CN116882321B - 气象影响量化评估方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气象影响量化评估方法、装置、存储介质及电子设备,其中,该方法包括:确定目标气象影响评估方案,以及基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围,第一时间范围包括待评估时间范围;获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度;将待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,以得到评估污染物浓度统计数据;基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果。本发明实施例可快速得到第二时间范围的目标气象影响评估结果,并降低对计算资源的要求。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种气象影响量化评估方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
近年来,随着大气污染治理工作的不断深入,如何量化各项减排措施的实际成效成为关注的重要问题,实际大气污染物浓度可由气象条件和污染物排放量两部分决定,且气象条件对大气污染物浓度的量化评估结果(即气象影响评估结果),成为当前大气污染治理和成因分析工作的重要支撑技术之一,越来越受到环境保护相关部门的重视。进一步的,空气质量数值模型在评价气象条件的量化影响方面具有独有优势,可通过固定污染物排放清单,更换气象驱动数据的形式,得到多组基于相同污染物排放清单但不同气象驱动数据的浓度模拟结果,这些浓度模拟结果之间的差异,即为不同气象驱动数据所导致的污染物浓度变化,也即不考虑污染物排放源的影响,只考虑气象条件变化所评估得到的量化评估结果。但相关技术中,通常使用连续模拟方案,对指定时段(如以月/旬/年为时间尺度的第二时间范围)内气象条件变化对污染物浓度的贡献进行计算,导致一次性计算量较大,使得气象条件影响的量化评估结果往往滞后于实况十几天或几十天等,且由于一次性投入计算资源较大,对于硬件资源和环境要求较高,不利于推广和应用。基于此,如何快速得到指定时段的气象影响评估结果,并降低对计算资源的要求成为一个研究热点。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种气象影响量化评估方法、装置、存储介质及电子设备,以解决相关技术获取气象条件影响的量化评估结果存在较长的滞后时间,对计算资源的要求较高等问题;也就是说,本发明实施例可快速得到第二时间范围(即指定时段)的目标气象影响评估结果,并降低对计算资源的要求,从而有利于推广和应用。
根据本发明的一方面,提供了一种气象影响量化评估方法,所述方法包括:
确定目标气象影响评估方案,以及基于所述目标气象影响评估方案确定第一时间范围,所述第一时间范围包括待评估时间范围,所述待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,所述第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N];
获取评估区域在所述第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于所述评估气象驱动数据,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度;
将所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至所述第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,以得到所述评估污染物浓度统计数据,所述评估污染物浓度统计数据包括所述评估区域在所述第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;
确定所述评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于所述评估污染物浓度统计数据和所述基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,所述目标气象影响评估结果用于指示所述评估区域在所述第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。
根据本发明的另一方面,提供了一种气象影响量化评估装置,所述装置包括:
处理单元,用于确定目标气象影响评估方案,以及基于所述目标气象影响评估方案确定第一时间范围,所述第一时间范围包括待评估时间范围,所述待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,所述第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N];
获取单元,用于获取评估区域在所述第一时间范围内的评估气象驱动数据;
所述处理单元,还用于基于所述评估气象驱动数据,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度;
所述处理单元,还用于将所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至所述第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,以得到所述评估污染物浓度统计数据,所述评估污染物浓度统计数据包括所述评估区域在所述第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;
所述处理单元,还用于确定所述评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于所述评估污染物浓度统计数据和所述基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,所述目标气象影响评估结果用于指示所述评估区域在所述第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。
根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器、以及存储程序的存储器,其中,所述程序包括指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行上述所提及的方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,所述计算机指令用于使计算机执行上述所提及的方法。
本发明实施例可在确定目标气象影响评估方案,以及基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围后,获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度,第一时间范围包括待评估时间范围,待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N],从而得到第n个时间子范围内的指定污染物浓度。基于此,可将待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,也就是说,可依次得到第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度,从而分别将第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度添加至评估污染物浓度统计数据中,以快速得到评估污染物浓度统计数据,评估污染物浓度统计数据包括评估区域在第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;然后,可确定评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,目标气象影响评估结果用于指示评估区域在第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。可见,本发明实施例可将第二时间范围拆解为N个时间子范围,使得一次性计算量较小,且一次性所需投入计算资源较小,以在计算量上分配更为均衡,可有效降低对计算资源的要求,适合评估空气质量受气象条件影响的业务化模拟工作的开展,即有利于推广和应用;另外,本发明实施例可在获取到评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据后,快速计算待评估时间范围内的指定污染物浓度,从而快速得到第二时间范围的气象条件累积贡献,即可快速得到第二时间范围的目标气象影响评估结果。
附图说明
在下面结合附图对于示例性实施例的描述中,本发明的更多细节、特征和优点被公开,在附图中:
图1示出了根据本发明示例性实施例的一种气象影响量化评估方法的流程示意图;
图2a示出了根据本发明示例性实施例的一种连续模拟方案的示意图;
图2b示出了根据本发明示例性实施例的一种无拆解过渡方案的示意图;
图2c示出了根据本发明示例性实施例的一种有拆解过渡方案的示意图;
图2d示出了根据本发明示例性实施例的另一种有拆解过渡方案的示意图;
图3a示出了根据本发明示例性实施例的一种浓度差异的示意图;
图3b示出了根据本发明示例性实施例的另一种浓度差异的示意图;
图4示出了根据本发明示例性实施例的另一种气象影响量化评估方法的流程示意图;
图5示出了根据本发明示例性实施例的又一种气象影响量化评估方法的流程示意图;
图6示出了根据本发明示例性实施例的又一种浓度差异的示意图;
图7示出了根据本发明示例性实施例的一种气象影响量化评估装置的示意性框图;
图8示出了能够用于实现本发明的实施例的示例性电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解,本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意,本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意,本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的,而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
