CN107656298B - 一种获取方位信息的方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种获取方位信息的方法，包括：获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；根据污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，其中，第一风向分布数据包含目标风向信息，目标风向信息为风向信息中的一部分；根据预设风向选择条件与目标风向信息从第一风向分布数据中选取与目标风向信息对应的第二风向分布数据，其中，第二风向分布数据包含目标风速信息；根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据中选取与目标风速信息对应的第三风向分布数据；根据第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息。本申请实施例可以提高污染源指示信息的可信度。

Description

一种获取方位信息的方法及相关设备
技术领域
本申请涉及环境监测领域，尤其涉及一种获取方位信息的方法及相关设备。
背景技术
随着经济高速发展随之而来的便是大气污染的问题，大气污染影响着每个人生活和生存的方方面面，严重影响人群健康和空气能见度。于是对于大气污染的监测就显得尤为重要，大气监测的目的之一就是实现对显著污染源的监控，那么首要解决的问题就是确定污染源的方位。
一直困扰大气监测的一个重要问题是确定显著污染源的方位，目前国内与国际上的大气质量监测主要依赖于传统的政府管控的大气监测站点，这些监测站通过使用传统的设备进行监测，现有的监测设备被动接收到达该监测设备的监测信息，监测信息中的大气污染物浓度反映了静态的区域空气质量。
现有监测设备只能记录该点污染物浓度随时间的变化趋势，而影响污染源定位的因素较多，仅仅依靠静态的污染物浓度随时间的变化趋势得到污染源的定位信息可信度较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种获取方位信息的方法及相关装置，同步测定该处附近区域的二维风矢量信息，根据得到的二维风矢量信息绘制一段时间内观测数据的风向分布频率图，而二维风矢量信息是定位污染源方位的重要因素，本实施例能监测二维风矢量信息，得到比之前更为完整、精确的监测数据，依靠该监测数据得出的污染源方位可信度更高。
有鉴于此，本申请第一方面提供一种获取方位信息的方法，方法包括：
获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；
根据污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，其中，第一风向分布数据包含目标风向信息，目标风向信息为风向信息中的一部分；
根据预设风向选择条件与目标风向信息从第一风向分布数据中选取满足预设风向选择条件的第二风向分布数据，其中，第二风向分布数据包含目标风速信息，目标风速信息为风速信息中的一部分；
根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据中选取第三风向分布数据；
根据第三风向分布数据确定方位信息，其中，方位信息用于指示污染源的位置。
结合本申请实施例的第一方面，在第一种可能的实现方式中，第一风向分布数据还包含时间信息；
根据预设风向选择条件与目标风向信息从第一风向分布数据中选取满足预设风向选择条件的第二风向分布数据，包括：
根据预设风向选择条件和目标风向信息从第一风向分布数据选取满足预设风向选择条件的第一待选择风向分布数据；
根据目标风向信息选择目标时间信息；
根据目标时间信息从第一待选择风向分布数据中选取与目标时间信息对应的第二风向分布数据，第二风向分布数据包含目标风向信息和目标时间信息。
结合本申请实施例的第一方面，在第二种可能的实现方式中，根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据选取第三风向分布数据，包括：
根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据选取满足预设风速选择条件的第三风向分布数据。
结合本申请实施例的第一方面，在第三种可能的实现方式中，根据第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息之前，方法还包括：
获取第三风向分布数据中的目标风速信息，目标风向信息和目标污染物浓度信息，目标污染物浓度信息是包含于污染物浓度信息中的满足风向预设条件和风速预设条件的浓度信息；
将第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息在预设的配色规则下进行颜色编码，配色规则用于表示目标污染物浓度信息的高低和颜色的色调冷暖的变化之间的关系；
根据目标风速信息、第二目标风向信息和颜色编码获取污染物浓度和二维风矢量的关系，第二目标风向信息是满足预设风速选择条件的目标风向信息。
