JP2011137674A - Environmental concentration prediction apparatus, environmental concentration predicting method, and program of the method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大気汚染物質の濃度分布を予測する技術に関する。 The present invention relates to a technique for predicting the concentration distribution of air pollutants.
大気汚染物質の濃度を予測するシミュレーション技術は、大気汚染物質の大気中への放出形態(排出源の形態)から、点源(煙突など1点から放出される場合)、面源(放出源が広がりを持っている場合)、線源(道路など線上から放出される場合)に分けられ、それぞれの排出源の形態ごとに適した予測手法が開示されている。例えば、非特許文献1(「4−6 拡散式と拡散パラメータ」参照)には、それぞれの排出源の形態における拡散後の濃度予測手法が記載されている。 The simulation technology for predicting the concentration of air pollutants is based on the release form of air pollutants into the atmosphere (form of emission source), point source (when emitted from one point such as a chimney), surface source (release source is And a prediction method suitable for each form of each emission source is disclosed. For example, Non-Patent Document 1 (see “4-6 Diffusion Formula and Diffusion Parameters”) describes a concentration prediction method after diffusion in the form of each emission source.
しかしながら、実際の環境ではさまざまな排出源の形態が混在している。そのため、点源、面源、および線源が複合した状態における濃度(以降、環境濃度と称す。)を予測する必要がある。そこで、本発明では、様々な排出源の形態が複合した場合の環境濃度を予測する技術を提供することを課題とする。 However, in the actual environment, various emission source forms are mixed. For this reason, it is necessary to predict the concentration (hereinafter referred to as environmental concentration) in a state where the point source, the surface source, and the radiation source are combined. Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for predicting the environmental concentration when various forms of emission sources are combined.
前記課題を解決するために、本発明における環境濃度予測装置は、各排出源の形態(点源、面源、および線源)の濃度分布を算出し、算出した各濃度分布の座標に変換処理を施して、共通の座標において各濃度分布を合成した合成濃度分布を算出する。次に、算出した合成濃度分布および実測値に対して、移流・拡散計算手法を用いて、濃度分布が滑らかになるような処理を施し、総合平滑濃度分布を算出する。さらに、環境濃度予測装置は、総合平滑濃度分布を逆変換処理して、各排出源の形態の平滑濃度分布を算出し、算出した各排出源の形態の平滑濃度分布と変換処理前の濃度分布との差分を補正値として算出する。また、実測値については、実測値と総合平滑濃度分布の値との差分を補正値として算出する。そして、環境濃度予測装置は、すべての補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さいか否かを比較し、いずれかの補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さくない場合、変換処理前の濃度分布および実測値を補正値で補正し、その補正した値に対して再び移流・拡散計算手法を適用して総合平滑濃度分布を算出し、補正値を算出する、ことを繰り返すことによって、すべての補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さくなるようにする。最後に、環境濃度予測装置は、すべての補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さくなった場合、そのときの総合平滑濃度分布を、環境濃度を予測した環境濃度分布として設定する。 In order to solve the above-described problem, the environmental concentration prediction apparatus according to the present invention calculates the concentration distribution of each emission source form (point source, surface source, and radiation source), and converts the calculated concentration distribution into coordinates of each calculated concentration distribution. To calculate a combined concentration distribution obtained by combining the concentration distributions at common coordinates. Next, a process for smoothing the concentration distribution is performed on the calculated combined concentration distribution and the actually measured value by using an advection / diffusion calculation method to calculate an overall smooth concentration distribution. Furthermore, the environmental concentration prediction apparatus performs an inverse conversion process on the total smooth density distribution to calculate a smooth density distribution in the form of each emission source, and the calculated smooth density distribution in the form of each emission source and a density distribution before the conversion process. As a correction value. For the actual measurement value, the difference between the actual measurement value and the value of the overall smooth density distribution is calculated as a correction value. Then, the environmental concentration prediction device compares whether or not the absolute values of all the correction values are smaller than a preset threshold value, and the absolute value of any correction value is not smaller than the preset threshold value Correcting the concentration distribution before the conversion process and the actual measurement value with the correction value, applying the advection / diffusion calculation method to the corrected value again to calculate the total smooth density distribution, and calculating the correction value. By repeating, the absolute value of all correction values is made smaller than a preset threshold value. Finally, when the absolute value of all the correction values becomes smaller than a preset threshold value, the environmental concentration prediction apparatus sets the total smooth concentration distribution at that time as the environmental concentration distribution in which the environmental concentration is predicted.
