CN113420454B - 一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法及装置 - Google Patents

一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法及装置 Download PDF

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CN113420454B CN202110751524.4A CN202110751524A CN113420454B CN 113420454 B CN113420454 B CN 113420454B CN 202110751524 A CN202110751524 A CN 202110751524A CN 113420454 B CN113420454 B CN 113420454B
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Abstract

本申请公开了一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法及装置。所述基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法包括：获取目标年空气质量达标条件；获取目标年环境容量输入参数组；变换各个目标污染物的减排系数从而形成至少一个预算参数组；获取空气质量模型；将预算参数组中的一个或多个分别输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息作为环境容量信息。本申请整个过程不受到人为因素的影响，结果准确，相对于现有技术，节省了物力人力。

Description

一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法及装置
技术领域
本申请涉及环境排放技术领域，具体涉及一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法及基于大气污染物达标约束的环境容量获取装置。
背景技术
目前随着我国经济的迅猛发展以及工业化和城市化水平的提高，我国主要城市群的大气污染正由以PM10、PM2.5为特征的单一污染物区域性污染问题快速转变为结构型、压缩型、复合型为污染特点的大气环境问题。近年来我国实施的大气治理专项措施使得环境空气质量得到持续改善，2016～2018年全国PM2.5、PM10、SO2和CO浓度和超标天数比例呈逐年明显下降趋势。
在现有技术中，进行减排方案的拟定均通过人主观进行拟定，没有一个客观的方法进行科学化的拟定，从而出现拟定的减排方案不能达到预定的效果或者需要多次调整拟定的减排方案的情况出现，浪费人工以及时间。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
本发明的一个方面，提供一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，所述基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法包括：
获取目标年空气质量达标条件；
获取目标年环境容量输入参数组，所述目标年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的标识信息以及每个目标污染物的减排系数；
变换各个所述目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组，当所述预算参数组的数量为多个时，每个所述预算参数组与其他各个预算参数组中至少有一个目标污染物的减排系数不同；
获取空气质量模型；
将一个或多个所述预算参数组输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息作为环境容量信息。
可选地，所述目标污染物包括SO2、NOx、CO、VOCs、NH3、TSP、PM10、PM2.5、BC、OC、CO2；
所述模拟信息包括PM2.5输出信息、PM10输出信息、SO2输出信息、NO2输出信息、CO输出信息、O3输出信息、PMfine输出信息、SO4输出信息、NO3输出信息、NH4输出信息、BC输出信息、OM输出信息。
可选地，所述变换各个所述目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组采用如下方法进行变换：
获取每个目标污染物的基准年季节代表月的模拟浓度；
获取每个目标污染物的目标年季节代表月的模拟浓度；
根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取对应目标污染物的第一减排系数；
将每个目标污染物的所述第一减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
可选地，所述变换各个所述目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组采用如下方法进行变换：
为每个所述目标污染物生成一个固定系数；
获取每个目标污染物对应的基准年减排系数或第一减排系数；
将每个目标污染物对应的所述基准年减排系数或第一减排系数乘以该目标污染物所对应的固定系数，从而获取第二减排系数；
将每个目标污染物的所述第二减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
可选地，所述预算参数组的数量至少为两个，其中至少一个预算参数组为第一预算参数组；所述第一预算参数组采用如下方法中的一个方法获取：
第一获取方法：
获取每个目标污染物的基准年季节代表月的模拟浓度；
获取每个目标污染物的目标年季节代表月的模拟浓度；
根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取对应目标污染物的第一减排系数；
将每个目标污染物的所述第一减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组；
第二获取方法：