结合本申请实施例的第一方面，在第四种可能的实现方式中，获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息，包括：
获取污染物浓度信息、风向信息、风速信息预置时间段内的平均数据。
本申请实施例的第二方面提供一种方位信息获取装置，包括：
第一获取模块，用于获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；
第二获取模块，用于根据第一获取模块获取的污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，其中，第一风向分布数据包含目标风向信息，目标风向信息为风向信息中的一部分；
第一选取模块，用于根据预设风向选择条件与目标风向信息从第二获取模块获取的第一风向分布数据中选取与目标风向信息对应的第二风向分布数据，其中，第二风向分布数据包含目标风速信息，目标风速信息为风速信息中的一部分；
第二选取模块，用于根据预设风速选择条件与目标风速信息从第一选取模块获取的第二风向分布数据中选取与目标风速信息对应的第三风向分布数据；
确定模块，用于根据第二选取模块获取的第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息，其中，方位信息用于指示污染源的位置。
结合本申请实施例的第二方面，在第一种可能的实现方式中，第一风向分布数据还包含时间信息；
第一选取模块包括：
第一选取单元，根据预设风向选择条件和目标风向信息从第一风向分布数据选取目标风向信息对应的第一待选择风向分布数据；
选择单元，用于根据目标风向信息选择目标时间信息；
第二选取单元，用于根据选择单元获取的目标时间信息从第一选取单元获取的第一待选择风向分布数据中选取与目标时间信息对应的第二风向分布数据，第二风向分布数据包含目标风向信息和目标时间信息。
结合本申请实施例的第二方面，在第二种可能的实现方式中，第二选取模块包括：
第三选取单元，用于根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据选取包含目标风速信息的第三风向分布数据。
结合本申请实施例的第二方面，在第三种可能的实现方式中，方位信息获取装置还包括：
第三获取模块，用于获取第三风向分布数据中的目标风速信息，目标风向信息和目标污染物浓度信息，目标污染物浓度信息是包含于污染物浓度信息中的满足风向预设条件和风速预设条件的浓度信息；
编码模块，用于将第三获取模块获取的目标污染物浓度信息在预设的配色规则下进行颜色编码，配色规则用于表示目标污染物浓度信息的高低和颜色的色调冷暖的变化之间的关系；
第四获取模块，用于根据第三获取模块获取的目标风速信息、第二目标风向信息和颜色编码获取污染物浓度和二维风矢量的关系，第二目标风向信息是满足预设风速选择条件的目标风向信息。
结合本申请实施例的第二方面，在第四种可能的实现方式中，第一获取模块包括：
第一获取模块，用于获取污染物浓度信息、风向信息、风速信息预置时间段内的平均数据。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，提供了一种获取方位信息的方法，首先获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息，然后根据所述污染物浓度信息、所述风向信息和所述风速信息获取第一风向分布数据，其中，所述第一风向分布数据包含目标风向信息，所述目标风向信息为所述风向信息中的一部分，接下来，根据预设风向选择条件与所述目标风向信息从所述第一风向分布数据中选取满足预设风向选择条件的第二风向分布数据，其中，所述第二风向分布数据包含目标风速信息，所述目标风速信息为所述风速信息中的一部分，再根据预设风速选择条件与所述目标风速信息从所述第二风向分布数据中选取第三风向分布数据，最后，根据所述第三风向分布数据中确定方位信息，其中，所述方位信息用于指示污染源的位置。通过上述方式，同步测定该处附近区域的二维风矢量信息，根据得到的二维风矢量信息绘制一段时间内观测数据的风向分布频率图，而二维风矢量信息是定位污染源方位的重要因素，本申请实施例能监测二维风矢量信息，得到比之前更为完整、精确的监测数据，依靠该数据得出的污染源方位可信度更高。
附图说明
图1为本申请实施例中的风向分布频率图；
图2为本申请实施例中的污染物浓度和二维风矢量图；
图3为本申请实施例中获取方位信息的方法一个实施例示意图；
图4为本申请实施例中方位信息获取装置一个实施例示意图；
图5为本申请实施例中方位信息获取装置另一个实施例示意图；
图6为本申请实施例中方位信息获取装置另一个实施例示意图；
图7为本申请实施例中方位信息获取装置另一个实施例示意图；
图8为本申请实施例中方位信息获取装置另一个实施例示意图；
