期的气象数据，使用气象模式生成预设历史时期的气象背景场；根据该气象背景场和目标区域的大气污染源排放清单，使用空气质量模型模拟目标区域在第一时间尺度下的大气环境容量，得到目标区域在第一时间尺度下的大气环境容量的时间序列；对该时间序列进行小波分析，得到大气环境容量在第二时间尺度下的周期性变化规律，该第二时间尺度为第一时间尺度的整数倍；根据该周期性变化规律预测目标区域的大气环境容量。通过本公开的一个或多个实施例，可实现大气环境容量高精度、长时间预测。

技术领域

本公开涉及空气质量监测技术领域，尤其涉及一种预测大气环境容量的方法、装置及电子设备。

背景技术

大气环境容量是某一环境在污染物累积浓度不超过环境标准规定的最大容许值的情况下，一定时期内所能容纳的污染物最大负荷量。核算大气环境容量的主要方法有A值法、线性优化法、模型模拟法等。

A值法基于箱式模型原理，假设环境容量与大气环境自净能力、地区面积呈正比关系，仅考虑自然因素，未反映排放源特征、化学转化过程，适用于核定理想状态下的大气环境容量，不适用于PM_2.5、O₃等达标约束下环境容量。

线性优化方法是基于线性优化理论计算大气环境容量，将污染源及其扩散过程与控制点联系起来，以目标控制点的浓度达标作约束，通过多源模型与数学规划法等确定源的最大允许排放量。

模型模拟法是采用空气质量模型对污染源削减方案进行模拟，满足空气质量达标对应的污染源排放量即为区域大气环境容量。

针对大气环境容量高精度、长时间预测，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种预测大气环境容量的方法，包括：根据目标区域预设历史时期的气象数据，使用气象模式生成预设历史时期的气象背景场；根据该气象背景场和目标区域的大气污染源排放清单，使用空气质量模型模拟目标区域在第一时间尺度下的大气环境容量，得到目标区域在第一时间尺度下的大气环境容量的时间序列；对该时间序列进行小波分析，得到大气环境容量在第二时间尺度下的周期性变化规律，该第二时间尺度为第一时间尺度的整数倍；根据该周期性变化规律预测目标区域的大气环境容量。

在一些实施例中，包括多种污染物；对上述时间序列进行小波分析，得到大气环境容量在第二时间尺度下的周期性变化规律，包括：将上述时间序列拆分为多种污染物中每种污染物对应的时间序列；对于每种污染物对应的时间序列：对该污染物对应的时间序列进行小波分析，得到该污染物对应的大气环境容量在第二时间尺度下的周期性变化规律；根据上述周期性变化规律预测目标区域的大气环境容量，包括：对于多种污染物中的每种污染物，根据该污染物的周期性变化规律，预测目标区域该污染物对应的大气环境容量。

在一些实施例中，包括多种污染物；根据上述气象背景场和目标区域的大气污染源排放清单，使用空气质量模型模拟目标区域在第一时间尺度下的大气环境容量，得到目标区域在第一时间尺度下的大气环境容量的时间序列，包括：以第一时间尺度将上述预设历史时期划分为多个时间段；对于该多个时间段中的第一时间段，根据目标区域的大气污染源排放清单和第一时间段对应的气象背景场，使用空气质量模型模拟目标区域在第一时间段的大气环境容量，以得到使目标区域在第一时间段满足环境目标的第一排放清单；对于多个时间段中除第一时间段之外的每个第二时间段：根据上述第一排放清单和该第二时间段对应的气象背景场，使用空气质量模型模拟目标区域在该第二时间段的大气环境容量，以得到使目标区域在该第二时间段满足环境目标的第二排放清单，其中，在模拟过程中对第一排放清单中的多种污染物进行同比例调整；由第一时间段对应的调整系数、和得到每个第二时间段对应的第二排放清单时相对于第一排放清单的调整系数，形成目标区域在第一时间尺度下的时间序列，其中，第一时间段对应的调整系数为1。