本発明によれば、様々な排出源の形態が複合した場合の環境濃度を予測する技術を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the technique which estimates the environmental concentration at the time of the form of various discharge sources combining.
次に、本発明を実施するための最良の形態(以降、「実施形態」と称す。)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
(環境濃度分布算出の概要)
本実施形態における環境濃度分布を算出する流れの概要について図1を用いて説明する。なお、図1に示す環境濃度分布を算出する処理は、図2に示す環境濃度予測装置20において実行される。
(Outline of environmental concentration distribution calculation)
The outline of the flow for calculating the environmental concentration distribution in this embodiment will be described with reference to FIG. The process for calculating the environmental concentration distribution shown in FIG. 1 is executed in the environmental
ステップS101では、排出源の形態(点源、面源、線源)ごとの濃度データおよびそれらの排出源の形態が複合したときの大気濃度(環境濃度)の実測データを読み込む。ステップS102では、ステップS101で読み込んだ点源データに対して、点源の拡散予測に適した公知の解析ソルバを用いて点源濃度分布を算出し、その算出結果を点源初期濃度分布とする。ステップS103では、ステップS101で読み込んだ面源データに対して、面源の拡散予測に適した公知の解析ソルバを用いて面源濃度分布を算出し、その算出結果を面源初期濃度分布とする。ステップS104では、ステップS101で読み込んだ線源データに対して、線源の拡散予測に適した公知の解析ソルバを用いて線源濃度分布を算出し、その算出結果を線源初期濃度分布とする。ステップS105では、ステップS101で読み込まれた大気濃度(環境濃度)の実測データを初期実測値として設定する。 In step S101, concentration data for each emission source form (point source, plane source, radiation source) and actual measurement data of atmospheric concentration (environmental concentration) when these emission source forms are combined are read. In step S102, a point source concentration distribution is calculated for the point source data read in step S101 using a known analysis solver suitable for point source diffusion prediction, and the calculation result is used as a point source initial concentration distribution. . In step S103, the surface source concentration distribution is calculated for the surface source data read in step S101 using a known analysis solver suitable for the diffusion prediction of the surface source, and the calculation result is used as the surface source initial density distribution. . In step S104, a source concentration distribution is calculated for the source data read in step S101 using a known analysis solver suitable for diffusion prediction of the source, and the calculation result is used as a source initial concentration distribution. . In step S105, the actual measurement data of the atmospheric concentration (environmental concentration) read in step S101 is set as an initial actual measurement value.
ステップS106では、各排出源の形態(点源、面源、線源)の各初期濃度分布の座標に変換処理を施して、共通の座標において各初期濃度分布を合成し、合成濃度分布を算出する。ここでいう座標とは、例えば、緯度/経度/高さによって表されるものである。なお、変換処理の詳細については後記する。ステップS107では、ステップS106で算出した合成濃度分布およびステップS105で設定した初期実測値に対して、移流・拡散計算手法を適用して、総合平滑濃度分布を算出する。 In step S106, conversion processing is performed on the coordinates of the initial density distributions of the forms of the respective emission sources (point source, surface source, and radiation source), and the initial density distributions are synthesized at the common coordinates to calculate the synthesized density distribution. To do. The coordinates here are expressed by, for example, latitude / longitude / height. Details of the conversion process will be described later. In step S107, an advection / diffusion calculation method is applied to the combined concentration distribution calculated in step S106 and the initial actual measurement value set in step S105 to calculate an overall smooth concentration distribution.