图9为本申请实施例中方位信息获取装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种获取方位信息的方法及相关设备，可以同步测定该处附近区域的二维风矢量信息，根据得到的二维风矢量信息绘制一段时间内观测数据的风向分布频率图，而二维风矢量信息是定位污染源方位的重要因素，本申请实施例能监测二维风矢量信息，得到比之前更为完整、精确的监测数据，依靠该数据得出的污染源方位可信度更高。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
记录静态大气污染物的环境浓度并不能直接反映某一污染源的排放通量，仅仅通过监测的大气污染物的环境浓度定位污染源的方位可信度较低，这是因为实际环境浓度不止由源的排放强度决定，还同时受到气象条件例如风速、风向等其他因素的影响。
本申请实施例中的监测设备集成了风速、风向仪实时采集二维风速、风向信息，结合预设条件下的风速、风向信息和污染物时间序列数据获取风向分布数据，具体表现为风向分布频率图，请参阅图1，以判断满足条件的时间区间内风向的概率密度分布特征，可以进一步再结合时间区间内的污染物浓度、风向信息和风速信息获取绘制污染物浓度和二维风矢量图，以确定方位信息，请参阅图2，在图上以人工识别或者基于颜色对比度的自动图像识别为基础，选取某一选定的单监测点(标注为监测点A)处的监测到的高污染点(体现污染物浓度和二维风矢量图上色彩鲜明的色团)。以该监测点GPS位置为原点，该高污染点与监测点GPS位置的连线即指示了对应排放源的方位，如图2所示。
图1为分布数据的具体表现形式风向分布频率图，图2位指示污染源方位的污染物浓度和二维风矢量图，两者都记录了污染物浓度、风速和风向等特征，但是表现的形式不同，风向分布频率图表现的是风向特征，污染物浓度和二维风矢量图表现了污染物浓度、风向和风速等特征。
下面对本申请中获取方位信息的方法进行详细描述，请参阅图3，本申请实施例提供的一种获取方位信息的方法实施例包括：
101、获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；
本实施例中，监测大气质量的监测设备通过各种气态污染物和颗粒物的传感器实时采集气态污染物和颗粒物的浓度信息，并通过监测设备上集成的风速、风向仪实时采集二维风速、风向信息。
102、根据污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，其中，第一风向分布数据包含目标风向信息，目标风向信息为风向信息中的一部分；
本实施例中，根据污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，得到的第一风向分布数据具体表现为风向分布频率图，以此判断时间段内风向的概率密度分布特征，此时可以同时同一时间区间的监测污染物浓度信息和风速信息，也可单独监测同一时间区间的污染物浓度信息和风速信息，风向分布频率图体现的变量是风向信息，包含了与风向信息对应的污染物浓度信息和风速信息。
本实施例中第一风向分布数据可以是风向分布频率图，可以理解的是，在实际应用中，还可以是其他反映风向分布和污染物浓度信息之间关系的数据，例如风向分布频率表，具体此处不作限定。
本实施例中可根据风向分布频率图判断风向的概率密度分布特征，如果风向变化大，风向角的覆盖范围大，表明同一污染源的排放有较大可能被其附近的多个监测点捕捉，并且如果污染源的指示的信息主要来自图中主流风向角的监测数据，则反映污染源方位的结果可信度高。
103、根据预设风向选择条件与目标风向信息从第一风向分布数据中选取与目标风向信息对应的第二风向分布数据，其中，第二风向分布数据包含目标风速信息，目标风速信息为风速信息中的一部分；
本实施例中，第二风向分布数据表示的是目标风向信息、与目标风向信息对应的风速信息和目标风向信息对应的污染物浓度信息三者之间的关系。预设的风向选择条件的设定是为了确保污染源的排放可以被多个监测设备捕捉，增加结果的可信度，因此在风向分布频率图上的表现为风向角覆盖范围大，在实际应用中，一般选为风向覆盖范围不小于150度。预设的风向选择条件可以确定满足条件的第一风向分布数据中的目标风向信息，在根据目标风向信息确定满足条件的目标时间，获取目标时间区间内的污染物浓度信息和风速信息，以得到污染物浓度与二维风矢量的关系，确定污染源的方位。
104、根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据中选取与目标风速信息对应的第三风向分布数据；
本实施例中，第三风向分布数据表示的是第二风向分布数据中的目标风向信息、满足了风速选择条件的目标风速信息和目标风速信息对应的目标污染物浓度信息三者之间的关系。预设风速选择条件可以确定第二风向分布数据中的目标风速信息，在实际应用中一般选为0.3米/秒，满足此条件的为目标风速信息，根据该目标风速信息从第二风向分布数据中选取与目标风速信息对应的第三风向分布数据。
105、根据第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息，其中，方位信息用于指示污染源的位置；
