CN112034094A - 一种污染源防治热点网格监管方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种污染源防治热点网格监管方法、系统,解决现有方法和系统成本高、监管准确率低、不可持续的问题。所述方法,包含:对观测区域的排放源的进行标记;对所述排放源进行分类筛选和定位,得到热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点、裸地扬尘源热点;先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的网格,再对有叠加数据的热点细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布结果;对所述热点网格中的排放源进行热异常点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。所述系统使用所述方法。本发明实现排放源网格化监管。
Description
技术领域
本发明涉及卫星遥感领域,尤其涉及一种污染源防治热点网格监管方法、系统。
背景技术
现有热点网格排放源监测方法,是基于网格点内安装空气质量微站,利用微站监测点空气质量数据的变化来识别每个网格的空气质量变化问题。网格化管理所用的空气质量子站或微站,存在监测数据漂移、数据质量不确定大的特点,往往极易引起误报,虽然空气质量微站要比国控站点的标准监测设备成本降低了很多,但每个网格内都需要安装空气质量微站,造成空气质量微站的数据量巨大,成本高,费用很大,不可持续,不适合全国范围内推广。为此,寻求一种高效且成本低廉的热点网格监管方法是迫切需求。
发明内容
本发明提供一种污染源防治热点网格监管方法、系统,解决现有方法和系统成本高、监管准确率低、不可持续的问题。
为解决上述问题,本发明是这样实现的:
第一方面,本发明实施例指出一种污染源防治热点网格监管方法,包含以下步骤:对观测区域的排放源的进行标记,所述排放源为向大气排放污染物的点源和或面源;对所述排放源进行分类筛选和定位:利用卫星载荷的中红外和热红外探测波段,对所述排放源中排放高温污染物的点源进行定位,得到热异常点;结合OMI、EMI和或TropOMI卫星载荷数据,对所述排放源中排放二氧化氮的排放源进行定位,得到二氧化氮热点;利用卫星气溶胶光学厚度数据,对所述排放源中以颗粒物排放为主的排放源进行定位,得到气溶胶分布热点;利用哨兵2号中分辨率卫星数据,对工地进行定位得到裸地扬尘源热点;先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的初级网格,再对有叠加热点数据的所述初级网格细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布结果;对所述热点网格分布结果中的排放源进行热异常点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
进一步地,所述方法还包含:根据监测结果判断每个所述排放源的工作状态和或污染状况:若所述排放源存在高温热异常,则该排放源的工作状态为工作中;将监测结果的气溶胶分布与二氧化氮分布叠加到所述热点网格分布结果上,所述二氧化氮热点和所述监测结果的二氧化氮分布的重合点为污染网格,所述气溶胶分布热点和所述监测结果的气溶胶分布的重合点为污染网格。
进一步地,所述方法还包含:对所述热点网格分布结果的监测数据进行存储和显示,建立热点网格数据库。
优选地,所述初级网格的网格单元大小为不大于3km×3km,所述次级网格的网格单元大小为不大于1km×1km。
优选地,对所述热异常点进行定位的卫星载荷为MODIS载荷或VIIRS载荷。
优选地,所述方法还包含:若所述污染网格的气溶胶光学厚度值超过第一预设阈值和或二氧化氮浓度值超过第二预设阈值,则启动污染报警机制,并上报所述污染网格的位置。
优选地,所述方法还包含:对启动污染报警机制的污染网格进行记录,并统计其位置、报警时间、污染报警原因。
第二方面,本发明实施例还指出一种污染源防治热点网格监管系统,使用所述方法,包含:标记模块,用于对观测区域的排放源的进行标记;分类模块,用于对所述排放源进行分类筛选和定位,得到热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点;处理模块,用于先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的初级网格,再对有叠加热点数据的所述初级网格细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布结果;监测模块,用于对所述热点网格分布结果中的排放源进行热点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
