[发明专利]一种城市扬尘的监测方法

说明书

一种城市扬尘的监测方法，所述的监测方法通过待监测区域的卫星影像数据，确定该区域的裸露地表空间分布。进一步获取裸露地表区域邻近的扬尘监测设备，获取扬尘监测设备位置处的气象数据、归一化植被指数数据、扬尘数据，建立扬尘高值判断模型。结合监测区域的气象数据与归一化植被指数数据，确定待监测区域中各个裸露地表的扬尘高值情况，从而当该区域中一裸露地表区域为扬尘高值，将该区域标识为扬尘高值区域，可对待监测区域的扬尘值进行动态监测。

技术领域

本发明涉及生态环境保护技术领域，具体涉及一种城市扬尘的监测方法。

背景技术

近年来，中国城市大气环境问题日益严重。各城市雾霾发生次数增加，空气质量变差，受到全社会的关注。空气质量变差的重要因素是空气颗粒物排放源，即扬尘源，扬尘源主要包括露天放置的土堆、料堆，裸露地面、建筑工地等，换而言之，裸露地表是城市扬尘的重要来源，其包括城市未铺装道路、房屋建设开挖裸露的土地等。有研究表明，扬尘中颗粒物的空气动力学直径小于10um(PM₁₀)时，其浓度增加不仅会导致心脑血管死亡率增加，而且对人体的呼吸系统造成损害，诱发呼吸系统疾病。因此PM₁₀(扬尘值)是各城市扬尘监测的重要指标。

传统的扬尘监测手段是人工调查结合设备定点监测，其覆盖范围小，代表性低，容易受人为干扰影响。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种城市扬尘的监测方法，可以动态监测城市区域的扬尘情况。

根据第一方面，一种实施例中提供一种城市扬尘的监测方法，包括：

获取待监测区域的卫星影像数据；

根据所述卫星影像数据，确定所述卫星影像数据中的裸露地表空间分布；

基于所述裸露地表空间分布确定待监测区域中的裸露地表区域以及所述裸露地表区域临近的监测设备所在位置；获取所述监测设备所在位置的气象数据、归一化植被指数数据和扬尘监测数据，再根据所述气象数据、归一化植被指数数据和扬尘监测数据建立第二机器预测模型；

利用所述第二机器预测模型，根据待监测区域的气象数据、归一化植被指数数据和裸露代表区域空间分布，确定待监测区域中的扬尘高值分布区域；根据所述卫星影像数据中的裸露地表空间分布以及待监测区域中的扬尘高值分布区域，确定待监测区域中的扬尘高值裸露地表，即待监测区域中的扬尘排放源。

一实施例中，根据所述卫星影像数据，确定所述卫星影像数据中的裸露地表空间分布，包括：

预先建立第一机器预测模型，将所述卫星影像数据输入所述第一机器预测模型中，确定所述卫星影像数据中的裸露地表空间分布；其中，所述第一机器预测模型用于通过已标识裸露地表空间分布的卫星影像数据，预测第二时间的卫星影像数据中的裸露地表空间分布。

一实施例中，所述第一机器预测模型通过以下方式建立：

获取第一训练集，所述第一训练集包括影像样本数据集和标签样本数据集；所述影像样本数据集包括预设数量的样本影像数据，所述标签样本数据集包括预设数量的标签影像数据，所述标签影像数据为对应的样本影像数据中裸露地表区域和非裸露地表区域进行标注的数据；

利用所述第一训练集，通过机器学习，训练得到所述第一机器预测模型。

一实施例中，利用所述裸露地表扬尘高值判断模块，根据待监测区域的气象数据、归一化植被指数数据和裸露代表区域空间分布，确定待监测区域中的扬尘高值分布区域，包括：

将所述卫星影像数据的裸露地表空间分布、气象数据、归一化植被指数数据输入所述第二机器预测模型中，确定所述卫星影像数据中扬尘高值所在的裸露地表区域，即得到待监测区域的扬尘高值分布区域；