本实施例中，根据第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息绘制污染物浓度与二维风矢量的数据图，该数据图与第一污染物浓度与二维风矢量数据图、第二污染物浓度与二维风矢量数据图、第三污染物浓度与二维风矢量数据图的具体表现形式与第一、第二、第三风向分布频率图相比，图的表现形式更为丰富，包含风速信息和污染物浓度信息等变量，但是可以理解的是，两者实质上都记录了污染物浓度、风速和风向等特征。
本实施例提供了一种获取方位信息的方法，首先获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息，然后根据污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，其中，第一风向分布数据包含目标风向信息，目标风向信息为风向信息中的一部分，接下来根据预设风向选择条件与目标风向信息从第一风向分布数据中选取与目标风向信息对应的第二风向分布数据，其中，第二风向分布数据包含目标风速信息，目标风速信息为风速信息中的一部分，再根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据中选取与目标风速信息对应的第三风向分布数据，最后根据第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息，其中，方位信息用于指示污染源的位置。通过上述方式，同步测定该处附近区域的二维风矢量信息，根据得到的二维风矢量信息绘制一段时间内观测数据的风向分布频率图，而二维风矢量信息是影响定位污染源的重要因素，现有的监测设备能监测二维风矢量信息，得到比之前更为完整、精确的监测数据，依靠更为完整、精确的监测数据得出污染源的方位可信度更高。
可选地，在上述图3对应的实施例基础上，本申请实施例提供的获取方位信息的方法的第一个可选实施例中，第一风向分布数据还包含时间信息；
根据预设风向选择条件与目标风向信息从第一风向分布数据中选取第二风向分布数据，包括：
根据预设风向选择条件和目标风向信息从第一风向分布数据选取目标风向信息对应的第一待选择风向分布数据；
根据目标风向信息选择目标时间信息；
根据目标时间信息从第一待选择风向分布数据中选取与目标时间信息对应的第二风向分布数据，第二风向分布数据包含目标风向信息和目标时间信息。
本实施例中，通过预设风向选择条件确定目标风向信息，然后根据目标风向信息从第一风向分布数据中选取目标风向信息对应的第一待选择风向分布数据，第一待选择风向分布数据表示的是目标风向信息、与目标风向信息对应的污染物浓度信息和与目标信息对应的风速信息之间的关系。
根据目标风向信息选择目标时间信息时，第一种可以选择满足预设风向条件时在第一风向分布数据中对应的目标时间信息，第二种可以在此基础上目标时间信息的选择的时间范围略大，但必须要满足预设风向条件。
根据目标时间信息从第一待选择风向分布数据中选取与目标时间信息对应的第二风向分布数据时，若是第一种选择目标时间信息的方式，则第二风向分布数据为第一待选择风向分布数据，若是第二种选择目标时间信息的方式，则第一待选择风向分布数据包含第二风向分布数据。
具体地，若预设风向选择条件为风向覆盖范围大于等于150度，则确定目标风向信息为覆盖范围在150度到360度之间任意一个角度，在第一风向分布数据中确定覆盖范围在150度到360度之间的时间区间为目标时间信息，或确定比覆盖范围在150度到360度之间的时间略长的时间区间为目标时间信息。
本实施例方位信息获取装置根据目标风向信息获取第一待风向分布数据或第二风向分布数据，可以保证风向覆盖范围较大，同一污染源的排放有较大可能被其附近的多个监测点捕捉，并且如果污染源的指示的信息主要来自图中主流风向角的监测数据，则反映污染源方位的结果可信度高。
可选地，在上述图3对应的实施例基础上，本申请实施例提供的获取方位信息的方法的第二个可选实施例中，根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据选取第三风向分布数据，包括：
根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据选取包含目标风速信息的第三风向分布数据。
本实施例中，通过预设风速选择条件确定目标风速信息，在第二风向分布数据中选择目标风速信息对应的区间，区间内的数据为第三风向分布数据。
本实施例中，通过预设风速选择条件确定目标风速信息，具体地，风速的阈值根据经验，一般选为0.3米/秒，因此确定目标风速信息为大于等于0.3米/秒的风速。
本实施例中选择风速大于0.3米/秒，为了滤除低适应性数据，确定合适的分析区间，以避免不适用分析条件的数据影响、污染分析结果，因为风速过低时大气流动不能形成平流状态，污染物的传输过程易受风向的临时变化或者局部湍流的干扰，容易给结果带来不确定性。
可选地，在上述图3对应的实施例基础上，本申请实施例提供的获取方位信息的方法的第三个可选实施例中，根据第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息之前，方法还包括：
获取第三风向分布情况中的目标风速信息，目标风向信息和目标污染物浓度信息，目标污染物浓度信息是包含于污染物浓度信息中的满足风向预设条件和风速预设条件的一部分浓度信息；