优选地,所述系统还包含:预警模块,用于根据监测结果判断每个所述排放源的工作情状态和或污染状况,若所述污染网格的气溶胶光学厚度值超过第一预设阈值和或二氧化氮浓度值超过第二预设阈值,则启动污染报警机制,并上报所述污染网格的位置。
优选地,所述系统还包含:存储显示模块,用于对所述热点网格分布结果的监测数据进行存储和显示,建立热点网格数据库,对启动污染报警机制的污染网格进行记录,并统计其位置、报警时间、污染报警原因。
本发明有益效果包括:本发明基于多源卫星遥感数据确认了大气污染物排放源及其位置,充分利用卫星遥感数据本身的栅格化数据特点,形成热点网格数据库;另外,本方法对颗粒物和气态污染物探测具有优势,且可以在大范围多城市同时开展热点网格形式的排放源督查管理,高效低廉且可持续、监测时间长,具有广泛的市场应用价值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为一种污染源防治热点网格监管方法流程实施例;
图2为一种包含预警上报的污染源防治热点网格监管方法流程实施例;
图3为一种污染源防治热点网格监管系统实施例;
图4为一种包含预警上报的污染源防治热点网格监管系统实施例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
网格监管最初来源于“网格化社会治理”,在大气污染防治进入2017年的攻坚战时,根据大气污染防治需要更加精细化的污染防治监管,需突出重点区域、重点领域、重点行业和重点时段的大气污染物排放现状,进而明确各方责任。2017年底作为环境保护部筛选确定的京津冀及周边区域“2+26”城市试点,沧州率先开展热点网格监管工作,探索经验、先试先行。试点开展以来,沧州探索开发了热点网格监管“工作平台+手机APP”双渠道管理模式,具备了数据查询、报警推送、结果反馈、问题跟进、评估预警、人员管理等六项功能,将报警信息第一时间推送到热点网格监督员及乡、县、市、环保部环监局,形成了问题及时发现、处理和反馈的完整闭环。
沧州对照全市19个县(市、区)的126个热点网格,按照属地管理原则,逐一设立了总网格长19名、网格长146名,招聘专职网格监督员301名,建立起“总网格长+网格长+网格监督员”的热点网格监管模式。针对排查、整改、巡查、监管、评估各环节各过程,建立了日常管理、报警反馈、现场处置、环境执法、问责考核等9大运行管理机制。
沧州的热点网格排放源监测,是基于网格点内安装空气质量微站,利用微站监测点空气质量数据的变化来识别每个网格的空气质量变化问题。网格化管理所用的空气质量子站或微站,存在监测数据漂移、数据质量不确定大的特点,往往极易引起误报;虽然空气质量微站要比国控站点的标准监测设备成本降低了很多,但每个网格内都需要安装空气质量微站,造成空气质量微站的数据量巨大成本高,费用很大,不可持续,不适合全国范围内推广。但不能否认的是,排放源的网格化监管,具有较高的监管效率。为此,寻求一种高效且成本低廉的热点网格监管方法是迫切需求。
由于卫星遥感监测结果本身是栅格类型,是天然的网格形式;所以,利用卫星遥感数据反演污染物浓度、表识出污染物浓度高的区域,比如二氧化氮浓度高的地区往往是排放源分布所在地。同时利用卫星反演的气溶胶光学厚度,将高气溶胶分布区的网格记录下来,和氮氧化物高值区确定的网格形成互补,这样就可以获得气态污染和颗粒污染物高浓度分布网格。
本发明创新点如下:第一,在热点网格的确认方面,本发明创新性地结合了卫星遥感数据本身的栅格化数据特点,建立热点网格管理模式,方便简单、数据范围广且易于得到;第二,本发明利用卫星遥感监测技术,实现对排放源排放污染物的分类识别,尤其对颗粒物和气态污染物进行了探测分类;第三,本发明可实现对超标污染物的预警上报。
以下结合附图,详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
图1为一种污染源防治热点网格监管方法流程实施例,利用多源卫星数据对排放源进行网格化监管,作为本发明实施例,一种污染源防治热点网格监管方法,包含以下步骤:
步骤101,对观测区域的排放源的进行标记。
在步骤101中,所述观测区域为预先设定的待监测的区域,该区域内具有多种排放源。
在步骤101中,所述排放源为向大气排放污染物的点源和或面源,包括移动电源和或面源,还包括固定电源和或面源,当所述排放源排放的污染物超标,所述排放源变为污染源。