ステップS108では、ステップS106の変換処理に対応する逆変換処理を総合平滑濃度分布の座標に施して、各排出源の形態の濃度分布の座標に戻し、総合平滑濃度分布から各排出源の形態(点源、面源、線源)の平滑濃度分布を算出する。なお、逆変換処理の詳細については後記する。ステップS109では、各排出源の形態の座標の中で、離散的に設定された予測位置ごとに、補正値を算出する。例えば、各排出源の形態の補正値は、各排出源の形態の平滑濃度分布の予測位置での値から各排出源の形態の初期濃度分布の予測位置での値を減算して算出される。また、実測値の補正値は、総合平滑濃度分布の実測位置での値から初期実測値を減算して算出される。 In step S108, an inverse conversion process corresponding to the conversion process in step S106 is performed on the coordinates of the total smooth density distribution to return to the coordinates of the density distribution in the form of each discharge source, and the form of each discharge source ( The smooth density distribution of the point source, surface source, and radiation source is calculated. Details of the inverse transformation process will be described later. In step S109, a correction value is calculated for each predicted position set discretely in the coordinates of the form of each discharge source. For example, the correction value of each emission source form is calculated by subtracting the value at the predicted position of the initial concentration distribution of each emission source form from the value at the predicted position of the smooth density distribution of each emission source form. . The correction value of the actual measurement value is calculated by subtracting the initial actual measurement value from the value at the actual measurement position of the total smooth density distribution.
ステップS110では、すべての補正値の絶対値が予め設定された閾値より小さいかそうでないかが比較される。いずれかの補正値の絶対値が閾値以上の場合(ステップS110でNo)、ステップS111では、補正処理が実行される。具体的には、各初期濃度分布の予測位置での値に、その予測位置での補正値を加算して算出した値を、各初期濃度分の予測位置での値とする。また、初期実測値にその実測値の実測位置での補正値を加算して算出した値を、初期実測値とする。そして、処理は、ステップS102、S103,S104,S105へ戻る。 In step S110, it is compared whether or not the absolute values of all the correction values are smaller than a preset threshold value. If the absolute value of any correction value is equal to or greater than the threshold (No in step S110), a correction process is executed in step S111. Specifically, a value calculated by adding the correction value at the predicted position to the value at the predicted position of each initial density distribution is set as the value at the predicted position for each initial density. Further, a value calculated by adding the correction value at the actual measurement position of the actual measurement value to the initial actual measurement value is set as the initial actual measurement value. Then, the process returns to steps S102, S103, S104, and S105.
また、ステップS110で、すべての補正値の絶対値が予め設定された閾値より小さい場合(ステップS110でYes)、ステップS112では、ステップS107において算出された総合平滑濃度分布が環境濃度分布に設定される。そして、処理は終了する。なお、各予測位置での環境濃度は、設定された環境濃度分布を用いて、を算出(予測)することができる。 If the absolute value of all correction values is smaller than the preset threshold value in step S110 (Yes in step S110), the total smooth density distribution calculated in step S107 is set as the environmental density distribution in step S112. The Then, the process ends. Note that the environmental concentration at each predicted position can be calculated (predicted) using the set environmental concentration distribution.