将第三风向分布情况中的目标污染物浓度信息在预设的配色规则下进行颜色编码，配色规则用于表示目标污染物浓度信息的高低和颜色的色调冷暖的变化之间的关系；
根据目标风速信息、第二目标风向信息和颜色编码获取污染物浓度和二维风矢量的关系，第二目标风向信息是满足预设风速选择条件的目标风向信息。
本实施例中，预设的配色规则用于表示污染物浓度的高低和颜色变化的关系，配色规则除了可以是污染物浓度的高低和颜色的色调冷暖变化之间的关系，在实际应用中，还可以是别的对应关系，例如污染物浓度的高低和颜色深浅的关系，具体此处不作限定。
本实施例中，污染物浓度和二维风矢量的关系具体表现为污染物浓度和二维风矢量图，图中记录了污染物浓度、风速和风向等特征，在图上以人工识别或者基于颜色对比度的自动图像识别为基础，选取某一选定的单监测点(标注为监测点A)处的监测到的高污染点(体现污染物浓度和二维风矢量图上色彩鲜明的色团)。以该监测点GPS位置为原点，该高污染点与监测点GPS位置的连线即指示了对应排放源的方位。
本实施例中以污染物浓度和二维风矢量图的形式直观地体现了污染物浓度和风速、风向之间的关系，图的表现形式极易于帮助用户进行分辨，以便于进一步对数据进行分析。环境中的污染物浓度不仅与污染源排放的情况有关，还与环境中的大气参数例如风向、风速等因素密切相关，污染物浓度和二维风矢量图不仅记录环境中污染物的浓度变化，还全面地记录了污染物浓度与风向、风速之间的关系，提高了指示污染源方位的信息的可信度，可以修正大气质量监测的结果。
可选地，在上述图3对应的实施例基础上，本申请实施例提供的获取方位信息的方法的第四个可选实施例中，获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息，包括：
获取污染物浓度信息、风向信息、风速信息预置时间段内的平均数据；
本实施例中，一般将测得的污染物浓度信息随时间的变化关系及风速、风向信息(一般为20秒，但可调整至10至20秒间的任意数值)平均5至10分钟的采样网格上(即将连续15-30个点的测量结果平均)，得到对应于每5至10分钟一个采样点的观测结果。选取5至10分钟的平均采样数据。
一般情况来说较短时间内风向、风速变化太快，容易产生干扰结果的因素，降低定位污染源方位的可信度。本实施例中选取较长时间的平均采样数据是为了有效获取较长时间内的主流风向信息、减少湍流导致的高频风向变化对数据分析的干扰。
下面对本申请中的方位信息获取装置进行详细描述，请参阅图4，方位信息获取装置包括：
第一获取模块201，用于获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；
第二获取模块202，用于根据第一获取模块201获取的污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，其中，第一风向分布数据包含目标风向信息，目标风向信息为风向信息中的一部分；
第一选取模块203，用于根据预设风向选择条件与目标风向信息从第二获取模块202获取的第一风向分布数据中选取与目标风向信息对应的第二风向分布数据，其中，第二风向分布数据包含目标风速信息，目标风速信息为风速信息中的一部分；
第二选取模块204，用于根据预设风速选择条件与目标风速信息从第一选取模块203获取的第二风向分布数据中选取与目标风速信息对应的第三风向分布数据；
确定模块205，用于根据从第二选取模块204获取的第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息，其中，方位信息用于指示污染源的位置。
本实施例中，首先第一获取模块201获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息，然后第二获取模块202根据污染物浓度信息、风向信息和风速信息获取第一风向分布数据，其中，第一风向分布数据包含目标风向信息，目标风向信息为风向信息中的一部分，接着，第一选取模块203用于根据预设风向选择条件与目标风向信息从第二获取模块202获取的第一风向分布数据中选取与目标风向信息对应的第二风向分布数据，其中，第二风向分布数据包含目标风速信息，目标风速信息为风速信息中的一部分，而第二选取模块204用于根据预设风速选择条件与目标风速信息从第一选取模块203获取的第二风向分布数据中选取与目标风速信息对应的第三风向分布数据，最后，确定模块205根据第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息确定方位信息，其中，方位信息用于指示污染源的位置。
本实施例中方位信息获取装置同步测定该处附近区域的二维风矢量信息，根据得到的二维风矢量信息绘制一段时间内观测数据的风向分布频率图，而二维风矢量信息是定位污染源方位的重要因素，本申请实施例能监测二维风矢量信息，得到比之前更为完整、精确的监测数据，依靠该数据得出的污染源方位可信度更高。
可选地，在上述图4所对应的实施例的基础上，请参阅图5，本申请实施例提供的大气质量监测设备的另一实施例中，第一选取模块203包括：