需要说明的是,本发明实施例提供的气象影响量化评估方法的执行主体可以是一个或多个电子设备,本发明对此不作限定;其中,电子设备可以是终端(即客户端)或者服务器,那么在执行主体包括多个电子设备,且多个电子设备中包括至少一个终端和至少一个服务器时,本发明实施例提供的气象影响量化评估方法可由终端和服务器共同执行。相应的,此处所提及的终端可以包括但不限于:智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能手表、智能语音交互设备、智能家电、车载终端、飞行器,等等。此处所提及的服务器可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算(cloud computing)、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器,等等。
基于上述描述,本发明实施例提出一种气象影响量化评估方法,该气象影响量化评估方法可以由上述所提及的电子设备(终端或服务器)执行;或者,该气象影响量化评估方法可由终端和服务器共同执行。为了便于阐述,后续均以电子设备执行该气象影响量化评估方法为例进行说明;如图1所示,该气象影响量化评估方法可包括以下步骤S101-S104:
S101,确定目标气象影响评估方案,以及基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围,第一时间范围包括待评估时间范围,待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N]。
其中,目标气象影响评估方案可以是多个气象影响评估方案中的任一气象影响评估方案,多个气象影响评估方案可以包括以下至少两种:连续模拟方案、至少一个无拆解过渡方案以及至少一个有拆解过渡方案;其中,连续模拟方案用于指示第一时间范围等于第二时间范围(即此时第二时间范围仅包括一个时间子范围,如图2a所示),一个无拆解过渡方案用于指示第一时间范围仅包括待评估时间范围,一个有拆解过渡方案用于指示第一时间范围还包括一个过渡时间范围,其中,一个有拆解过渡方案可用于指示一个预设过渡时长,且一个过渡时间范围是由待评估时间范围和相应有拆解过渡方案所指示的预设过渡时长确定的。可选的,一个气象影响评估方案还可用于指示拆解时长(如第二时间范围包括的时间子范围的时长),也就是说,电子设备可按照目标气象影响评估方案所指示的拆解时长,对第二时间范围进行拆解,得到第二时间范围包括的N个时间子范围(此时一个时间子范围的时长等于目标气象影响评估方案所指示的拆解时长);应当理解的是,至少一个无拆解过渡方案中各个无拆解过渡方案所指示的拆解时长均不相同,且连续模拟方案所指示的拆解时长可以为空或无穷大,以使第一时间范围等于第二时间范围。可选的,一个气象影响评估方案所指示的拆解时长可以是按照经验设置的,也可以是按照实际需求设置的,本发明对此不作限定;示例性的,假设目标气象影响评估方案所指示的拆解时长为1天,第二时间范围为2023年5月1日至2023年5月31日,那么电子设备可将第二时间范围拆解为31天,即拆解成以日计算任务,此时待评估时间范围为2023年5月中的第n天。
可选的,至少一个有拆解过渡方案可以包括至少一个预设过渡时长中各个预设过渡时长下的有拆解过渡方案,一个预设过渡时长用于指示相应过渡时间范围的时长,也就是说,至少一个有拆解过渡方案可以包括但不限于:第一预设过渡时长下的有拆解过渡方案(即过渡时间范围的时长为第一预设过渡时长的有拆解过渡方案),第二预设过渡时长下的有拆解过渡方案(即过渡时间范围的时长为第二预设过渡时长的有拆解过渡方案)等,本发明对此不作限定;其中,第一预设过渡时长和第二预设过渡时长不同,且第一预设过渡时长和第二预设过渡时长均可以是按照经验设置的,也可以是按照实际需求设置的,本发明对此不作限定。示例性的,假设至少一个预设过渡时长包括第一预设过渡时长和第二预设过渡时长,第一预设过渡时长为1天,第二预设过渡时长为2天,那么至少一个有拆解过渡方案可以包括预设过渡时长为1天的有拆解过渡方案和预设过渡时长为2天的有拆解过渡方案。综上可见,任一气象影响评估方案可以包括拆解时长,且当任一气象影响评估方案是有拆解过渡方案时,任一气象影响评估方案还可以包括预设过渡时长;可选的,当任一气象影响评估方案不是有拆解过渡方案时,任一气象影响评估方案也可以包括预设过渡时长,且此时任一气象影响评估方案中的预设过渡时长可以为0或空等。
具体的,在基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围时,电子设备可从第二时间范围中确定出待评估时间范围,并基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围是否包括过渡时间范围,若第一时间范围包括过渡时间范围,则可确定待评估时间范围对应的过渡时间范围,以基于待评估时间范围对应的过渡时间范围和待评估时间范围确定第一时间范围,此时第一时间范围包括过渡时间范围和待评估时间范围;若第一时间范围不包括过渡时间范围,则可将待评估时间范围作为第一时间范围。其中,过渡时间范围与待评估时间范围可组成连续的时间范围,且过渡时间范围位于待评估时间范围之前。
例如,如图2b所示,假设目标气象影响评估方案为一个无拆解过渡方案,且目标气象影响评估方案所指示的拆解时长为1天,那么待评估时间范围可以为第二时间范围内的第n日,那么第一时间范围为第二时间范围内的第n日。又如,如图2c所示,假设目标气象影响评估方案为第一预设过渡时长下的有拆解过渡方案,且第一预设过渡时长为1天,那么第一时间范围包括的过渡时间范围是指:待评估时间范围的前1天(如待评估时间范围为2023年5月3日时,第一时间范围包括的过渡时间范围可以指的是2023年5月2日,此时第一时间范围可以包括2023年5月2日和2023年5月3日)。再如,如图2d所示,假设目标气象影响评估方案为第二预设过渡时长下的有拆解过渡方案,且第二预设过渡时长为2天,那么第一时间范围包括的过渡时间范围是指:待评估时间范围的前2天(如待评估时间范围为2023年5月3日时,第一时间范围包括的过渡时间范围可以指的是2023年5月1日和2023年5月2日,此时第一时间范围可以包括2023年5月1日至2023年5月3日),等等。
需要说明的是,第二时间范围可以指的是任意时间范围,如一个月、一个季度或一年等,本发明对此不作限定。
S102,获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度。
其中,评估区域可以为一个市,也可以为一个省,等等,本发明对此不作限定。在本发明实施例中,气象驱动数据用于表示相应时间范围内的气象条件;可选的,本发明实施例还可将气象驱动数据称为气象驱动场、气象条件、气象场或气象数据等。
需要说明的是,气象驱动数据可以包括但不限于:风向、风速、温度、压强、湿度、大气边界层高度以及太阳辐射,等等;本发明对此不作限定。
可选的,上述指定污染物浓度指的是指定污染物的浓度;其中,指定污染物可以是PM2.5,也可以是臭氧,还可以是二氧化硫等,本发明对此不作限定。可选的,指定污染物的数量可以为一个或多个;当指定污染物的数量为多个时,电子设备可分别计算待评估时间范围内的多个指定污染物中各个指定污染物的浓度,以得到各个指定污染物对应的目标气象影响评估结果等;为了便于阐述,后续均以一个指定污染物为例进行说明。
在本发明实施例中,评估气象驱动数据可以为气象再分析数据,那么电子设备可判断评估气象驱动数据是否被生成;若评估气象驱动数据被生成,则执行上述获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据。换句话说,当评估气象驱动数据被生成后,电子设备可第一时间获取评估气象驱动数据。需要说明的是,气象再分析数据主要来源可以为中国气象局、欧洲中期天气预报中心和美国大气环境预测中心(NCEP)等;以NCEP的最终再分析数据(Final Reanalysis Data,即气象再分析数据)为例进行说明,其一般滞后于实际时间12-24小时生成,那么为确保电子设备可以稳定计算最新时次气象影响评估结果,可在气象再分析数据被生成后的第一时间从官方网站下载相关数据,以备空气质量数值模型开展业务化计算使用(如开展逐日业务化计算使用)。
可选的,评估气象驱动数据也可以是通过监测站点所监测到的气象数据,还可以是通过卫星遥感技术所观测到的气象数据,等等;本发明对此不作限定。
进一步的,在基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度时,电子设备可确定第一时间范围对应的基础信息,基础信息包括初始气象条件(即初始条件或初始场)和污染物排放清单;并基于评估气象驱动数据和基础信息,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度。其中,初始气象条件可以指的是第一时间范围中起始时刻下的气象场,也可以指的是第一时间范围对应的当日零点时刻下的气象场,等等;本发明对此不作限定。相应的,上述污染物排放清单为覆盖评估区域的污染物排放清单。可选的,该污染物排放清单可以为第一时间范围中起始时刻下的污染物排放清单,也可以是任意时刻下的污染物排放清单,等等;本发明对此不作限定。
应当理解的是,电子设备可计算出第一时间范围内的指定污染物浓度,并从第一时间范围内的指定污染物浓度中确定出待评估时间范围内的指定污染物浓度。具体的,若目标气象影响评估方案为一个无拆解过渡方案或连续模拟方案,那么电子设备可将第一时间范围内的指定污染物浓度作为待评估时间范围内的指定污染物浓度;若目标气象影响评估方案为一个有拆解过渡方案,则第一时间范围包括过渡时间范围和待评估时间范围,那么电子设备可从第一时间范围内的指定污染物浓度中选取出待评估时间范围内的指定污染物浓度,以对过渡时间范围内的指定污染物浓度进行数据舍弃,如图2c或图2d所示,其中,评估日即为待评估时间范围。
S103,将待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,以得到评估污染物浓度统计数据,评估污染物浓度统计数据包括评估区域在第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度。
应当理解的是,由于待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,那么当n的取值为1时,电子设备可将第1个时间子范围内的指定污染物浓度,添加至评估污染物浓度统计数据中;当n的取值为2时,电子设备可将第2个时间子范围内的指定污染物浓度,添加至评估污染物浓度统计数据中,等等;相应的,当n的取值为N时,电子设备可将第N个时间子范围内的指定污染物浓度,添加至评估污染物浓度统计数据中。