根据大气污染防控需求,确认排放源为作为网格化精准监管的重要内容。点源通常指一个工厂的烟囱,也可指一个工厂,按排放污染物的持续时间,可分为瞬时点源和连续点源;按排放源的高度,可分为高架点源和地面点源。面源则是在一个较大面积区域中较密集的排放大气污染物点连成一片的大气污染源,家庭炉灶、商业用锅炉和比较小的工业污染源都可构成面源。这些小炉灶和小锅炉效率低,不宜安装除尘和烟气脱硫等装置,加上烟囱低矮,排出的烟尘和二氧化硫难以扩散,从而易造成人口集中的城区产生严重的局部污染。排放热点或热点是正在排放污染物的各种源,这个主要针对面源和点源污染物排放源。
在步骤101中,对观测区域的排放源的进行标记,是指将所述观测区域内通过历史数据得到的排放源进行标记,如排放源的位置、排放污染物类型、历史排放时间、排放量等。
步骤102,对所述排放源进行分类筛选和定位。
在步骤102中,利用多源卫星数据对所述排放源进一步分类筛选、定位,具体包含:
步骤102A,利用卫星载荷的中红外和热红外探测波段,对所述排放源中排放高温污染物的点源进行定位,得到热异常点。
在步骤102A中,对高温热异常点进行监测和定位,高温热异常通常为正在作业的工业锅炉。
从高温燃烧角度来看,化石燃料的高温燃烧会带来颗粒物和气态污染物的排放,所以利用卫星载荷的中红外和热红外探测波段,可以获得高温污染物排放点源的空间分布;如利用MODIS载荷1km数据,或VIIRS载荷仅375米空间分辨率数据,可开展高温锅炉热异常的精确定位,可以获得公里尺度的热点网格分布区域。
利用MODIS载荷数据,所述热异常点分辨率可达到1公里×1公里,利用VIIRS载荷数据,所述热异常点分辨率可达到375米×375米。
在步骤102A中,利用卫星载荷的中红外和热红外探测波段,对所述排放源中排放高温污染物的点源进行定位可采用现有热异常监测技术。
具体包括几个环节,首先是通过MODIS、VIIRS卫星载荷的中红外和热红外通道,对烟筒排出的高温热辐射的探测获得;其次,基于土地利用图过滤掉森林火灾高温热异常点、农田秸秆焚烧热异常点,以及剔除由于云反射和水表镜面反射太阳辐射带来的虚假热异常点;第三、因工厂位置不变,且半个像元定位误差,所以每次探测的某一工厂热异常点均在一定范围内形成团簇状,并通过高分辨率卫星遥感影像对工厂厂区进行核实。步骤102B,结合OMI、EMI和或TropOMI载荷数据,对所述排放源中排放二氧化氮的排放源进行定位,得到二氧化氮热点。
在步骤102B中,从污染结果的分布上来考虑,由于氮氧化物的寿命仅有几个小时,所以二氧化氮的卫星监测可以把锅炉排放进行定位。氮氧化物污染一般通过锅炉燃烧产生,步骤102B得到的所述二氧化氮热点可以看做是锅炉排放源产生的,包含工业锅炉、家庭锅炉等。
在步骤102B中,利用OMI载荷较粗的资料,结合TropOMI载荷仅3.5×3.5平方公里数据,开展热点网格分布的确认,确认3×3公里网格的热点空间分布区域。
在步骤102B中,在本发明实施例中直接从OMI和TropOMI载荷网站中下载二氧化氮浓度数据,TropOMI载荷的NO2数据的下载网址为:https://s5phub.copernicus.eu/ dhus/#/home,OMI载荷NO2数据来自NASA,https://acdisc.gesdisc.eosdis.nasa.gov/ data/Aura_OMI_Level3/OMNO2d.003/2020/。
在步骤102B中,根据OMI载荷和TropOMI载荷的二氧化氮浓度数据,对所述排放源中二氧化氮排放浓度超过设定二氧化氮阈值的排放源进行定位,得到所述二氧化氮热点。
在步骤102B中,还可利用EMI载荷数据对所述排放源中排放二氧化氮的排放源进行定位,得到二氧化氮热点,EMI(大气环境探测仪)载荷为我国高分五号卫星搭载的载荷,可测量二氧化氮浓度。利用EMI载荷测量的所述排放源中的二氧化氮浓度,当测量结果超过所述设定二氧化氮阈值,则对该超过所述设定二氧化氮阈值的排放源进行定位,得到所述二氧化氮热点。
在步骤102B中,需要说明的是,可以利用OMI载荷、TropOMI载荷、EMI载荷中的任意一个或多个载荷数据,当其中一个载荷数据的测量结果超过所述设定二氧化氮阈值,则确认该排放源为所述二氧化氮热点。
在步骤102B中,还需说明的是,所述二氧化氮浓度数据为一定时间范围内的平均数据,例如,年平均数据,或多年平均数据,或其他时间长度的平均数据。
步骤102C,利用卫星气溶胶光学厚度数据,对所述排放源中以颗粒物排放为主的排放源进行定位,得到气溶胶分布热点。
在步骤102C中,利用1公里×1公里分辨率的卫星气溶胶光学厚度资料,开展以颗粒物排放为主的排放源分布区的确认,开展颗粒物(气溶胶)削光系数的监测,并进一步获得近地面PM2.5浓度的空间分布,即得到所述气溶胶分布热点。