第一选取单元2031，根据预设风向选择条件和目标风向信息从第一风向分布数据选取目标风向信息对应的第一待选择风向分布数据；
选择单元2032，用于根据目标风向信息选择目标时间信息；
第二选取单元2033，用于根据选择单元2032获取的目标时间信息从第一选取单元2031获取的第一待选择风向分布数据中选取与目标时间信息对应的第二风向分布数据，第二风向分布数据包含目标风向信息和目标时间信息。
本实施例方位信息获取装置根据目标风向信息获取第一待风向分布数据或第二风向分布数据，可以保证风向覆盖范围较大，同一污染源的排放有较大可能被其附近的多个监测点捕捉，并且如果污染源的指示的信息主要来自图中主流风向角的监测数据，则反映污染源方位的结果可信度高。
可选地，在上述图4所对应的实施例的基础上，请参阅图6，本申请实施例提供的大气质量监测设备的另一实施例中，第二选取模块204包括：
第三选取单元2041，用于根据预设风速选择条件与目标风速信息从第二风向分布数据选取包含目标风速信息的第三风向分布数据。
本实施例中选择风速大于0.3米/秒，为了滤除低适应性数据，确定合适的分析区间，以避免不适用分析条件的数据影响、污染分析结果，因为风速过低时大气流动不能形成平流状态，污染物的传输过程易受风向的临时变化、
局部湍流的干扰，容易给结果带来不确定性。
可选地，在上述图4所对应的实施例的基础上，请参阅图7，本申请实施例提供的大气质量监测设备的另一实施例中，获取方位信息的设备还包括：
第三获取模块206，用于获取第三风向分布情况中的目标风速信息，目标风向信息和目标污染物浓度信息，目标污染物浓度信息是包含于污染物浓度信息中的满足风向预设条件和风速预设条件的一部分浓度信息；
编码模块207，用于将第三获取模块206获取的目标污染物浓度信息在预设的配色规则下进行颜色编码，配色规则用于表示目标污染物浓度信息的高低和颜色的色调冷暖的变化之间的关系；
第四获取模块208，用于根据第三获取模块206获取的目标风速信息、第二目标风向信息和颜色编码获取污染物浓度和二维风矢量的关系，第二目标风向信息是满足预设风速选择条件的目标风向信息。
本实施例中以污染物浓度和二维风矢量图的形式直观地体现了污染物浓度和风速、风向之间的对应关系，图的形式极易于分辨，以便于进一步对数据进行分析。
可选地，在上述图4所对应的实施例的基础上，请参阅图8，本申请实施例提供的大气质量监测设备的另一实施例中，第一获取模块201包括：
获取单元2011，用于获取污染物浓度信息、风向信息、风速信息预置时间段内的平均数据。
本实施例中选取较长时间的平均采样数据是为了有效获取较长时间内的主流风向信息、减少湍流导致的高频风向变化对数据分析的干扰。因为较短时间内风向、风速变化太快，产生干扰结果的因素，降低定位污染源方位的可信度。
图9本申请实施例提供的一种方位信息获取装置的结构示意图，该监测设备包括处理器301、定位模块302、存储器303、颗粒物传感器304、大气参数传感器305、风向传感器306、风速传感器307和气态污染物传感器308。其中，存储器303可以是短暂存储或持久存储。
上述实施例中由监测设备所执行的步骤可以基于该图9所示的监测设备结构。
其中，处理器301用于执行如下步骤：
获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；
根据所述污染物浓度信息、所述风向信息和所述风速信息获取第一风向分布数据，其中，所述第一风向分布数据包含目标风向信息，所述目标风向信息为所述风向信息中的一部分；
根据预设风向选择条件与所述目标风向信息从所述第一风向分布数据中选取满足预设风向选择条件的第二风向分布数据，其中，所述第二风向分布数据包含目标风速信息，所述目标风速信息为所述风速信息中的一部分；
根据预设风速选择条件与所述目标风速信息从所述第二风向分布数据中选取第三风向分布数据；
根据所述第三风向分布数据中确定方位信息，其中，所述方位信息用于指示污染源的位置。
可选地，处理器301具体用于执行如下步骤：
所述根据预设风向选择条件与所述目标风向信息从所述第一风向分布数据中选取满足预设风向选择条件的第二风向分布数据，包括：
根据所述预设风向选择条件和所述目标风向信息从所述第一风向分布数据选取所述目标风向信息对应的第一待选择风向分布数据；
根据所述目标风向信息选择目标时间信息；
根据所述目标时间信息从所述第一待选择风向分布数据中选取与所述目标时间信息对应的所述第二风向分布数据，所述第二风向分布数据包含目标风向信息和目标时间信息。
可选地，处理器301具体用于执行如下步骤：
根据所述预设风速选择条件确定所述目标风速信息从所述第二风向分布数据选取满足预设风速选择条件所述第三风向分布数据。
可选地，处理器301具体用于执行如下步骤：
获取所述第三风向分布情况中的目标风速信息，目标风向信息和目标污染物浓度信息，所述目标污染物浓度信息是包含于所述污染物浓度信息中的满足所述风向预设条件和所述风速预设条件的一部分浓度信息；
将所述第三风向分布情况中的目标污染物浓度信息在预设的配色规则下进行颜色编码，所述配色规则用于表示所述目标污染物浓度信息的高低和颜色的色调冷暖的变化之间的关系；