综上可见,电子设备可遍历第二时间范围中的各个时间子范围,并将当前遍历的时间子范围作为待评估时间范围,从而得到当前遍历的时间子范围内的指定污染物浓度,以将当前遍历的时间子范围内的指定污染物浓度,添加至评估污染物浓度统计数据中,基于此,在遍历完第二时间范围中的各个时间子范围后,可得到评估污染物浓度统计数据。换句话说,电子设备可依次将第二时间范围中的各个时间子范围作为待评估时间范围,从而依次确定各个时间子范围对应的第一时间范围,以基于各个时间子范围对应的第一时间范围内的评估气象驱动数据,计算各个时间子范围内的指定污染物浓度,从而分别将各个时间子范围内的指定污染物浓度,添加至评估污染物浓度统计数据中,以使评估污染物浓度统计数据包括各个时间子范围内的指定污染物浓度。可见,当目标气象影响评估方案所指示的拆解时长为1天时,电子设备可每日滚动获取最新气象驱动数据(即评估气象驱动数据),以滚动模拟的形式,形成当日用于气象影响评估的情景模拟数据(即待评估时间范围内的指定污染物浓度),并将用于气象影响评估的情景模拟数据纳入累积评价序列(即评估污染物浓度统计数据)中,以用于累积计算第二时间范围(如当月、当季或当年等)的目标气象影响评估结果。
S104,确定评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,目标气象影响评估结果用于指示评估区域在第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。
需要说明的是,在确定评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据时,电子设备可确定第一时间范围对应的第一历史时间范围内的基准气象驱动数据,第一历史时间范围包括待评估时间范围对应的历史待评估时间范围,历史待评估时间范围为第二历史时间范围中的第n个时间子范围,第二历史时间范围中的时间子范围与第二时间范围中的时间子范围一一对应,且基准污染物浓度统计数据包括第二历史时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;也就是说,第二历史时间范围也是按照目标气象影响评估方案所指示的拆解时长进行划分,以得到第二历史时间范围中时间子范围。其中,基准气象驱动数据可以是气象再分析数据,也可以是通过监测站点所监测到的气象数据,等等;本发明对此不作限定。应当理解的是,第二历史时间范围为位于第二时间范围之前的时间范围;示例性的,假设第二时间范围为2023年1月,那么第二历史时间范围可以为2022年1月或2021年1月等;又假设第二历史时间范围为2022年1月,且第一时间范围为2023年1月3日-2023年1月5日,待评估时间范围为2023年1月5日,那么第一历史时间范围可以为2022年1月3日-2022年1月5日,历史待评估时间范围可以为2022年1月5日。
然后,电子设备可基于基础信息和基准气象驱动数据,计算历史待评估时间范围内的指定污染物浓度,并将历史待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至基准污染物浓度统计数据中,以得到基准污染物浓度统计数据。需要说明的是,评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据均是通过同一空气质量数值模型计算得到的,即第一时间范围内的指定污染物浓度和第一历史时间范围内的指定污染物浓度等均是通过同一空气质量数值模型计算得到的;可见,在计算待评估时间范围内的指定污染物浓度和历史待评估时间范围内的指定污染物浓度时,需在确保基础信息(即初始气象条件和污染物排放清单),以及空气质量数值模型参数等重要指标保持一致的前提下,仅更新气象驱动数据(即仅通过评估气象驱动数据和基准气象驱动数据的不同)来得到两组模拟结果的浓度(即评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据)。
例如,当目标气象影响评估方案为连续模拟方案时,第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据(即当日情景下的指定污染物浓度)和第二历史时间范围内的基准污染物浓度统计数据(即同期情景下的指定污染物浓度),以及两组模拟结果的浓度差异可如图3a所示。又如,当目标气象影响评估方案为无拆解过渡方案,且拆解时长为1天时,即将连续模拟任务拆解成以日计算任务时,当日情景下的指定污染物浓度和同期情景下的指定污染物浓度,以及两组模拟结果的浓度差异可如图3b所示。
应当理解的是,在将连续模拟任务直接拆解成以时间子范围为单位的任务进行计算(如直接拆解成以日为单位的任务进行计算)时,可能会忽略一部分气象条件的贡献和影响,因为保持初始气象条件一致的前提下,每个时间子范围中起始时刻的数据同化(即数据一致)相当于是情景模拟中的一种外来强迫,使得气象驱动数据的单一变量之外,还存在其他影响浓度模拟结果的因素,也就是说,由于初始气象条件等同化的作用,使得直接将连续模拟拆解为以时间子范围为单位的间断模拟会存在缺陷,使得气象影响评估结果存在瑕疵。示例性的,如图3b所示,黑色三角部分即为初始气象条件等同化后忽略掉的气象影响贡献;因此,为进一步减小直接拆解为以时间子范围为单位的间断模拟带来的评估偏差,本发明实施例衍生出了有拆解过渡方案,以作为一个气象影响评估方案,从而可将过渡时间范围内受初始气象条件同化影响的计算结果舍弃,保留待评估时间范围内的指定污染物浓度,以得到待评估时间范围内指定污染物的模拟浓度,从而最大限度减小初始气象条件等同化对于气象影响评估结果的影响和扰动,等等。
在本发明实施例中,气象影响评估结果也可称为气象量化评估结果或气象量化贡献结果等。在一种实施方式中,在基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果时,电子设备可从第二时间范围中选取出多个时刻,并基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,分别确定多个时刻中各个时刻下的气象量化贡献值,从而对各个时刻下的气象量化贡献值进行加权求和,得到目标气象影响评估结果。可选的,针对多个时刻中的任一时刻,电子设备可从评估污染物浓度统计数据中确定出任一时刻的指定污染物浓度,并从基准污染物浓度统计数据中确定出任一时刻对应历史时刻的指定污染物浓度,然后将任一时刻的指定污染物浓度和任一时刻对应历史时刻的指定污染物浓度之间的差值,作为任一时刻下的气象量化贡献值;或者,电子设备可先确定任一时刻的指定污染物浓度和任一时刻对应历史时刻的指定污染物浓度之间的浓度差值,然后将浓度差值与任一时刻对应历史时刻的指定污染物浓度之间的比值,作为任一时刻下的气象量化贡献值,等等。
另一种实施方式中,在基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果时,电子设备可基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,分别确定各个时间子范围下的气象量化贡献值,从而对各个时间子范围下的气象量化贡献值进行加权求和,得到目标气象影响评估结果。具体的,针对第二时间范围中的任一时间子范围,电子设备可从评估污染物浓度统计数据中确定出任一时间子范围内的指定污染物浓度,以采用任一时间子范围内的指定污染物浓度计算任一时间子范围内指定污染物的第一平均浓度,并从基准污染物浓度统计数据中确定出任一时间子范围对应历史时间子范围内的指定污染物浓度,以采用任一时间子范围对应历史时间子范围内的指定污染物浓度,计算任一时间子范围对应历史时间子范围内指定污染物的第二平均浓度。然后,电子设备可将第一平均浓度和第二平均浓度之间的差值,作为任一时间子范围下的气象量化贡献值;或者,电子设备可先确定第一平均浓度和第二平均浓度之间的平均浓度差值,并将平均浓度差值与第一平均浓度之间的比值,作为任一时间子范围下的气象量化贡献值,等等。
综上可见,当第二时间范围包括多个时间子范围时,可通过切割(即拆解)和拼接(如将各个时间子范围内的指定污染物浓度添加至评估污染物浓度统计数据中)转换为以时间子范围为单位的计算单元,改变了连续模拟评估工作耗时长、负担重的弊端,更有利于业务单位在有限计算资源基础上开展业务化应用,且累积计算的模式,可迅速累积得到第二时间范围的目标气象影响评估结果(如月累积的气象影响评估结果、季节累积的气象影响评估结果或年累积的气象影响评估结果等)。
本发明实施例可在确定目标气象影响评估方案,以及基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围后,获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度,第一时间范围包括待评估时间范围,待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N],从而得到第n个时间子范围内的指定污染物浓度。基于此,可将待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,也就是说,可依次得到第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度,从而分别将第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度添加至评估污染物浓度统计数据中,以快速得到评估污染物浓度统计数据,评估污染物浓度统计数据包括评估区域在第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;然后,可确定评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,目标气象影响评估结果用于指示评估区域在第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。可见,本发明实施例可将第二时间范围拆解为N个时间子范围,使得一次性计算量较小,且一次性所需投入计算资源较小,以在计算量上分配更为均衡,可有效降低对计算资源的要求,适合评估空气质量受气象条件影响的业务化模拟工作的开展,即有利于推广和应用;另外,本发明实施例可在获取到评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据后,快速计算待评估时间范围内的指定污染物浓度,从而快速得到第二时间范围的气象条件累积贡献,即可快速得到第二时间范围的目标气象影响评估结果。
基于上述描述,本发明实施例还提出一种更为具体的气象影响量化评估方法。相应的,该气象影响量化评估方法可以由上述所提及的电子设备(终端或服务器)执行;或者,该气象影响量化评估方法可由终端和服务器共同执行。为了便于阐述,后续均以电子设备执行该气象影响量化评估方法为例进行说明;请参见图4,该气象影响量化评估方法可包括以下步骤S401-S406:
S401,确定多个气象影响评估方案。
其中,多个气象影响评估方案包括以下至少两种:连续模拟方案、至少一个无拆解过渡方案以及至少一个有拆解过渡方案。示例性的,多个气象影响评估方案可以包括连续模拟方案、拆解时长为1天的无拆解过渡方案、拆解时长为1天且预设过渡时长为1天的有拆解过渡方案以及拆解时长为1天且预设过渡时长为2天的有拆解过渡方案;或者,多个气象影响评估方案也可以包括拆解时长为1天的无拆解过渡方案、拆解时长为1天且预设过渡时长为1天的有拆解过渡方案以及拆解时长为1天且预设过渡时长为2天的有拆解过渡方案,等等。为了便于阐述,后续均以多个气象影响评估方案可以包括连续模拟方案、拆解时长为1天的无拆解过渡方案、拆解时长为1天且预设过渡时长为1天的有拆解过渡方案以及拆解时长为1天且预设过渡时长为2天的有拆解过渡方案为例进行说明。