所述气溶胶分布热点通过气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth)测量值进行确认,在本发明实施例中直接从MODIS载荷的产品网址中下载气溶胶光学厚度,具体MODISMCD19A2-MODIS/Terra+Aqua Land Aerosol Optical Depth Daily L2G Global 1km SINGrid:
https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/search/order/1/MCD19A2--6。
在步骤102C中,根据网站下载的气溶胶光学厚度数据,当所述排放源中气溶胶光学厚度数据的值超过设定气溶胶阈值,则确认该排放源为所述气溶胶分布热点。
步骤102D,利用中分辨率卫星数据,对工地进行定位得到裸地扬尘源热点。
在步骤102D中,对于城市扬尘源的确认,需要利用中分辨率卫星资料,开展监测工地的定位监测和位置的确定。
在步骤102D中,利用哨兵2号中分辨率卫星数据,对工地进行定位得到裸地扬尘源热点。
确认所述裸地扬尘源热点的方法为现有技术,主要通过监督分类实现,并经过人工目视技术对裸地进行核验。
由于中分辨率数据的空间分辨率可以达到10~30米,所以城市工地扬尘热点的定位精度非常精确。
步骤103,先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的初级网格,再对有叠加热点数据的所述初级网格细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布结果。
在步骤103中,对所述排放源建立网格化监管平台,例如,将整个观测区域进行3公里×3公里网格的初始化,将步骤102中所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点、裸地扬尘源热点数据叠加到3公里×3公里网格底图上,剔除没有叠加热点的网格,即对没有叠加到所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点、裸地扬尘源热点中任意一个数据的网格进行剔除。
在有热点数据叠加到的网格中,细化网格中1公里×1公里的次级网格,将次级细网格中含有上述4种热点分布的网格点留下,无热点的网格点剔除,形成整个观测区域的污染源热点网格初始化平台,即得到所述观测区域的热点网格。
需要说明的是,数据叠加是指对观测区域按照经纬度位置将数据叠合。
在步骤103中,剔除无叠加热点数据中的热点是指所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点。
步骤104,对所述热点网格分布结果中的排放源进行热异常点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
在步骤104中,可开发热点网格平台,包括建立热点网格数据库和显示功能,并在此基础上,接入每天卫星对热点网格中排放源热异常点监测、气溶胶和二氧化氮浓度的监测。
所述热点网格数据库,包含所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点、裸地扬尘源热点的监测数据,其中包含位置信息、排放污染物时间、排放物的浓度等。
需要说明的是,可以是接入每天卫星数据进行监测,也可以是其他周期的卫星数据进行监测,这里不做特别限定。
本发明实施例提供的污染源防治热点网格监管方法,利用多源卫星数据,对观测区域建立网格化管理平台,将不同分辨率的卫星数据进行相同网格分辨单元的管理,充分利用卫星遥感数据本身的栅格化数据特点,可高效快捷的获取和监测排放源经营状况;另外,开展对颗粒物和气态污染物探测,丰富排放源类型,做到精细化管理,且可以在大范围多城市同时开展热点网格形式的排放源督查管理,高效低廉、易于被广泛应用。
图2为一种包含预警上报的污染源防治热点网格监管方法流程实施例,对排放源监测的同时可以对排放超标污染物的情况进行监测上报,作为本发明实施例,一种污染源防治热点网格监管方法,包含以下步骤:
步骤101,对观测区域的排放源的进行标记。
步骤102,对所述排放源进行分类筛选和定位,得到热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点。