为每个所述目标污染物生成一个固定系数；
获取每个目标污染物对应的基准年减排系数或所述第一减排系数；
将每个目标污染物对应的所述基准年减排系数或所述第一减排系数乘以该目标污染物所对应的固定系数，从而获取第二减排系数；
将每个目标污染物的所述第二减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
可选地，所述预算参数组中的除第一预算参数组外的其他预算参数组中至少一个预算参数组采用如下方法获取：
第三获取方法：
获取第一预算参数组输入至所述空气质量模型后所获得的模拟信息，其中，所述模拟信息包括各个目标污染物的第一预算平均模拟浓度；
获取基准年的各个目标污染物的平均模拟浓度；
根据所述基准年的各个目标污染物的平均模拟浓度以及所述第一预算参数组的各个目标污染物的第一预算平均模拟浓度获取各个目标污染物的实际下降比例；
获取第一预算参数组的各个目标污染物的第一减排系数或基准年减排系数；
根据各个目标污染物的实际下降比例以及各个目标污染物的第一减排系数获取各个目标污染物的第三减排系数或者根据各个目标污染物的实际下降比例以及各个目标污染物的基准年减排系数获取各个目标污染物的第三减排系数；
将每个目标污染物的所述第三减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
可选地，所述空气质量模型为WRF-CMAQ模型。
本申请还提供了一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取装置，所述基于大气污染物达标约束的环境容量获取装置包括：
达标条件获取模块，所述达标条件获取模块用于获取目标年空气质量达标条件；
输入参数组获取模块，所述输入参数组获取模块用于获取目标年环境容量输入参数组，所述目标年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的标识信息以及每个目标污染物的减排系数；
预算参数组生成模块，所述预算参数组生成模块用于变换所述各个目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组，当所述预算参数组的数量为多个时，每个所述预算参数组与其他各个预算参数组中至少有一个目标污染物的减排系数不同；
模型获取模块，所述模型获取模块用于获取空气质量模型；
模拟模块，所述模拟模块用于将一个或多个所述预算参数组输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
判断获取模块，所述判断获取模块用于分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息作为环境容量信息。
本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法。
有益效果：
本申请的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，充分考虑SO2、NOx、CO、VOCs、NH3、TSP、PM10、PM2.5、BC、OC、CO2等各类污染物的自身特点，结合对应核算方案中各种污染物模拟的下降比例，拟定新的核算方案。如此迭代，最终计算出合理的环境容量。
附图说明
图1为本申请一实施例的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1为本申请一实施例的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法的流程示意图。
如图1所示的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法包括：
步骤1：获取目标年空气质量达标条件；
步骤2：获取目标年环境容量输入参数组，所述目标年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的标识信息以及每个目标污染物的减排系数；
步骤3：变换各个所述各个目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组，当所述预算参数组的数量为多个时，每个所述预算参数组与其他各个预算参数组中至少有一个目标污染物的减排系数不同；
步骤4：获取空气质量模型；
步骤5：将一个或多个所述预算参数组中分别输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
步骤6：分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息作为环境容量信息。
本申请的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，充分考虑PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、PMfine、SO4、NO3、NH4、BC、OM等各类目标污染物的自身特点，结合对应减排方案中各种污染物模拟的下降比例，拟定新的减排方案，最终计算出合理的环境容量，整个过程不受到人为因素的影响，结果准确，相对于现有技术，节省了物力人力。
在本实施例中，所述目标污染物包括SO2、NOx、CO、VOCs、NH3、TSP、PM10、PM2.5、BC、OC、CO2等；
所述模拟信息包括PM2.5输出信息、PM10输出信息、SO2输出信息、NO2输出信息、CO输出信息、O3输出信息、PMfine输出信息、SO4输出信息、NO3输出信息、NH4输出信息、BC输出信息、OM输出信息等。
在本实施例中，变换所述各个目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组采用如下方法进行变换：
获取每个目标污染物的基准年季节代表月的模拟浓度；
获取每个目标污染物的目标年季节代表月的模拟浓度；
根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取对应目标污染物的第一减排系数；
将每个目标污染物的所述第一减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