(環境濃度予測システム)
次に、環境濃度を予測する環境濃度予測システムの構成および機能について、図2を用いて説明する。
(Environmental concentration prediction system)
Next, the configuration and function of the environmental concentration prediction system that predicts the environmental concentration will be described with reference to FIG.
環境濃度予測システム1は、汎用の演算処理システム(コンピュータ)または専用の演算処理システムであって、入力装置10、環境濃度予測装置20、データ保存装置30および表示装置40によって構成される。入力装置10は、図示しないキーボードやマウス等である。環境濃度予測装置20は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメインメモリで構成され、所望の演算処理を実行するとともに、入力装置10、データ保存装置30、および表示装置40の制御を司る。データ保存装置30は、記憶装置であり、演算処理に用いるデータや演算処理結果を記憶する。表示装置40は、ディスプレイ等であり、入力指示メッセージや演算処理結果等を表示する。
The environmental
環境濃度予測装置20は、点源濃度予測部21、面源濃度予測部22、線源濃度予測部23、合成濃度分布演算部24、平滑濃度分布演算部25、補正値演算部26、濃度補正演算部27、および演算処理部28を機能として備える。各部21〜28の機能は、CPUがアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して、それを実行することにより実現される。
The environmental
点源濃度予測部21は、データ保存装置30から読み出した点源データに対して点源濃度分布演算用の解析ソルバを用いて、点源濃度を予測(算出)する。
面源濃度予測部22は、データ保存装置30から読み出した面源データに対して面源濃度分布演算用の解析ソルバを用いて、面源濃度を予測(算出)する。
線源濃度予測部23は、データ保存装置30から読み出した線源データに対して線源濃度分布演算用の解析ソルバを用いて、線源濃度を予測(算出)する。
The point source
The surface source
The source
合成濃度分布演算部24は、点源、面源、および線源の各濃度分布の座標に変換処理を施して、共通の座標において各濃度分布を合成し、合成濃度分布を算出する。
平滑濃度分布演算部25は、合成濃度分布および実測値に対して、移流・拡散計算手法を用いて算出した分布である、総合平滑濃度分布を算出する。また、平滑濃度分布演算部25は、合成濃度分布演算部24における変換処理に対応する逆変換処理を総合平滑濃度分布の座標に施して、各排出源の形態の濃度分布の座標に戻し、総合平滑濃度分布から各排出源の形態(点源、面源、線源)の平滑濃度分布を算出する。
The composite density
The smooth concentration
補正値演算部26は、点源、面源、および線源の各排出源の形態の濃度分布と平滑濃度分布との差分(補正値)を算出する。また、補正値演算部26は、実測値と総合平滑濃度分布との差分(補正値)を算出する。
濃度補正演算部27は、補正値の絶対値が予め設定しておいた閾値より小さいか否かを判定する。また、濃度補正演算部27は、点源、面源、および線源の各排出源の形態の濃度分布と実測値とを、補正値を用いて補正する。
演算処理部28は、各部21〜27の処理の流れを制御する。
The correction
The density
The
(環境濃度予測装置の処理の流れ)
次に、環境濃度予測装置20の処理の流れについて、図3を用いて説明する(適宜図2参照)。ステップS1000では、点源濃度予測部21は、データ保存装置30に記憶している点源データを入力装置10からの指示に基づいて読み込み、点源初期濃度分布を算出する。ステップS2000では、面源濃度予測部22は、データ保存装置30に記憶している面源データを入力装置10からの指示に基づいて読み込み、面源初期濃度分布を算出する。ステップS3000では、線源濃度予測部23は、データ保存装置30に記憶している線源データを入力装置10からの指示に基づいて読み込み、線源初期濃度分布を算出する。なお、各ステップS1000、S2000,S3000の詳細な手順については後記する。ステップS3500では、環境濃度予測装置20の演算処理部28が、データ保存装置30に記憶している各排出源の形態が複合したときの実測データを入力装置10からの指示に基づいて読み込み、初期実測値として設定する。
(Processing flow of environmental concentration prediction device)
Next, the processing flow of the environmental
ステップS4000では、合成濃度分布演算部24は、ステップS1000,S2000,S3000で算出した点源初期濃度分布、面源初期濃度分布、および線源初期濃度分布の座標に変換処理を施して、点源初期濃度分布、面源初期濃度分布、および線源初期濃度分布を共通の座標上で合成して、合成濃度分布を算出する。なお、ステップS4000の詳細な手順については後記する。
In step S4000, the composite density
ステップS5000では、平滑濃度分布演算部25は、合成濃度分布および初期実測値に対して、移流・拡散計算手法を適用して、総合平滑濃度分布を算出する。なお、ステップS5000の詳細な手順については後記する。また、ステップS5500では、平滑濃度分布演算部25は、総合平滑濃度分布に対して、合成濃度分布演算部24における変換処理に対応する逆変換処理を施して、総合平滑濃度分布から、各排出源の形態(点源、面源、線源)の平滑濃度分布を算出する。
In step S5000, the smooth density
ステップS6000では、補正値演算部26は、点源、面源、および線源の各排出源の形態の初期濃度分布と平滑濃度分布とを用いて、予測位置での各排出源の形態の初期濃度分布の値から平滑濃度分布の値を減算して、補正値を算出する。また、補正値演算部26は、初期実測値と総合平滑濃度分布とを用いて、実測位置での初期実測値から総合平滑濃度分布の値を減算して、補正値を算出する。なお、ステップS6000の詳細な手順については後記する。