S402,分别确定多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案的方案评估数据,并基于各个气象影响评估方案的方案评估数据,从多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
在本发明实施例中,评估污染物浓度统计数据可以是通过空气质量数值模型计算得到的(即待评估时间范围内的指定污染物浓度可以是通过空气质量数值模型计算得到的,也就是说,电子设备可调用空气质量数值模型,基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度),一个方案评估数据可以包括空气质量数值模型在相应气象影响评估方案下的模型检验参数集。其中,空气质量数值模型可以为WRF-Chem(一种区域空气质量数值模式),也可以为CMAQ(Congestion Mitigation and Air Quality,区域多尺度空气质量数值模型)等,本发明对此不作限定。可选的,一个模型检验参数集可以包括但不限于:相关系数(R)、标准偏差(NMB,normalized mean bias,也可称为标准化均值偏差)以及均方根误差(RMSE,Root Mean Square Error)等,本发明对此不作限定;需要说明的是,相关系数代表了模型模拟结果与实况变化趋势的吻合情况(即可表示方案评估污染物浓度统计数据和方案评估污染物浓度参考数据之间的吻合情况,且相关系数越接近于1越吻合),标准偏差和均方根误差可代表模型模拟结果与观测值之间的偏差(即可表示方案评估污染物浓度统计数据和方案评估污染物浓度参考数据之间的偏差,且标准偏差或均方根误差越大偏差越大)。应当理解的是,气象输入数据(即气象驱动数据)的可靠性、空气质量数值模型的准确性、以及所评估目标的时间和空间尺度,均是气象影响量化评估方法应用过程中需要重点关注的技术环节,而模型检验参数集即是用于对空气质量数值模型预报效果的模拟准确率检验,即模型检验参数集可用于对模型模拟准确率进行评估的过程。
基于此,在分别确定多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案的方案评估数据时,针对多个气象影响评估方案中的任一气象影响评估方案,电子设备可基于任一气象影响评估方案,确定指定区域在第三时间范围内的方案评估污染物浓度统计数据,以及确定指定区域在第三时间范围内的方案评估污染物浓度参考数据,并基于方案评估污染物浓度统计数据和方案评估污染物浓度参考数据,计算空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的模型检验参数集。其中,指定区域可以与评估区域相同,也可以与评估区域不同,本发明对此不作限定;相应的,第三时间范围可以与第二时间范围相同,也可以与第二时间范围不同,本发明对此不作限定。
需要说明的是,在基于任一气象影响评估方案,确定指定区域在第三时间范围内的方案评估污染物浓度统计数据时,电子设备可基于任一气象影响评估方案,确定第三时间范围包括的Q个时间子范围,以遍历第三时间范围中的各个时间子范围;然后,可计算当前遍历的时间子范围内的指定污染物浓度,从而将当前遍历的时间子范围内的指定污染物浓度添加至第三时间范围内的方案评估污染物浓度统计数据中,以得到方案评估污染物浓度统计数据,方案评估污染物浓度统计数据可以包括Q个时间子范围中每个时间子范围内的指定污染物浓度,且方案评估污染物浓度统计数据是由空气质量数值模型模拟得到,即方案评估污染物浓度统计数据中的指定污染物浓度为指定污染物的模拟浓度,Q为正整数。
在本发明实施例中,电子设备还可将第三时间范围划分为M个时间子范围,M为正整数,且M和Q的取值可以相同,也可以不同,本发明对此不作限定;也就是说,Q个时间子范围中一个时间子范围的时长与M个时间子范围中一个时间子范围的时长可以相同,也可以不同,本发明对此不作限定;如任一气象影响评估方案所指示的拆解时长为1天时,Q个时间子范围中一个时间子范围的时长为1天,而M个时间子范围中一个时间子范围的时长可以为1天或1小时等。相应的,方案评估污染物浓度参考数据可以包括M个时间子范围中每个时间子范围内指定污染物的观测浓度,且可从方案评估污染物浓度统计数据中确定出M个时间子范围中每个时间子范围内指定污染物的模拟浓度。可见,M可以指的是待评估的观测和模拟数据组数。可选的,一个时间子范围内指定污染物的观测浓度可以是通过监测站点所监测到的,也可以是通过卫星遥感技术所监测到的,还可以是通过其他空气质量数值模型(即模拟评估污染物浓度统计数据以外的空气质量数值模型)所模拟到的,等等;本发明对此不作限定。
基于此,在基于方案评估污染物浓度统计数据和方案评估污染物浓度参考数据,计算空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的模型检验参数集时,电子设备可基于M个时间子范围中每个时间子范围内指定污染物的模拟浓度,以及M个时间子范围中每个时间子范围内指定污染物的观测浓度,计算空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的模型检验参数集。具体的,若一个模型检验参数集包括相关系数,那么电子设备可采用公式1.1,计算空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的相关系数,以得到空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的模型检验参数集:
式1.1
其中,Cm为M个时间子范围中的一个时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度(如一个时间子范围的时长为1天时,即为指定污染物的日均模拟浓度),为M个时间子范围中各个时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度之间的均值(如指定污染物的日均模拟浓度均值),C0为相应时间子范围内指定污染物的平均观测浓度(如指定污染物的日均观测浓度),/>为M个时间子范围中各个时间子范围内指定污染物的平均观测浓度之间的均值(如指定污染物的日均观测浓度均值)。示例性的,以M个时间子范围中各个时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度之间的均值为例进行说明,假设M的取值为3,且M个时间子范围中每个时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度分别为3、2、4,那么M个时间子范围中各个时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度之间的均值可以为3。
在本发明实施例中,针对M个时间子范围中的任一时间子范围,电子设备可先计算指定区域中各个指定子区域(如一个指定子区域为指定区域中的一个县或一个市)在任一时间子范围内指定污染物的平均观测浓度,然后对各个指定子区域在任一时间子范围内指定污染物的平均观测浓度再次进行空间平均,从而得到指定区域在任一时间子范围内指定污染物的平均观测浓度(即任一时间子范围内指定污染物的平均观测浓度)。相应的,电子设备可先计算各个指定子区域在任一时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度,然后对各个指定子区域在任一时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度再次进行空间平均,从而得到指定区域在任一时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度(即任一时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度)。在此种情况下,电子设备可得到两组时间序列(即M个时间子范围中各个时间子范围内指定污染物的平均模拟浓度和各个时间子范围内指定污染物的平均观测浓度),并对两组时间序列进行统计分析,以得到任一气象影响评估方案的方案评估数据。
那么相应的,若一个模型检验参数集包括标准偏差,那么电子设备可采用公式1.2,计算空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的标准偏差,以得到空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的模型检验参数集:
式1.2
相应的,若一个模型检验参数集包括均方根误差,那么电子设备可采用公式1.3,计算空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的均方根误差,以得到空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的模型检验参数集:
式1.3
进一步的,在基于各个气象影响评估方案的方案评估数据,从多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案时,电子设备可基于空气质量数值模型在各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
在本发明实施例中,一个方案评估数据还可包括相应气象影响评估方案下的气象影响评估结果;那么电子设备还可基于任一气象影响评估方案,确定指定区域在第三时间范围对应的第三历史时间范围内的方案基准污染物浓度统计数据;并基于方案评估污染物浓度统计数据和方案基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定任一气象影响评估方案下的气象影响评估结果。其中,基于任一气象影响评估方案,确定指定区域在第三时间范围对应的第三历史时间范围内的方案基准污染物浓度统计数据的具体实施方式,与确定第二历史时间范围内的基准污染物浓度统计数据的具体实施方式相同,本发明在此不再赘述。
基于此,在基于空气质量数值模型在各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案时,电子设备可基于空气质量数值模型在各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从多个气象影响评估方案中,选取出至少一个气象影响评估方案,至少一个气象影响评估方案中的一个气象影响评估方案下的任一模型检验参数,满足任一模型检验参数对应的模型检验参数条件;然后,可基于至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从至少一个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