具体地，在本实施例中，获取每个目标污染物的基准年季节代表月模拟浓度采用如下方法获取：
获取基准年环境容量输入参数组，所述基准年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的基准年输入参数以及每个目标污染物的基准年减排系数；
将基准年环境容量输入参数组输入至空气质量模型，从而获取基准年环境容量输入参数组所对应的基准模拟信息，该基准模拟信息包括每个目标污染物的基准年季节代表月的模拟浓度。
在本实施例中，C′mx采用如下公式获取：
Figure BDA0003144676110000081
其中，
C′mx为目标年季节代表月目标污染物的平均模拟浓度；C′jx为模拟得到基准年季节代表月目标污染物的平均模拟浓度，C′j为根据基准年季节代表月的目标污染物的平均观测浓度、C′m为目标年季节代表月的平均观测推断浓度。
在本实施例中，C′m采用如下公式获取：
Figure BDA0003144676110000082
其中，
Cm为根据目标年目标污染物的目标浓度、C′j为基准年季节代表月的目标污染物平均观测浓度以及Cj为基准年全年目标污染物的平均观测浓度，C′m为计算目标年季节代表月的平均观测推断浓度。
在本实施例中，减排系数采用如下方法获取：
Figure BDA0003144676110000091
其中，
θi为第i个目标污染物的减排系数，C′mi为第i种目标污染物的目标年季节代表月的平均模拟浓度，C′mx为目标年季节代表月目标污染物的平均模拟浓度，C′ji为第i种目标污染物的季节代表月的基准年平均模拟浓度。
在本实施例中，各个目标污染物的第一减排系数均相同。
在一个实施例中，变换所述各个目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组采用如下方法进行变换：
为每个所述目标污染物生成一个固定系数；
获取每个目标污染物对应的基准年减排系数或第一减排系数；
将每个目标污染物对应的所述基准年减排系数或第一减排系数乘以该目标污染物所对应的固定系数，从而获取第二减排系数；
将每个目标污染物的所述第二减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
举例来说，参看下表1：
表1：
Figure BDA0003144676110000092
Figure BDA0003144676110000101
其中，1.5、1.3、1.1、1.2等均为固定系数；θ1为基准年减排系数或第一减排系数(第一减排系数可以等于基准年减排系数)，在其他实施例中，θ1可以是第一减排系数，即将每个目标污染物对应的第一减排系数乘以该目标污染物所对应的固定系数，从而获取第二减排系数。
采用这种方式，可以充分考虑各个目标污染物的特性从而认为赋予最合适的固定系数，从而在后续的预算参数组选择中，能够减少预算参数组并选取到最为合适的预算参数组。
在一个实施例中，预算参数组的数量为至少两个，其中至少一个预算参数组为第一预算参数组；所述第一预算参数组采用如下方法中的一个方法获取：
第一获取方法：
获取每个目标污染物的基准年季节代表月的模拟浓度；
获取每个目标污染物的目标年季节代表月的模拟浓度；
根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取对应目标污染物的第一减排系数；
将每个目标污染物的第一减排系数替换目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组；
第二获取方法：
为每个所述目标污染物生成一个固定系数；
获取每个目标污染物对应的基准年减排系数或第一减排系数；
将每个目标污染物对应的所述基准年减排系数或第一减排系数乘以该目标污染物所对应的固定系数，从而获取第二减排系数；
将每个目标污染物的所述第二减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
可以理解的是，本申请的预算参数组的数量可以根据需要而自行设定，每次采用何种方法进行生成也可以根据需要而自行设定。
在本实施例中，预算参数组中的除第一预算参数组外的其他预算参数组中至少一个预算参数组采用如下方法获取：
第三获取方法：
获取第一预算参数组输入至空气质量模型后所获得的模拟信息，其中，模拟信息包括各个目标污染物的第一预算平均模拟浓度；
获取基准年的各个目标污染物的平均模拟浓度；
根据基准年的各个目标污染物的平均模拟浓度以及第一预算参数组的各个目标污染物的第一预算平均模拟浓度获取各个目标污染物的实际下降比例；
获取第一预算参数组的各个目标污染物的第一减排系数或基准年减排系数；
根据各个目标污染物的实际下降比例以及各个目标污染物的第一减排系数获取各个目标污染物的第三减排系数或者根据各个目标污染物的实际下降比例以及各个目标污染物的基准年减排系数获取各个目标污染物的第三减排系数；
将每个目标污染物的第三减排系数替换目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
在本实施例中，当预算参数组的数量为至少两个，且其中一个为第一预算参数组时，第一预算参数组首先输入至空气质量模型中从而获取对应的模拟信息。
举例来说，根据基准年的各个目标污染物的平均模拟浓度以及第一预算参数组的各个目标污染物的第一预算平均模拟浓度获取各个目标污染物的实际下降比例采用如下公式获取：
Figure BDA0003144676110000121
其中，
θ′i-1为第i个目标污染物的实际下降比例，C′jix为第i个目标污染物的平均模拟浓度，C′i-1x为第一预算参数组的第i个目标污染物的第一预算平均模拟浓度。
再计算本核算方案中各种污染物的减排系数，举例来说：
Figure BDA0003144676110000122
Figure BDA0003144676110000123
其中为本预算参数组中SO2的减排系数，/>
Figure BDA0003144676110000124
为第一预算参数组的SO2的减排系数，/>
Figure BDA0003144676110000125
为第一预算参数组中SO2的减排系数，/>
Figure BDA0003144676110000126