In step S6000, the correction
ステップS7000では、濃度補正演算部27は、すべての補正値の絶対値が予め設定しておいた閾値より小さいかそうでないかを判定する。そして、いずれかの補正値の絶対値が予め設定しておいた閾値以上の場合(ステップS7000でNo)、ステップS8000では、濃度補正演算部27は、点源、面源、および線源の各排出源の形態の初期濃度分布および初期実測値を、それぞれの補正値によって補正し、それぞれ新たな点源初期濃度分布、面源初期濃度分布、線源初期濃度分布、および初期実測値に設定する。ただし、本実施形態では、この補正値を用いた補正は、その補正値が閾値より大きいもののみに対して行うものとする。そして、ステップS8000の処理の後、ステップS4000に戻る。また、すべての補正値の絶対値が予め設定しておいた閾値より小さい場合(ステップS7000でYes)、処理は、ステップS9000へ進む。ステップS9000では、濃度補正演算部27は、ステップS5000において算出した総合平滑濃度分布を環境濃度分布に設定し、データ保存装置30に保存する。また、濃度補正演算部27は、環境濃度分布を表示装置40に出力してもよい。なお、演算処理部28は、各部21〜27が実行するステップS1000〜S9000の処理の流れを制御している。
In step S7000, the density
ここで、図1に示した各ステップと、図3に示した各ステップとの対応関係について説明する。ステップS101およびS102が、ステップS1000に対応する。ステップS101およびS103が、ステップS2000に対応する。ステップS101およびS104が、ステップS3000に対応する。ステップS101およびS105が、ステップS3500に対応する。ステップS106が、ステップS4000に対応する。ステップS107が、ステップS5000に対応する。ステップS108が、ステップS5500に対応する。S109が、ステップS6000に対応する。ステップS110が、ステップS7000に対応する。ステップS111が、ステップS8000に対応する。ステップS112が、ステップS9000に対応する。 Here, the correspondence between each step shown in FIG. 1 and each step shown in FIG. 3 will be described. Steps S101 and S102 correspond to step S1000. Steps S101 and S103 correspond to step S2000. Steps S101 and S104 correspond to step S3000. Steps S101 and S105 correspond to step S3500. Step S106 corresponds to step S4000. Step S107 corresponds to step S5000. Step S108 corresponds to step S5500. S109 corresponds to step S6000. Step S110 corresponds to step S7000. Step S111 corresponds to step S8000. Step S112 corresponds to step S9000.
次に、ステップS1000、S2000,S3000,S4000,S5000,S6000の詳細な処理の流れについて説明する。まず、ステップS1000の詳細な処理の流れについては、図4を用いて説明するが、前もってステップS1001〜S1003において読み込まれる、図13に示す点源排出源データの一例、図16に示す気象データの一例、および図17に示す予測条件データの一例について、説明しておく。 Next, a detailed processing flow of steps S1000, S2000, S3000, S4000, S5000, and S6000 will be described. First, the detailed processing flow of step S1000 will be described with reference to FIG. 4, but an example of the point source emission source data shown in FIG. 13 read in steps S1001 to S1003 in advance, the weather data shown in FIG. An example and an example of the prediction condition data shown in FIG. 17 will be described.
図13に示す点源排出源データは、点源番号ごとに、点源位置の座標(X,Y,Z)、排出量、温度、および排出速度が関連付けられている。また、図16に示す気象データは、気象番号ごとに、気象観測位置の座標(X,Y,Z)、風向、風速、大気安定度、および気温が関連付けられている。また、図17に示す予測条件データには、拡散予測手法において用いられる条件の項目として、拡散計算の方法、排ガス上昇高さ、風速の高さ補正等が格納されている。 In the point source discharge source data shown in FIG. 13, the point source position coordinates (X, Y, Z), discharge amount, temperature, and discharge speed are associated with each point source number. In the weather data shown in FIG. 16, the coordinates (X, Y, Z) of the weather observation position, the wind direction, the wind speed, the atmospheric stability, and the temperature are associated with each weather number. Further, in the prediction condition data shown in FIG. 17, diffusion calculation methods, exhaust gas rising heights, wind speed height corrections, and the like are stored as conditions items used in the diffusion prediction method.