步骤103,先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的初级网格,再对有叠加热点数据的所述初级网格细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布结果。
步骤104,对所述热点网格分布结果中的排放源进行热异常点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
步骤105,根据监测结果判断每个所述排放源的工作情况和或污染状况。
在步骤105中,进一步地,若所述排放源存在高温热异常,则该排放源的工作情况为工作中。
将监测结果的气溶胶分布与二氧化氮分布叠加到所述热点网格上,所述二氧化氮热点和所述监测结果的二氧化氮分布的重合点为污染网格,所述气溶胶分布热点和所述监测结果的气溶胶分布的重合点为污染网格。
在步骤105中,对排放颗粒物污染物和氮氧化物污染物的排放源进行重点监测。
对接入的卫星监测的三个结果(气溶胶分布、二氧化氮分布和高温热异常),叠加在所述热点网格分布结果上,分析确认以下结果:第一、对每个排放源是否存在热异常,来判断点源是否在经营工作;第二、气溶胶分布与二氧化氮分布叠加在热点网格的分布图上,被叠加重合的网格点,说明该网格点属于污染网格。
在步骤105中,进一步地,对所述热点网格分布结果的监测数据进行存储和显示,建立热点网格数据库。
步骤106,若所述污染网格的气溶胶光学厚度值超过第一预设阈值和或二氧化氮浓度值超过第二预设阈值,则启动污染报警机制,并上报所述污染网格的位置。
在步骤106中,对所述污染网格的气溶胶光学厚度值和二氧化氮浓度值进行判读,若其浓度值超过预设的阈值,启动污染报警机制,把超标网格的位置信息发送给网格用户单位。
进一步地,对启动污染报警机制的污染网格进行记录,并统计其位置、报警时间、污染报警原因。
进一步地,对热点网格的污染超标结果进行统计分析,形成报表、统计图,以及文字报告,对报告可以进行打印和电子版输出。
本发明实施例提供的污染源防治热点网格监管方法,可实现对排放超标的排放源进行预警上报,便于用户使用。
图3为一种污染源防治热点网格监管系统实施例,使用本发明所述方法,作为本发明实施例,一种污染源防治热点网格监管系统,包含:标记模块1、分类模块2、处理模块3、监测模块4。
所述标记模块,用于对观测区域的排放源的进行标记;所述分类模块,用于对所述排放源进行分类筛选和定位,得到热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点;所述处理模块,用于先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的初级网格,再对有叠加热点数据的所述初级网格细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布次级网格,剔除所述次级网格中无叠加数据的热点,得到观测区域的热点网格分布结果;所述监测模块,用于对所述热点网格分布结果中的排放源进行热点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
在本发明实施例中,所述标记模块、分类模块、处理模块和监测模块是如何实现其功能的已在第一、第二实施例中详细说明,这里不重复论述。
本发明实施例提供的污染源防治热点网格监管系统,可以是基于电脑客户端使用,也可以基于手机客户端使用,便于操作和监测排放源污染物排放情况,可进行全天候监测,且监测结果准确。
图4为一种包含预警上报的污染源防治热点网格监管系统实施例,在本发明实施例中,一种污染源防治热点网格监管系统,包含:标记模块1、分类模块2、处理模块3、监测模块4、预警模块5、存储显示模块6。
所述标记模块,用于对观测区域的排放源的进行标记;所述分类模块,用于对所述排放源进行分类筛选和定位,得到热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点;所述处理模块,用于先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的网格单元,再对有叠加数据的热点细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格单元,得到观测区域的热点网格分布结果;所述监测模块,用于对所述热点网格分布结果中的排放源进行热异常点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
所述预警模块,用于根据监测结果判断每个所述排放源的工作状态和或污染状况,若所述污染网格的气溶胶光学厚度值超过第一预设阈值和或二氧化氮浓度值超过第二预设阈值,则启动污染报警机制,并上报所述污染网格的位置。