为目标污染物中SO2的实际下降比例。
同理可以计算NOx、PM2.5以及NH3在本方案中的减排系数。
Figure BDA0003144676110000127
Figure BDA0003144676110000128
Figure BDA0003144676110000129
VOCs的减排系数与NOx的减排系数一致，CO、TSP、PM10、BC、OC、CO2的减排系数与PM2.5的减排系数一致，如下：
Figure BDA00031446761100001210
Figure BDA00031446761100001211
Figure BDA00031446761100001212
Figure BDA0003144676110000131
Figure BDA0003144676110000132
Figure BDA0003144676110000133
Figure BDA0003144676110000134
其中，
θ3为第三减排系数，θ3的各个角标为对应的目标污染物种类。
在本实施例中，空气质量模型为WRF-CMAQ模型。WRF-CMAQ模型是美国环境技术公司开发的一种综合三维欧拉网格区域光化学模型，模型采用质量守恒大气扩散方程，模拟气态、颗粒物等在大气中排放扩散、化学反应和干湿沉降等过程，适用于城市尺度的模拟和评估。
在本实施例中，基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法进一步包括：
分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中没有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则，
采用如上所述的第一获取方法、第二获取方法以及第三获取方法中的一个或多个，重新变换所述各个目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组；
将重新获取的所述预算参数组中的一个或多个分别输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息作为环境容量信息。
可以理解的是，在一个实施例中，第一获取方法、第二获取方法以及第三获取方法采用如下方式使用：
当形成的预算参数组为多个时，例如，预算参数组的数量为5个，分别称为A预算参数组、B预算参数组、C预算参数组、D预算参数组、E预算参数组，上述参数组以具有前后生成顺序的方式生成，举例来说，首先生成A预算参数组，然后为B预算参数组，然后为C预算参数组，然后为D预算参数组，然后为E预算参数组；其中，
A预算参数组采用第一获取方法获取；
B预算参数组采用第二获取方法获取；
C参数组采用第三获取方法获取；
D参数组采用第三获取方法获取，并将A参数组作为上述的第一预算参数组；
E参数组采用第三获取方法获取，并将D参数组作为上述的第一预算参数组。
可以理解的是，在该具有前后生成顺序的方式生成的实施例中，不论预算参数组的数量为多少个，其中第一个生成的预算参数组均采用第一获取方法获取，第二个生成的预算参数组均采用第二获取方法获取，之后的每个预算参数组均采用第三获取方法获取并且以与需要生成的预算参数组相邻的前一个预算参数组作为第一预算参数组。
下面以举例的方式对本申请进行进一步详细阐述，可以理解的是，该举例并不构成对本申请的任何限制。
设定2022年环境容量的目标污染物为PM2.5，其目标浓度为35μg/m3。(相当于第一步，获取目标年空气质量达标条件，这个目标污染物可以是PM2.5，也可以是别的)
选定基准年为2018年，目标年为2022年。目标年目标浓度为35μg/m3，基准年季节代表月平均观测浓度为54.3μg/m3，基准年全年平均观测浓度为52.6μg/m3，目标年季节代表月的平均观测推断浓度为54.3*35/52.6＝36.1μg/m3。
创建基准年季节代表月的常态管控任务，并进行基准情景模拟。
计算目标年季节代表月的平均模拟浓度，选定基准年为2018年，目标年为2022年。基准年季节代表月平均模拟浓度为51.1μg/m3，基准年季节代表月平均观测浓度为54.3μg/m3，目标年季节代表月平均观测推断浓度为36.1μg/m3，目标年季节代表月的平均模拟浓度为51.1*36.1/54.3＝34.0μg/m3。
计算基准年目标污染物各组分浓度占比，基准年PMfine季节代表月平均模拟浓度为13.39μg/m3，PM2.5季节代表月平均模拟浓度为51.1μg/m3，PMfine占比为13.39/51.1*100％＝26.2％，同理得出SO4占比为26.2％，NO3占比为26.2％，NH4占比为26.2％。
计算目标年季节代表月目标污染物各组分平均模拟浓度。目标年目标污染物季节代表月的平均模拟浓度为34.0μg/m3，基准年PMfine占比为26.2％，目标年PMfine季节代表月平均浓度为34.0*26.2％＝8.9μg/m3。
获取目标年环境容量输入参数组，所述目标年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的输入参数以及每个目标污染物的减排系数；
变换所述各个目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组，当所述预算参数组的数量为多个时，每个所述预算参数组与其他各个预算参数组中至少有一个目标污染物的减排系数不同；其中，
采用第一获取方法获取的第一减排系数为：
基准年季节代表月模拟浓度为51.1μg/m3，目标年季节代表月的模拟浓度为34.0μg/m3，减排系数为(51.1-34.0)/51.1＝0.34；其中，第一种方案中污染物各个组分的减排系数完全一致。
采用第二获取方法获取的基准年减排系数为：
污染物 减排系数 污染物 减排系数
SO2 0.33*1.2＝0.4 NOx 0.33*1.3＝0.43
NH3 0.33*1.1＝0.36 VOCs 0.33*1.3＝0.43
PM2.5 0.33*1.5＝0.5 CO 0.33*1.5＝0.5
TSP 0.33*1.5＝0.5 PM10 0.33*1.5＝0.5
BC 0.33*1.5＝0.5 OC 0.33*1.5＝0.5
CO2 0.33*1.5＝0.5