まず、図4に示すように、ステップS1001では、点源濃度予測部21が、データ保存装置30に記憶している点源排出源データ(図13参照)として、点源位置、排出量、温度、排出速度を読み込む。ステップS1002では、点源濃度予測部21が、データ保存装置30に記憶している気象データ(図16参照)として、風向、風速、大気安定度を読み込む。また、ステップS1003では、点源濃度予測部21が、データ保存装置30に記憶している予測条件データ(図17参照)を読み込む。
First, as shown in FIG. 4, in step S1001, the point source
ステップS1004では、ステップS1001で読込んだ1番目の点源位置を中心として点源用の等間隔格子(座標)を作成し、点源濃度予測位置を設定する。具体的には、図18に示すように、点源用座標に等間隔格子を生成し、その格子の長さを所定の値にとって、その格子の中心を点源濃度予測位置(図18中の×印)とする。ただし、図18は、座標の平面図のみを示している。ステップS1005では、点源濃度予測部21が、ステップS1001〜S1003で読み込んだデータに対して、点源における予測手法として用いられている拡散予測手法の解析ソルバを適用して、ステップS1004で設定した点濃度予測位置での濃度を予測し、点源濃度分布を算出する。ただし、風速は一定とする。そして、点源濃度予測部21が、算出した点源濃度分布をデータ保存装置30へ保存する。
In step S1004, a point source equidistant grid (coordinates) is created around the first point source position read in step S1001, and a point source density predicted position is set. Specifically, as shown in FIG. 18, an equidistant grid is generated in the point source coordinates, the length of the grid is set to a predetermined value, and the center of the grid is set to the point source concentration predicted position (in FIG. 18). X). However, FIG. 18 shows only a plan view of coordinates. In step S1005, the point source
次にステップS2000の詳細な処理の流れについて、図5を用いて説明する。ステップS2001では、図14に示す面源排出源データの面源位置、面煙源の長さ、排出量、温度、排出速度を読み込む。ステップS2002では、図16に示す気象データの風向、風速、大気安定度を読み込む。ステップS2003では、図17に示す予測条件データを読み込む。 Next, the detailed processing flow of step S2000 will be described with reference to FIG. In step S2001, the surface source position, surface smoke source length, discharge amount, temperature, and discharge speed of the surface source discharge source data shown in FIG. 14 are read. In step S2002, the wind direction, wind speed, and atmospheric stability of the weather data shown in FIG. 16 are read. In step S2003, the prediction condition data shown in FIG. 17 is read.
ステップS2004では、ステップS2001で読み込んだ1番目の面源位置を中心として面源用の等間隔格子(座標)を作成し、面源濃度予測位置を設定する。具体的には、図19に示すように、面源用座標に等間隔格子を生成し、その格子の長さを所定の値にとって、その格子の中心を面源濃度予測位置(図19中の×印)とする。ただし、図19は、座標の平面図のみを示している。ステップS2005では、面源濃度予測部22が、ステップS2001〜S2003で読込んだデータに対して、面源における予測手法として用いられている拡散予測手法の解析ソルバを適用して、ステップS2004で設定した面濃度予測位置での濃度を予測し、面源濃度分布を算出する。ただし、風速は一定とする。そして、面源濃度予測部22が、算出した面源濃度分布をデータ保存装置30へ保存する。
In step S2004, an equidistant grid (coordinates) for the surface source is created around the first surface source position read in step S2001, and the surface source density predicted position is set. Specifically, as shown in FIG. 19, an equidistant grid is generated in the coordinates for the surface source, the length of the grid is set to a predetermined value, and the center of the grid is set to the surface source concentration predicted position (in FIG. 19). X). However, FIG. 19 shows only a plan view of coordinates. In step S2005, the surface source
次にステップS3000の詳細な処理の流れについて、図6を用いて説明する。ステップS3001では、図15に示す線源排出源データの線源位置、排出量を読み込む。ステップS3002では、図16に示す気象データの風向、風速、大気安定度を読み込む。ステップS3003では、図17に示す予測条件データを読み込む。 Next, the detailed processing flow of step S3000 will be described with reference to FIG. In step S3001, the source position and discharge amount of the source discharge source data shown in FIG. 15 are read. In step S3002, the wind direction, wind speed, and atmospheric stability of the weather data shown in FIG. 16 are read. In step S3003, the prediction condition data shown in FIG. 17 is read.