需要说明的是,当任一模型检验参数为相关系数时,任一模型检验参数满足任一模型检验参数对应的模型检验参数条件可以指的是:任一模型检验参数与1之间的距离小于预设相关系数阈值(此时任一模型检验参数接近于1),也就是说,至少一个气象影响评估方案中的一个气象影响评估方案下的相关系数与1之间的距离小于预设相关系数阈值;当任一模型检验参数为标准偏差时,任一模型检验参数满足任一模型检验参数对应的模型检验参数条件可以指的是:任一模型检验参数小于预设标准偏差阈值,也就是说,至少一个气象影响评估方案中的一个气象影响评估方案下的标准偏差小于预设标准偏差阈值;当任一模型检验参数为均方根误差时,任一模型检验参数满足任一模型检验参数对应的模型检验参数条件可以指的是:任一模型检验参数小于预设均方根误差阈值,也就是说,至少一个气象影响评估方案中的一个气象影响评估方案下的均方根误差小于预设均方根误差阈值。可选的,预设相关系数阈值、预设标准偏差阈值以及预设均方根误差阈值均可以是按照经验设置的,也可以是按照实际需求设置的,本发明对预设相关系数阈值、预设标准偏差阈值以及预设均方根误差阈值的具体取值不作限定。综上,当任一模型检验参数对应的参数判定值小于任一模型检验参数对应的参数阈值时,可确定任一模型检验参数满足任一模型检验参数对应的模型检验参数条件;当任一模型检验参数为相关系数时,参数判定值为任一模型检验参数与1之间的距离,参数阈值为预设相关系数阈值;当任一模型检验参数为标准偏差时,参数判定值为任一模型检验参数,参数阈值为预设标准偏差阈值;当任一模型检验参数为均方根误差时,参数判定值为任一模型检验参数,参数阈值为预设均方根误差阈值。
进一步的,在基于至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从至少一个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案时,电子设备可基于至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从至少一个气象影响评估方案中选取出H个气象影响评估方案,H为正整数;其中,H个气象影响评估方案中任意两个气象影响评估方案下的气象影响评估结果之间的差值小于预设差异阈值,也就是说,H个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果相对接近,从而在至少一个气象影响评估方案中去除气象影响评估结果相差较大的气象影响评估方案,以得到H个气象影响评估方案。需要说明的是,预设差异阈值可以是按照经验设置的,也可以是按照实际需求设置的,本发明对此不作限定。
示例性的,假设至少一个气象影响评估方案包括气象影响评估方案A、气象影响评估方案B以及气象影响评估方案C,气象影响评估方案A下的气象影响评估结果为1%,气象影响评估方案B下的气象影响评估结果为12%,气象影响评估方案C下的气象影响评估结果为13%,且预设差异阈值为5%,在此种情况下,气象影响评估方案A下的气象影响评估结果与气象影响评估方案B下的气象影响评估结果之间的差值大于预设差异阈值,且气象影响评估方案A下的气象影响评估结果与气象影响评估方案C下的气象影响评估结果之间的差值大于预设差异阈值,气象影响评估方案B下的气象影响评估结果与气象影响评估方案C下的气象影响评估结果之间的差值小于预设差异阈值,那么电子设备可确定H个气象影响评估方案,以使H个气象影响评估包括气象影响评估方案B和气象影响评估方案C。
然后,电子设备可确定H个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案的计算量(也可称为计算耗费资源),并基于H个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案的计算量,从H个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案,目标气象影响评估方案的计算量,小于H个气象影响评估方案中除目标气象影响评估方案以外的任一气象影响评估方案的计算量(即目标气象影响评估方案的计算量,小于H个气象影响评估方案中其他气象影响评估方案的计算量)。可见,电子设备可首先剔除掉模拟结果出现明显偏差、与实况浓度偏差较大的气象影响评估方案(即存在模型检验参数不满足相应模型检验参数条件的气象影响评估方案,如标准偏差大于预设标准偏差阈值的气象影响评估方案等),以得到至少一个气象影响评估方案;其次可在模拟效果相对可靠的方案(即至少一个气象影响评估方案)中,选择气象影响评估结果相似的H个气象影响评估方案,从而在H个气象影响评估方案中选择耗费计算量最小的气象影响评估方案,以此作为最终业务化的模拟运行策略(即目标气象影响评估方案,也可称为选定方案的业务化实现),如图5所示;其中,P为多个气象影响评估方案中气象影响评估方案的数量,P为大于1的整数。
可选的,指定区域的数量可以为一个或多个;当指定区域的数量为多个时,一个方案评估数据可包括多个指定区域中各个指定区域在相应气象影响评估方案下的气象影响评估结果,还可包括各个指定区域及空气质量数值模型在相应气象影响评估方案下的模型检验参数集。在此种情况下,电子设备可对各个指定区域在任一气象影响评估方案下的气象影响评估结果进行均值运算,得到任一气象影响评估方案下的气象影响评估结果,并可对各个指定区域及空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的任一模型检验参数(如相关系数等)进行均值运算,得到空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的任一模型检验参数;同理,可得到空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的各个模型检验参数,从而得到空气质量数值模型在任一气象影响评估方案下的模型检验参数集,以基于空气质量数值模型在各个气象影响评估方案下的模型检验参数集和各个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,确定目标气象影响评估方案。或者,电子设备也可按照一个指定区域的方式,分别从多个气象影响中选取出各个指定区域下的气象影响评估方案(即指定区域的数量为一个时的目标气象影响评估方案),然后以投票的方式对各个指定区域下的气象影响评估方案进行统计,以将数量最多的气象影响评估方案作为目标气象影响评估方案。或者,电子设备还可包括显示界面,从而对各个指定区域在各个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,以及各个指定区域及空气质量数值模型在各个气象影响评估方案下的模型检验参数集进行显示,那么用户可根据显示内容对各个气象影响评估方案进行分析,并执行选择操作,基于此,电子设备可响应用户执行的选择操作,并将选择操作所选中的气象影响评估方案作为目标气象影响评估方案,等等。
举例来说,以下给出同期气象影响评估在评价秋冬季指定污染物气象量化贡献的实际个例,且此处以指定污染物为PM2.5为例进行说明。在选取的模拟时段(即第三时间范围)中,将气象影响连续模拟任务的拆解方法分为四种:算1天取1天记为方案A(即拆解时长为1天的无拆解过度方案),算2天取1天记为方案B(即拆解时长为1天且预设过渡时长为1天的有拆解过渡方案), 算3天取1天记为方案C(即拆解时长为1天且预设过渡时长为2天的有拆解过渡方案),传统连续模拟方案记为方案D,也就是说,以多个气象影响评估方案包括方案A、方案B、方案C以及方案D为例进行说明。在其他设置和输入数据完全一致的情况下,对比多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案下的气象影响评估结果之间的差异。具体的,以气象影响评估结果为浓度变化百分比为例进行说明,表1为全国及重点区域(即各个指定区域)基于各个气象影响评估方案下的气象影响评估结果的对比结果:
表1
其中,同比变化是指第三时间范围与对应的第三历史时间范围之间的对比情况,正值代表气象同比不利(即造成指定污染物浓度呈同比上升趋势),负值代表气象同比有利(即造成指定污染物浓度呈同比下降趋势)。可见,气象条件有利和不利的定性结论方面,方案D同其他三个方案间存在结论性差异,气象评估结果倾向于低估气象条件的不利影响;在定量评估方面,方案B和方案C吻合度相对较好(即方案B下的气象影响评估结果和方案C下的气象影响评估结果相对接近),方案A与二者存在一定偏差。
为了进一步考察各个方案对指定污染物浓度的模拟效果,将“2+26”城市区域小时浓度均值同观测结果进行比对,结果如图6所示,其中,横坐标为时间,纵坐标为指定污染物浓度。可见,除方案D外,其他三种方案均对区域的指定污染物浓度有较好的模拟和表征。其原因也相对明显,由于方案ABC使用了经过观测同化后的初始场,虽然各自模拟时效不同,但均有观测数据对其进行订正和定标。而方案D中,除1月1日初始模拟时刻使用观测数据对初始场进行同化外,空气质量数值模型始终处于连续模拟的状态,避免了人为干扰的同时,也使得模型的误差和不确定性不断累积和放大,这种情况在区域污染过程的发生发展中尤为明显,不但污染物浓度级别存在差异,而且发展趋势相反,也就是说,有拆解过渡方案和无拆解过渡方案均可减小空气质量数值模型的误差和不确定性,从而提高空气质量数值模型模拟指定污染物浓度的准确性。
相应的,可为不同方案对第三时间范围内“2+26”城市区域的指定污染物小时浓度均值(即以M个时间子范围中一个时间子范围的时长为1小时为例进行说明)的准确率进行统计,表2为各个方案下的相关系数和均方根误差的统计结果:
表2
综上可见,针对各个气象影响评估方案下的模型检验参数集而言,方案D与方案ABC之间存在较大差距,主要体现在对污染物变化趋势方面的模拟效果有待进一步提高,即方案D下的相关系数与1之间的距离较大(如假设预设相关系数阈值为0.5时,方案D下的相关系数于1之间的距离为0.95,大于预设相关系数阈值,不满足相应的模型检验参数条件),这也极大的影响了气象影响评估结果的可信度,因此可基于各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,优先排除方案D,以得到至少一个气象影响评估方案(即方案ABC)。进一步的,从表1可知,方案B和方案C的气象影响评估结果相对接近,而方案A与二者差距较大,故可从至少一个气象影响评估方案中选取出H个气象影响评估方案(即方案B和方案C),又由于方案ABC中每个方案每日计算所需计算量的比例接近1:2:3,因此在现阶段计算资源相对有限的条件下,可从H个气象影响评估方案中选择方案B作为目标气象影响评估方案,即每日计算48小时,取第25-48小时时段结果进行评估的方法开展每日工作。在本发明实施例中,可通过对比计算任务的不同拆解方式对气象影响评估结果的影响,选定相对省时和可靠的目标气象影响评估方案,保障了目标气象影响评估结果的稳定性和时效性;也就是说,可快速得到评估区域和第二时间范围内累积气象条件对指定污染物浓度的目标气象影响评估结果(如评估区域和第二时间范围内累积气象条件对指定污染物浓度影响和贡献的百分比),为污染减排效果和不利气象条件的快速评估提供了可选技术方案。