其中，0.33为采用第一获取方法获取的预算参数组中的各个目标污染物的第一减排系数；1.1、1.2、1.3、1.5等为固定系数。
采用第三获取方法获取的第三减排系数为：
Figure BDA0003144676110000161
再计算本预算参数组中各种污染物的减排系数
污染物 减排系数 污染物 减排系数
SO2 0.4*0.33/21％＝0.63 NOx 0.43*0.33/22％＝0.65
NH3 0.36*0.33/28％＝0.42 VOCs 0.65
PM2.5 0.5*0.33/28％＝0.59 CO 0.59
TSP 0.59 PM10 0.59
BC 0.59 OC 0.59
CO2 0.59
采用这种方式，即可以获得多个预算参数组，可以理解的是，多个预算参数组可以一次获取，也可以根据前一个预算参数组的情况选择是否继续获取，举例来说，在一个实施例中，首先获取一个预算参数组，然后获取空气质量模型；
将所述预算参数组中的一个或多个分别输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息所对应的预算参数组，若判断达到目标年空气质量达标条件，则不用在继续获取，若没有，可以在继续获取预算参数组，可以理解的是，可以一次获取一个预算参数组，也可以一次获取多个预算参数组，可以用一个空气质量模型进行模拟，也可以用多个空气质量模型进行模拟。
可以理解的是，本申请所提供的第一获取方法、第二获取方法以及第三获取方法可以随意组合使用。
本发明提供了一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，属于大气环境保护和环境管理技术领域，尤其涉及大气污染物总量控制和空气质量管理技术领域。本申请提供的方法充分考虑了PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、PMfine、SO4、NO3、NH4、BC、OM等各类污染物的自身特点，结合各种污染物在对应减排方案下模型模拟中的下降比例，为环境容量迭代计算提供了新的方法思路，也使制定的方案更加具有科学依据。
本申请还提供了一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取装置，所述基于大气污染物达标约束的环境容量获取装置包括达标条件获取模块，输入参数组获取模块、预算参数组生成模块、模型获取模块、模拟模块以及判断获取模块，其中，
达标条件获取模块用于获取目标年空气质量达标条件；
输入参数组获取模块用于获取目标年环境容量输入参数组，目标年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的标识信息以及每个目标污染物的减排系数；
预算参数组生成模块用于变换各个目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组，当所述预算参数组的数量为多个时，每个所述预算参数组与其他各个预算参数组中至少有一个目标污染物的减排系数不同；
模型获取模块用于获取空气质量模型；
模拟模块，所述模拟模块用于将一个或多个所述预算参数组输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
判断获取模块用于分别判断所述模拟信息是否达到目标年空气质量达标条件，若其中有一个模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该模拟信息作为环境容量信息。
上述对方法的描述同样也适用于对装置的描述。
本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤。装置权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由一个单元或总装置通过软件或硬件来实现。第一、第二等词语用来标识名称，而不标识任何特定的顺序。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包括一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地标识的方框实际上可以基本并行地执行，他们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或总流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本实施例中所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器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，实现装置/终端设备的各种功能。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(Flash Card)、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。
在本实施例中，装置/终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其实并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，其特征在于，所述基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法包括：
获取目标年空气质量达标条件；
获取目标年环境容量输入参数组，所述目标年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的标识信息以及每个目标污染物的减排系数；
变换各个所述目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组，当所述预算参数组的数量为多个时，每个所述预算参数组与其他各个预算参数组中至少有一个目标污染物的减排系数不同；
获取空气质量模型；
将一个或多个所述预算参数组输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息作为环境容量信息。