ステップS3004では、ステップS3001で読み込んだ線源ごとに線源中央位置から線源と直交する方向に等間隔に予測点を作成し、線源濃度予測位置を設定する(図20参照。ただし、図20は、座標の平面図のみを示している。)ステップS3005では、線源濃度予測部23が、ステップS3001〜S3003で読込んだデータに対して、線源における予測手法として用いられている拡散予測手法の解析ソルバを適用して、ステップS3004で設定した線濃度予測位置での濃度を予測し、線源濃度分布を算出する。ただし、風速は一定とする。そして、線源濃度予測部23が、算出した線源濃度分布をデータ保存装置30へ保存する。
In step S3004, prediction points are generated at equal intervals in the direction orthogonal to the radiation source from the radiation source center position for each radiation source read in step S3001, and the radiation source concentration prediction position is set (see FIG. 20; 20 shows only a plan view of coordinates.) In step S3005, the diffusion that is used as a prediction method in the radiation source for the data read by the radiation source
次に、ステップS4000の詳細な処理の流れについて、図7を用いて説明する。ステップS4001では、各排出源の形態の濃度分布を合成するために、各排出源の形態の座標を変換して、合成濃度分布を表現する共通の座標(環境濃度用座標)を生成し、その共通の座標の予測位置(環境濃度予測位置)を読み込む。例えば、環境濃度用座標は、図21に示すように、点源、面源、線源の座標を変換して、点源濃度分布、面源濃度分布、線源濃度分布をそれぞれ共通の座標上にプロット可能にしたものである。ただし、図21は、座標の平面図のみを示している。 Next, the detailed processing flow of step S4000 will be described with reference to FIG. In step S4001, in order to synthesize the concentration distribution of each emission source form, the coordinates of each emission source form are converted to generate common coordinates (environment concentration coordinates) representing the combined concentration distribution. Read the predicted position of the common coordinates (environmental concentration predicted position). For example, as shown in FIG. 21, the coordinates for the environmental concentration are obtained by converting the coordinates of the point source, the surface source, and the radiation source so that the point source density distribution, the surface source density distribution, and the radiation source density distribution are on the common coordinates. Can be plotted. However, FIG. 21 shows only a plan view of coordinates.
ステップS4002では、環境濃度予測位置の点源初期濃度を算出する。ステップS4003では、環境濃度予測位置の面源初期濃度を算出する。ステップS4004では、環境濃度予測位置の線源初期濃度を算出する。ステップS4005では、環境濃度予測位置の点源初期濃度、面源初期濃度、線源初期濃度を加算し、合成濃度分布を算出する。そして、算出した合成濃度分布をデータ保存装置30へ保存する。前記した変換処理は、ステップS4001〜S4005の処理のことである。なお、ステップS4002、S4003,S4004のさらに詳細な処理の流れについては後記する。 In step S4002, the point source initial density at the predicted environmental density position is calculated. In step S4003, the surface source initial density at the predicted environmental density position is calculated. In step S4004, the source initial density at the predicted environmental density position is calculated. In step S4005, the point source initial density, the surface source initial density, and the radiation source initial density at the predicted environmental density position are added to calculate a composite density distribution. Then, the calculated composite concentration distribution is stored in the data storage device 30. The conversion process described above is the process of steps S4001 to S4005. A more detailed processing flow of steps S4002, S4003, and S4004 will be described later.
ステップS4002の詳細な処理の流れについて、図8を用いて説明する。ステップS4021では、データ保存装置30から点源初期濃度および点源濃度予測位置を読込む。ステップS4022では、環境濃度予測位置の−X方向(環境濃度予測位置の左側)にある点源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4023では、環境濃度予測位置の+X方向(環境濃度予測位置の右側)にある点源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4024では、環境濃度予測位置の−Y方向(環境濃度予測位置の下側)にある点源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4025では、環境濃度予測位置の+Y方向(環境濃度予測位置の上側)にある点源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。 A detailed processing flow of step S4002 will be described with reference to FIG. In step S4021, the point source initial density and the point source density predicted position are read from the data storage device 30. In step S4022, a position closest to the environmental concentration prediction position is searched from among point source concentration prediction positions in the −X direction (left side of the environmental concentration prediction position) of the environmental concentration prediction position, and a distance from the environmental concentration prediction position is calculated. To do. In step S4023, a position closest to the predicted environmental concentration position is searched for among the point source concentration predicted positions in the + X direction (right side of the predicted environmental concentration position) of the predicted environmental concentration position, and the distance from the predicted environmental concentration position is calculated. . In step S4024, a point source density predicted position in the −Y direction (below the environmental density predicted position) of the environmental density predicted position is searched for a position closest to the environmental density predicted position, and the distance from the environmental density predicted position is determined. calculate. In step S4025, a position closest to the predicted environmental density position is searched for among the point source predicted density positions in the + Y direction (above the predicted environmental density position) of the predicted environmental density position, and the distance from the predicted environmental density position is calculated. .