在其他实施例中,电子设备也可从多个气象影响评估方案中,随机选取一个气象影响评估方案,并将选取出的气象影响评估方案作为目标气象影响评估方案;或者,电子设备可对各个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,以及空气质量数值模型在各个气象影响评估方案下的模型检验参数集进行显示,那么用户可根据显示内容进行分析以执行针对多个气象影响评估方案的选择操作,基于此,电子设备可响应用户执行的选择操作,从而将选择操作所选中的气象影响评估方案作为目标气象影响评估方案,等等。
S403,基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围,第一时间范围包括待评估时间范围,待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N]。
S404,获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度。
S405,将待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,以得到评估污染物浓度统计数据,评估污染物浓度统计数据包括评估区域在第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度。
S406,确定评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,目标气象影响评估结果用于指示评估区域在第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。
在其他实施例中,若第二时间范围与第三时间范围相同,且评估区域与指定区域相同,那么在确定目标气象影响评估方案时,电子设备即可得到目标气象影响评估方案下的气象影响评估结果;在此种情况下,电子设备可不执行步骤S403-S406,而直接将目标气象影响评估方案下的气象影响评估结果作为目标气象影响评估结果。示例性的,假设多个气象影响评估方案包括方案A、方案B以及方案C,且电子设备可按照上述方法确定目标气象影响评估方案为方案B,那么当第二时间范围与第三时间范围相同,且评估区域与指定区域相同时,电子设备在确定目标气象影响评估方案时,即可得到方案B下的气象影响评估结果,从而可将方案B下的气象影响评估结果作为目标气象影响评估结果。
本发明实施例可确定多个气象影响评估方案,多个气象影响评估方案包括以下至少两种:连续模拟方案、至少一个无拆解过渡方案以及至少一个有拆解过渡方案;其中,连续模拟方案用于指示第一时间范围等于第二时间范围,一个无拆解过渡方案用于指示第一时间范围仅包括待评估时间范围,一个有拆解过渡方案用于指示第一时间范围还包括一个过渡时间范围;进一步的,可分别确定多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案的方案评估数据,并基于各个气象影响评估方案的方案评估数据,从多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案,以便于通过更为合适的目标气象影响评估方案计算目标气象影响评估结果,以提高目标气象影响评估结果的准确性。然后,可基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围,第一时间范围包括待评估时间范围,待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围;从而获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度。基于此,可将待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,以得到评估污染物浓度统计数据,从而确定评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,目标气象影响评估结果用于指示评估区域在第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。可见,本发明实施例可通过目标气象影响评估方案,快速得到目标气象影响评估结果,并有效降低对计算资源的要求;并且,在目标气象影响评估方案的选择中,综合考虑了空气质量数值模型的模拟效果(如模型检验参数集和气象影响评估结果等)和业务化计算量,使得最终选择得到的目标气象影响评估方案更具有科学性和可操作性。
基于上述气象影响量化评估方法的相关实施例的描述,本发明实施例还提出了一种气象影响量化评估装置,该气象影响量化评估装置可以是运行于电子设备中的一个计算机程序(包括程序代码);如图7所示,该气象影响量化评估装置可包括处理单元701和获取单元702。该气象影响量化评估装置可以执行图1或图4所示的气象影响量化评估方法,即该气象影响量化评估装置可以运行上述单元:
处理单元701,用于确定目标气象影响评估方案,以及基于所述目标气象影响评估方案确定第一时间范围,所述第一时间范围包括待评估时间范围,所述待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,所述第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N];
获取单元702,用于获取评估区域在所述第一时间范围内的评估气象驱动数据;
所述处理单元701,还用于基于所述评估气象驱动数据,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度;
所述处理单元701,还用于将所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至所述第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,以得到所述评估污染物浓度统计数据,所述评估污染物浓度统计数据包括所述评估区域在所述第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;
所述处理单元701,还用于确定所述评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于所述评估污染物浓度统计数据和所述基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,所述目标气象影响评估结果用于指示所述评估区域在所述第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。
在一种实施方式中,所述评估气象驱动数据为气象再分析数据,处理单元701还可用于:
判断所述评估气象驱动数据是否被生成;
若所述评估气象驱动数据被生成,则执行所述获取评估区域在所述第一时间范围内的评估气象驱动数据。
另一种实施方式中,处理单元701在基于所述评估气象驱动数据,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度时,可具体用于:
确定所述第一时间范围对应的基础信息,所述基础信息包括初始气象条件和污染物排放清单;
基于所述评估气象驱动数据和所述基础信息,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度。
另一种实施方式中,处理单元701在确定所述评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据时,可具体用于:
确定所述第一时间范围对应的第一历史时间范围内的基准气象驱动数据,所述第一历史时间范围包括所述待评估时间范围对应的历史待评估时间范围,所述历史待评估时间范围为第二历史时间范围中的第n个时间子范围,所述第二历史时间范围中的时间子范围与所述第二时间范围中的时间子范围一一对应,且所述基准污染物浓度统计数据包括所述第二历史时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;
基于所述基础信息和所述基准气象驱动数据,计算所述历史待评估时间范围内的指定污染物浓度,并将所述历史待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至所述基准污染物浓度统计数据中,以得到所述基准污染物浓度统计数据。
另一种实施方式中,处理单元701在确定目标气象影响评估方案时,可具体用于:
确定多个气象影响评估方案,所述多个气象影响评估方案包括以下至少两种:连续模拟方案、至少一个无拆解过渡方案以及至少一个有拆解过渡方案;其中,所述连续模拟方案用于指示所述第一时间范围等于所述第二时间范围,一个无拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围仅包括所述待评估时间范围,一个有拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围还包括一个过渡时间范围;
分别确定所述多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案的方案评估数据,并基于所述各个气象影响评估方案的方案评估数据,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
另一种实施方式中,所述评估污染物浓度统计数据是通过空气质量数值模型计算得到的,一个方案评估数据包括所述空气质量数值模型在相应气象影响评估方案下的模型检验参数集;处理单元701在分别确定所述多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案的方案评估数据时,可具体用于:
针对所述多个气象影响评估方案中的任一气象影响评估方案,基于所述任一气象影响评估方案,确定指定区域在第三时间范围内的方案评估污染物浓度统计数据;
确定所述指定区域在所述第三时间范围内的方案评估污染物浓度参考数据,并基于所述方案评估污染物浓度统计数据和所述方案评估污染物浓度参考数据,计算所述空气质量数值模型在所述任一气象影响评估方案下的模型检验参数集;
处理单元701在基于所述各个气象影响评估方案的方案评估数据,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案时,可具体用于:
基于所述空气质量数值模型在所述各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
另一种实时方式中,一个方案评估数据还包括相应气象影响评估方案下的气象影响评估结果;处理单元701,还可用于:
基于所述任一气象影响评估方案,确定所述指定区域在所述第三时间范围对应的第三历史时间范围内的方案基准污染物浓度统计数据;