2.如权利要求1所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，其特征在于，所述目标污染物包括SO2、NOx、CO、VOCs、NH3、TSP、PM10、PM2.5、BC、OC、CO2；
所述模拟信息包括PM2.5输出信息、PM10输出信息、SO2输出信息、NO2输出信息、CO输出信息、O3输出信息、PMfine输出信息、SO4输出信息、NO3输出信息、NH4输出信息、BC输出信息、OM输出信息。
3.如权利要求1或2所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，其特征在于，所述变换各个所述目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组采用如下方法进行变换：
获取每个目标污染物的基准年季节代表月的模拟浓度；
获取每个目标污染物的目标年季节代表月的模拟浓度；
根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取对应目标污染物的第一减排系数；
将每个目标污染物的所述第一减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
4.如权利要求1或2所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，其特征在于，所述变换各个所述目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组采用如下方法进行变换：
为每个所述目标污染物生成一个固定系数；
获取每个目标污染物对应的基准年减排系数或第一减排系数，其中，所述第一减排系数根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取；
将每个目标污染物对应的所述基准年减排系数或第一减排系数乘以该目标污染物所对应的固定系数，从而获取第二减排系数；
将每个目标污染物的所述第二减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
5.如权利要求1或2所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，其特征在于，所述预算参数组的数量至少为两个，其中至少一个预算参数组为第一预算参数组；所述第一预算参数组采用如下方法中的一个方法获取：
第一获取方法：
获取每个目标污染物的基准年季节代表月的模拟浓度；
获取每个目标污染物的目标年季节代表月的模拟浓度；
根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取对应目标污染物的第一减排系数；
将每个目标污染物的所述第一减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组；
第二获取方法：
为每个所述目标污染物生成一个固定系数；
获取每个目标污染物对应的基准年减排系数或所述第一减排系数 ，其中，所述第一减排系数根据每个目标污染物的所述基准年季节代表月的模拟浓度以及所述目标年季节代表月的模拟浓度获取；
将每个目标污染物对应的所述基准年减排系数或所述第一减排系数乘以该目标污染物所对应的固定系数，从而获取第二减排系数；
将每个目标污染物的所述第二减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
6.如权利要求5所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，其特征在于，所述预算参数组中的除第一预算参数组外的其他预算参数组中至少一个预算参数组采用如下方法获取：
第三获取方法：
获取第一预算参数组输入至所述空气质量模型后所获得的模拟信息，其中，所述模拟信息包括各个目标污染物的第一预算平均模拟浓度；
获取基准年的各个目标污染物的平均模拟浓度；
根据所述基准年的各个目标污染物的平均模拟浓度以及所述第一预算参数组的各个目标污染物的第一预算平均模拟浓度获取各个目标污染物的实际下降比例；
获取第一预算参数组的各个目标污染物的第一减排系数或基准年减排系数；
根据各个目标污染物的实际下降比例以及各个目标污染物的第一减排系数获取各个目标污染物的第三减排系数或者根据各个目标污染物的实际下降比例以及各个目标污染物的基准年减排系数获取各个目标污染物的第三减排系数；
将每个目标污染物的所述第三减排系数替换所述目标年环境容量输入参数组中的该目标污染物的减排系数从而生成所述预算参数组。
7.如权利要求6所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法，其特征在于，所述空气质量模型为WRF-CMAQ模型。
8.一种基于大气污染物达标约束的环境容量获取装置，其特征在于，所述基于大气污染物达标约束的环境容量获取装置包括：
达标条件获取模块，所述达标条件获取模块用于获取目标年空气质量达标条件；
输入参数组获取模块，所述输入参数组获取模块用于获取目标年环境容量输入参数组，所述目标年环境容量输入参数组包括每个目标污染物的标识信息以及每个目标污染物的减排系数；
预算参数组生成模块，所述预算参数组生成模块用于变换各个所述目标污染物的减排系数中的一个或多个，从而形成至少一个预算参数组，当所述预算参数组的数量为多个时，每个所述预算参数组与其他各个预算参数组中至少有一个目标污染物的减排系数不同；
模型获取模块，所述模型获取模块用于获取空气质量模型；
模拟模块，所述模拟模块用于将一个或多个所述预算参数组输入至所述空气质量模型中，从而获取每个预算参数组所对应的模拟信息；
判断获取模块，所述判断获取模块用于分别判断所述模拟信息是否达到所述目标年空气质量达标条件，若其中有一个所述模拟信息达到所述目标年空气质量达标条件，则获取该所述模拟信息作为环境容量信息。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如权利要求1至7中任一项所述的基于大气污染物达标约束的环境容量获取方法。
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