所述存储显示模块,用于对所述热点网格分布的监测数据进行存储和显示,建立热点网格数据库,对启动污染报警机制的污染网格进行记录,并统计其位置、报警时间、污染报警原因。
在本发明实施例中,所述污染源防治热点网格监管系统,可开发热点网格平台终端,形成可以进行日常运行的热点网格业务系统,系统具有对热点网格污染超标结果进行统计分析,形成报表、统计图,以及文字报告,对报告可以进行打印和电子版输出,具有办公自动化等相关功能。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种污染源防治热点网格监管方法,其特征在于,包含以下步骤:
对观测区域的排放源的进行标记,所述排放源为向大气排放污染物的点源和或面源;
对所述排放源进行分类筛选和定位:
利用卫星载荷的中红外和热红外探测波段,对所述排放源中排放高温污染物的点源进行定位,得到热异常点;
结合OMI、EMI和或TropOMI卫星载荷数据,对所述排放源中排放二氧化氮的排放源进行定位,得到二氧化氮热点;
利用卫星气溶胶光学厚度数据,对所述排放源中以颗粒物排放为主的排放源进行定位,得到气溶胶分布热点;
利用中分辨率卫星数据,对工地进行定位得到裸地扬尘源热点;
先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的初级网格,再对有叠加热点数据的所述初级网格细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布结果;
对所述热点网格分布结果中的排放源进行热异常点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
2.如权利要求1所述的污染源防治热点网格监管方法,其特征在于,所述方法还包含:
根据监测结果判断每个所述排放源的工作状态和或污染状况:
若所述排放源存在高温热异常,则该排放源的工作状态为工作中;
将监测结果的气溶胶分布与二氧化氮分布叠加到所述热点网格分布结果上,所述二氧化氮热点和所述监测结果的二氧化氮分布的重合点为污染网格,所述气溶胶分布热点和所述监测结果的气溶胶分布的重合点为污染网格。
3.如权利要求1所述的污染源防治热点网格监管方法,其特征在于,所述方法还包含:对所述热点网格分布结果的监测数据进行存储和显示,建立热点网格数据库。
4.如权利要求1所述的污染源防治热点网格监管方法,其特征在于,所述初级网格的网格单元大小为不大于3km×3km,所述次级网格的网格单元大小为不大于1km×1km。
5.如权利要求1所述的污染源防治热点网格监管方法,其特征在于,对所述热异常点进行定位的卫星载荷为MODIS载荷或VIIRS载荷。
6.如权利要求2所述的污染源防治热点网格监管方法,其特征在于,所述方法还包含:
若所述污染网格的气溶胶光学厚度值超过第一预设阈值和或二氧化氮浓度值超过第二预设阈值,则启动污染报警机制,并上报所述污染网格的位置。
7.如权利要求6所述的污染源防治热点网格监管方法,其特征在于,所述方法还包含:
对启动污染报警机制的污染网格进行记录,并统计其位置、报警时间、污染报警原因。
8.一种污染源防治热点网格监管系统,使用权利要求1~7任一项所述方法,其特征在于,包含:
标记模块,用于对观测区域的排放源的进行标记;
分类模块,用于对所述排放源进行分类筛选和定位,得到热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点;
处理模块,用于先对所述观测区域划分初级网格,叠加所述热异常点、二氧化氮热点、气溶胶分布热点和裸地扬尘源热点,并剔除无叠加热点数据的初级网格,再对有叠加热点数据的所述初级网格细化网格单元,得到次级网格,剔除所述次级网格中无叠加热点数据的网格,得到观测区域的热点网格分布结果;
监测模块,用于对所述热点网格分布结果中的排放源进行热点、气溶胶和二氧化氮浓度监测。
9.如权利要求8所述的污染源防治热点网格监管系统,其特征在于,还包含:
预警模块,用于根据监测结果判断每个所述排放源的工作状态和或污染状况,若所述污染网格的气溶胶光学厚度值超过第一预设阈值和或二氧化氮浓度值超过第二预设阈值,则启动污染报警机制,并上报所述污染网格的位置。
10.如权利要求8所述的污染源防治热点网格监管系统,其特征在于,还包含:
存储显示模块,用于对所述热点网格分布结果的监测数据进行存储和显示,建立热点网格数据库,对启动污染报警机制的污染网格进行记录,并统计其位置、报警时间、污染报警原因。
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