基于所述方案评估污染物浓度统计数据和所述方案基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定所述任一气象影响评估方案下的气象影响评估结果;
处理单元701在基于所述空气质量数值模型在所述各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案时,可具体用于:
基于所述空气质量数值模型在所述各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从所述多个气象影响评估方案中,选取出至少一个气象影响评估方案,所述至少一个气象影响评估方案中的一个气象影响评估方案下的任一模型检验参数,满足所述任一模型检验参数对应的模型检验参数条件;
基于所述至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从所述至少一个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
另一种实施方式中,处理单元701在基于所述至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从所述至少一个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案时,可具体用于:
基于所述至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从所述至少一个气象影响评估方案中选取出H个气象影响评估方案,H为正整数;其中,所述H个气象影响评估方案中任意两个气象影响评估方案下的气象影响评估结果之间的差值小于预设差异阈值;
确定所述H个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案的计算量,并基于所述H个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案的计算量,从所述H个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案,所述目标气象影响评估方案的计算量,小于所述H个气象影响评估方案中除所述目标气象影响评估方案以外的任一气象影响评估方案的计算量。
根据本发明的一个实施例,图1或图4所示的方法所涉及的各个步骤均可由图7所示的气象影响量化评估装置中的各个单元来执行的。例如,图1中所示的步骤S101、步骤S103以及步骤S104均可由图7中所示的处理单元701执行,步骤S102可由图7中所示的处理单元701和获取单元702共同执行。又如,图4中所示的步骤S401-S403,以及步骤S405和S406均可由图7中所示的处理单元701执行,步骤S404可由图7中所示的处理单元701和获取单元702共同执行,等等。
根据本发明的另一个实施例,图7所示的气象影响量化评估装置中的各个单元均可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元来构成,或者其中的某个(些)单元还可以再拆分为功能上更小的多个单元来构成,这可以实现同样的操作,而不影响本发明的实施例的技术效果的实现。上述单元是基于逻辑功能划分的,在实际应用中,一个单元的功能也可以由多个单元来实现,或者多个单元的功能由一个单元实现。在本发明的其它实施例中,任一气象影响量化评估装置也可以包括其他单元,在实际应用中,这些功能也可以由其它单元协助实现,并且可以由多个单元协作实现。
根据本发明的另一个实施例,可以通过在包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储介质(RAM)、只读存储介质(ROM)等处理元件和存储元件的例如计算机的通用电子设备上运行能够执行如图1或图4中所示的相应方法所涉及的各步骤的计算机程序(包括程序代码),来构造如图7中所示的气象影响量化评估装置,以及来实现本发明实施例的气象影响量化评估方法。所述计算机程序可以记载于例如计算机存储介质上,并通过计算机存储介质装载于上述电子设备中,并在其中运行。
本发明实施例可在确定目标气象影响评估方案,以及基于目标气象影响评估方案确定第一时间范围后,获取评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于评估气象驱动数据,计算待评估时间范围内的指定污染物浓度,第一时间范围包括待评估时间范围,待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N],从而得到第n个时间子范围内的指定污染物浓度。基于此,可将待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,也就是说,可依次得到第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度,从而分别将第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度添加至评估污染物浓度统计数据中,以快速得到评估污染物浓度统计数据,评估污染物浓度统计数据包括评估区域在第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;然后,可确定评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于评估污染物浓度统计数据和基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,目标气象影响评估结果用于指示评估区域在第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。可见,本发明实施例可将第二时间范围拆解为N个时间子范围,使得一次性计算量较小,且一次性所需投入计算资源较小,以在计算量上分配更为均衡,可有效降低对计算资源的要求,适合评估空气质量受气象条件影响的业务化模拟工作的开展,即有利于推广和应用;另外,本发明实施例可在获取到评估区域在第一时间范围内的评估气象驱动数据后,快速计算待评估时间范围内的指定污染物浓度,从而快速得到第二时间范围的气象条件累积贡献,即可快速得到第二时间范围的目标气象影响评估结果。
基于上述方法实施例以及装置实施例的描述,本发明示例性实施例还提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器。所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时用于使所述电子设备执行根据本发明实施例的方法。
本发明示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本发明实施例的方法。
本发明示例性实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,其中,所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本发明实施例的方法。
参考图8,现将描述可以作为本发明的服务器或客户端的电子设备800的结构框图,其是可以应用于本发明的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图8所示,电子设备800包括计算单元801,其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中,还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。
电子设备800中的多个部件连接至I/O接口805,包括:输入单元806、输出单元807、存储单元808以及通信单元809。输入单元806可以是能向电子设备800输入信息的任何类型的设备,输入单元806可以接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元807可以是能呈现信息的任何类型的设备,并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元808可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元809允许电子设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据,并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组,例如蓝牙TM设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。
计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理。例如,在一些实施例中,气象影响量化评估方法可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元808。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到电子设备800上。在一些实施例中,计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行气象影响量化评估方法。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
如本发明使用的,术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如,磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD)),包括,接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施此处描述的系统和技术,该计算机具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
并且,应理解的是,以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (11)
1.一种气象影响量化评估方法,其特征在于,包括:
确定目标气象影响评估方案,以及基于所述目标气象影响评估方案确定第一时间范围,所述第一时间范围包括待评估时间范围,所述待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,所述第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N];其中,所述目标气象影响评估方案为一个无拆解过渡方案或有拆解过渡方案,且一个有拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围还包括一个过渡时间范围,一个无拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围仅包括所述待评估时间范围,以使所述第二时间范围对应的连续模拟任务拆解成以时间子范围为单位的任务进行计算;