根据所述目标风速信息、目标风向信息中第二目标风向信息和所述颜色编码获取污染物浓度和二维风矢量的关系，所述第二目标风向信息是满足预设风速选择条件的目标风向信息。
可选地，处理器301具体用于执行如下步骤：
获取所述污染物浓度信息、所述风向信息、所述风速信息预置时间段内的平均数据。
定位模块302通过集成的GPS模块，可以精确了解每台监测设备的位置信息，通过数据线与处理器301相连接，将监测设备的经纬度信息传送到处理器301。
存储器303可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器301通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述服务器的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
颗粒物传感器304实时监测环境颗粒物粒径大小，并根据这一信息将颗粒物分配到不同粒径区间并计数、加和。通过数据线将预设时间区间内采集的各粒径区间内的总粒子数量信息传送到处理器301等待数据同步及打包处理。
大气参数传感器305包括温度传感器、湿度传感器和气压传感器，实时监测环境中的温度、湿度和气压，并通过数据线与处理器301相连，将监测到的上述气象信息传送到处理器等待数据同步及打包处理。
风向传感器306实时监测环境中的风向，并通过数据线与处理器301相连，将监测到的上述气象信息传送到处理器等待数据同步及打包处理。
风速传感器307实时监测环境中的风速，并通过数据线与处理器301相连，将监测到的上述气象信息传送到处理器等待数据同步及打包处理。
气态污染物传感器308具备同时或选择性的接入一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、臭氧等五种传感器的连接口，可以同时接受这五种传感器的基线信号和工作信号。该系统具备同时接入挥发性有机物传感器和二氧化碳传感器的连接口，可同时接收挥发性有机物传感器和二氧化碳传感器的工作信号，并通过数据线与处理器301相连，将监测到的上述气象信息传送到处理器等待数据同步及打包处理。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，系统的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个系统或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或系统的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的系统可以是或者也可以不是物理上分开的，作为系统显示的部件可以是或者也可以不是物理系统，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络系统上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部系统来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能系统可以集成在一个处理系统中，也可以是各个系统单独物理存在，也可以两个或两个以上系统集成在一个系统中。上述集成的系统既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能系统的形式实现。
集成的系统如果以软件功能系统的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种获取方位信息的方法，其特征在于，包括：
获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；
根据所述污染物浓度信息、所述风向信息和所述风速信息获取第一风向分布数据，其中，所述第一风向分布数据包含目标风向信息，所述目标风向信息为所述风向信息中的一部分，并由预设风向选择条件确定满足所述预设风向选择条件的第一风向分布数据中的所述目标风向信息，以确保污染源的排放可以被多监测设备捕捉；
根据预设风向选择条件与所述目标风向信息从所述第一风向分布数据中选取满足所述预设风向选择条件的第二风向分布数据，其中，所述第二风向分布数据包含所述目标风速信息，且第二风向分布数据表示的是目标风向信息、与目标风向信息对应的风速信息和目标风向信息对应的污染物浓度信息三者之间的关系，所述目标风速信息为所述风速信息中的一部分，并由预设风速选择条件确定满足所述预设风速选择条件的第二风向分布数据中的所述目标风速信息；
根据所述预设风速选择条件与所述目标风速信息从所述第二风向分布数据中选取第三风向分布数据，所述第三风向分布数据表示的是第二风向分布数据中的目标风向信息、满足了风速选择条件的目标风速信息和目标风速信息对应的目标污染物浓度信息三者之间的关系；
根据所述第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息绘制污染物浓度与二维风矢量的数据图，以确定方位信息，其中，所述方位信息用于指示污染源的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一风向分布数据还包含时间信息；