获取评估区域在所述第一时间范围内的评估气象驱动数据,并基于所述评估气象驱动数据,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,所述待评估时间范围内的指定污染物浓度是从所述第一时间范围内的指定污染物浓度中确定出的,且所述第一时间范围内的指定污染物浓度是基于所述评估气象驱动数据计算的;其中,当所述第一时间范围还包括过渡时间范围时,所述第一时间范围中过渡时间范围内的指定污染物浓度将被进行数据舍弃,以保留所述待评估时间范围内的指定污染物浓度;
将所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至所述第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,从而实现分别将所述评估区域在所述第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度,添加至所述评估污染物浓度统计数据中,以得到所述评估污染物浓度统计数据,所述评估污染物浓度统计数据包括所述评估区域在所述第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;
确定所述评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于所述评估污染物浓度统计数据和所述基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,所述目标气象影响评估结果用于指示所述评估区域在所述第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述评估气象驱动数据为气象再分析数据,所述方法还包括:
判断所述评估气象驱动数据是否被生成;
若所述评估气象驱动数据被生成,则执行所述获取评估区域在所述第一时间范围内的评估气象驱动数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述评估气象驱动数据,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,包括:
确定所述第一时间范围对应的基础信息,所述基础信息包括初始气象条件和污染物排放清单;
基于所述评估气象驱动数据和所述基础信息,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定所述评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,包括:
确定所述第一时间范围对应的第一历史时间范围内的基准气象驱动数据,所述第一历史时间范围包括所述待评估时间范围对应的历史待评估时间范围,所述历史待评估时间范围为第二历史时间范围中的第n个时间子范围,所述第二历史时间范围中的时间子范围与所述第二时间范围中的时间子范围一一对应,且所述基准污染物浓度统计数据包括所述第二历史时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;
基于所述基础信息和所述基准气象驱动数据,计算所述历史待评估时间范围内的指定污染物浓度,并将所述历史待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至所述基准污染物浓度统计数据中,以得到所述基准污染物浓度统计数据。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述确定目标气象影响评估方案,包括:
确定多个气象影响评估方案,所述多个气象影响评估方案包括以下至少两种:连续模拟方案、至少一个无拆解过渡方案以及至少一个有拆解过渡方案;其中,所述连续模拟方案用于指示所述第一时间范围等于所述第二时间范围,一个无拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围仅包括所述待评估时间范围,一个有拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围还包括一个过渡时间范围;
分别确定所述多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案的方案评估数据,并基于所述各个气象影响评估方案的方案评估数据,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述评估污染物浓度统计数据是通过空气质量数值模型计算得到的,一个方案评估数据包括所述空气质量数值模型在相应气象影响评估方案下的模型检验参数集;所述分别确定所述多个气象影响评估方案中各个气象影响评估方案的方案评估数据,包括:
针对所述多个气象影响评估方案中的任一气象影响评估方案,基于所述任一气象影响评估方案,确定指定区域在第三时间范围内的方案评估污染物浓度统计数据;
确定所述指定区域在所述第三时间范围内的方案评估污染物浓度参考数据,并基于所述方案评估污染物浓度统计数据和所述方案评估污染物浓度参考数据,计算所述空气质量数值模型在所述任一气象影响评估方案下的模型检验参数集;
所述基于所述各个气象影响评估方案的方案评估数据,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案,包括:
基于所述空气质量数值模型在所述各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,一个方案评估数据还包括相应气象影响评估方案下的气象影响评估结果;所述方法还包括:
基于所述任一气象影响评估方案,确定所述指定区域在所述第三时间范围对应的第三历史时间范围内的方案基准污染物浓度统计数据;
基于所述方案评估污染物浓度统计数据和所述方案基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定所述任一气象影响评估方案下的气象影响评估结果;
所述基于所述空气质量数值模型在所述各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从所述多个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案,包括:
基于所述空气质量数值模型在所述各个气象影响评估方案下的模型检验参数集,从所述多个气象影响评估方案中,选取出至少一个气象影响评估方案,所述至少一个气象影响评估方案中的一个气象影响评估方案下的任一模型检验参数,满足所述任一模型检验参数对应的模型检验参数条件;
基于所述至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从所述至少一个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从所述至少一个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案,包括:
基于所述至少一个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案下的气象影响评估结果,从所述至少一个气象影响评估方案中选取出H个气象影响评估方案,H为正整数;其中,所述H个气象影响评估方案中任意两个气象影响评估方案下的气象影响评估结果之间的差值小于预设差异阈值;
确定所述H个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案的计算量,并基于所述H个气象影响评估方案中每个气象影响评估方案的计算量,从所述H个气象影响评估方案中选取出目标气象影响评估方案,所述目标气象影响评估方案的计算量,小于所述H个气象影响评估方案中除所述目标气象影响评估方案以外的任一气象影响评估方案的计算量。
9.一种气象影响量化评估装置,其特征在于,所述装置包括:
处理单元,用于确定目标气象影响评估方案,以及基于所述目标气象影响评估方案确定第一时间范围,所述第一时间范围包括待评估时间范围,所述待评估时间范围为第二时间范围中的第n个时间子范围,所述第二时间范围包括N个时间子范围,N为正整数,且n∈[1,N];其中,所述目标气象影响评估方案为一个无拆解过渡方案或有拆解过渡方案,且一个有拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围还包括一个过渡时间范围,一个无拆解过渡方案用于指示所述第一时间范围仅包括所述待评估时间范围,以使所述第二时间范围对应的连续模拟任务拆解成以时间子范围为单位的任务进行计算;
获取单元,用于获取评估区域在所述第一时间范围内的评估气象驱动数据;
所述处理单元,还用于基于所述评估气象驱动数据,计算所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,所述待评估时间范围内的指定污染物浓度是从所述第一时间范围内的指定污染物浓度中确定出的,且所述第一时间范围内的指定污染物浓度是基于所述评估气象驱动数据计算的;其中,当所述第一时间范围还包括过渡时间范围时,所述第一时间范围中过渡时间范围内的指定污染物浓度将被进行数据舍弃,以保留所述待评估时间范围内的指定污染物浓度;
所述处理单元,还用于将所述待评估时间范围内的指定污染物浓度,添加至所述第二时间范围内的评估污染物浓度统计数据中,从而实现分别将所述评估区域在所述第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度,添加至所述评估污染物浓度统计数据中,以得到所述评估污染物浓度统计数据,所述评估污染物浓度统计数据包括所述评估区域在所述第二时间范围中各个时间子范围内的指定污染物浓度;
所述处理单元,还用于确定所述评估污染物浓度统计数据对应的基准污染物浓度统计数据,并基于所述评估污染物浓度统计数据和所述基准污染物浓度统计数据之间的差异,确定目标气象影响评估结果,所述目标气象影响评估结果用于指示所述评估区域在所述第二时间范围内的气象条件对指定污染物浓度的影响。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;以及
存储程序的存储器,
其中,所述程序包括指令,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。
11.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使计算机执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。
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