所述根据预设风向选择条件与所述目标风向信息从所述第一风向分布数据中选取满足预设风向选择条件的第二风向分布数据，包括：
根据所述预设风向选择条件和所述目标风向信息从所述第一风向分布数据选取所述目标风向信息对应的第一待选择风向分布数据；
根据所述目标风向信息选择目标时间信息；
根据所述目标时间信息从所述第一待选择风向分布数据中选取与所述目标时间信息对应的所述第二风向分布数据，所述第二风向分布数据包含目标时间信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三风向分布数据中确定方位信息之前，所述方法还包括：
获取所述第三风向分布数据中的所述目标风速信息，所述目标风向信息和目标污染物浓度信息，所述目标污染物浓度信息用于指示所述污染物浓度信息中对应的风向信息满足所述风向预设条件和所述污染物浓度信息对应的风速信息满足所述风速预设条件的浓度信息；
将所述第三风向分布数据中的所述目标污染物浓度信息在预设的配色规则下进行颜色编码，所述配色规则用于表示所述目标污染物浓度信息的高低和颜色的色调冷暖的变化之间的关系；
根据所述目标风速信息、第二目标风向信息和所述颜色编码获取污染物浓度和二维风矢量的关系，所述第二目标风向信息是满足所述预设风向选择条件的所述目标风向信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述污染物浓度信息、风向信息和风速信息，包括：
获取所述污染物浓度信息、所述风向信息、所述风速信息预置时间段内的平均数据。
5.一种方位信息获取装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取污染物浓度信息、风向信息和风速信息；
第二获取模块，用于根据所述第一获取模块获取的所述污染物浓度信息、所述风向信息和所述风速信息获取第一风向分布数据，其中，所述第一风向分布数据包含目标风向信息，所述目标风向信息为所述风向信息中的一部分，并由预设风向选择条件确定满足所述预设风向选择条件的第一风向分布数据中的所述目标风向信息，以确保污染源的排放可以被多监测设备捕捉；
第一选取模块，用于根据预设风向选择条件与所述目标风向信息从所述第二获取模块获取的所述第一风向分布数据中选取满足所述预设风向选择条件的第二风向分布数据，且第二风向分布数据表示的是目标风向信息、与目标风向信息对应的风速信息和目标风向信息对应的污染物浓度信息三者之间的关系，其中，所述第二风向分布数据包含目标风速信息，所述目标风速信息为所述风速信息中的一部分，并由预设风速选择条件确定满足所述预设风速选择条件的第二风向分布数据中的所述目标风速信息；
第二选取模块，用于根据所述预设风速选择条件与所述目标风速信息从所述第一选取模块选取的所述第二风向分布数据中选取第三风向分布数据，所述第三风向分布数据表示的是第二风向分布数据中的目标风向信息、满足了风速选择条件的目标风速信息和目标风速信息对应的目标污染物浓度信息三者之间的关系；
确定模块，用于根据所述第二选取模块选取的所述第三风向分布数据中的目标污染物浓度信息、目标风向信息和目标风速信息绘制污染物浓度与二维风矢量的数据图，以确定方位信息，其中，所述方位信息用于指示污染源的位置。
6.根据权利要求5所述的方位信息获取装置，其特征在于，所述第一风向分布数据还包含时间信息；
所述第一选取模块包括：
第一选取单元，根据所述预设风向选择条件和所述目标风向信息从所述第一风向分布数据选取满足预设风向选择条件的第一待选择风向分布数据；
选择单元，用于根据所述目标风向信息选择目标时间信息；
第二选取单元，用于根据所述选择单元选择的所述目标时间信息从所述第一选取单元选取的所述第一待选择风向分布数据中选取与所述目标时间信息对应的所述第二风向分布数据，所述第二风向分布数据包含目标风向信息和目标时间信息。
7.根据权利要求5所述的方位信息获取装置，其特征在于，获取方位信息的设备还包括：
第三获取模块，用于获取所述第三风向分布数据中的目标风速信息，目标风向信息和目标污染物浓度信息，所述目标污染物浓度信息用于指示所述污染物浓度信息中对应的风向信息满足所述风向预设条件和所述污染物浓度信息对应的风速信息满足所述风速预设条件的浓度信息；
编码模块，用于将所述第三获取模块获取的所述目标污染物浓度信息在预设的配色规则下进行颜色编码，所述配色规则用于表示所述目标污染物浓度信息的高低和颜色的色调冷暖的变化之间的关系；
第四获取模块，根据所述第三获取模块获取的所述目标风速信息、第二目标风向信息和所述编码模块编码得到的所述颜色编码获取污染物浓度和二维风矢量的关系，所述第二目标风向信息是满足所述预设风向选择条件的所述目标风向信息。
8.权利要求5所述的方位信息获取装置，其特征在于，第一获取模块包括：
获取单元，用于获取所述污染物浓度信息、所述风向信息、所述风速信息预置时间段内的平均数据。
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