ステップS4026で±X方向±Y方向で最も近い4点の点源濃度をそれぞれの距離の長さで反比例するように重み付けをつけて平均化し、環境濃度予測位置の点源濃度を算出する。ステップS4027では、点源濃度が未算出の環境濃度予測位置があるか否かを判定し、未算出の環境濃度予測位置がある場合(ステップS4027でYes)、ステップS4022〜S4026を繰り返す。また、未算出の環境濃度予測位置が無い場合(ステップS4027でNo)、処理は終了する。 In step S4026, the point source concentrations of the four points closest in the ± X direction ± Y direction are weighted and averaged so as to be inversely proportional to the length of each distance, and the point source concentration at the predicted environmental concentration position is calculated. In step S4027, it is determined whether or not there is an environmental concentration predicted position for which the point source density has not been calculated. If there is an uncalculated environmental concentration predicted position (Yes in step S4027), steps S4022 to S4026 are repeated. If there is no uncalculated environmental concentration predicted position (No in step S4027), the process ends.
ステップS4003の詳細な処理の流れについて、図9を用いて説明する。ステップS4031では、データ保存装置30から面源初期濃度および面源濃度予測位置を読込む。ステップS4032では、環境濃度予測位置の−X方向(環境濃度予測位置の左側)にある面源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4033では、環境濃度予測位置の+X方向(環境濃度予測位置の右側)にある面源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4034では、環境濃度予測位置の−Y方向(環境濃度予測位置の下側)にある面源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4035では、環境濃度予測位置の+Y方向(環境濃度予測位置の上側)にある面源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。 A detailed processing flow of step S4003 will be described with reference to FIG. In step S4031, the surface source initial density and the surface source density predicted position are read from the data storage device 30. In step S4032, a position closest to the environmental concentration prediction position is searched from the surface source concentration prediction positions in the −X direction (left side of the environmental concentration prediction position) of the environmental concentration prediction position, and the distance from the environmental concentration prediction position is calculated. To do. In step S4033, a position closest to the environmental concentration prediction position is searched for from among the surface source concentration prediction positions in the + X direction (right side of the environmental concentration prediction position) of the environmental concentration prediction position, and a distance from the environmental concentration prediction position is calculated. . In step S4034, a position closest to the environmental density prediction position is searched from among the surface source density prediction positions in the −Y direction (below the environmental density prediction position) of the environmental density prediction position, and the distance from the environmental density prediction position is determined. calculate. In step S4035, a position closest to the predicted environmental density position is searched from the surface source predicted density positions in the + Y direction (above the predicted environmental density position) of the predicted environmental density position, and the distance from the predicted environmental density position is calculated. .
ステップS4036で±X方向±Y方向で最も近い4点の面源濃度をそれぞれの距離の長さで反比例するように重み付けをつけて平均化し、環境濃度予測位置の面源濃度を算出する。ステップS4037では、面源濃度が未算出の環境濃度予測位置があるか否かを判定し、未算出の環境濃度予測位置がある場合(ステップS4037でYes)、ステップS4032〜S4036を繰り返す。また、未算出の環境濃度予測位置が無い場合(ステップS4037でNo)、処理は終了する。 In step S4036, the surface source concentrations at the four points closest in the ± X direction ± Y direction are weighted and averaged so as to be inversely proportional to the length of each distance, and the surface source concentration at the environmental concentration predicted position is calculated. In step S4037, it is determined whether or not there is an estimated environmental concentration position whose surface source density has not been calculated. If there is an estimated environmental concentration position that has not been calculated (Yes in step S4037), steps S4032 to S4036 are repeated. If there is no uncalculated environmental concentration predicted position (No in step S4037), the process ends.
ステップS4004の詳細な処理の流れについて、図10を用いて説明する。ステップS4041では、データ保存装置30から線源初期濃度および線源濃度予測位置を読込む。ステップS4042では、環境濃度予測位置の−X方向(環境濃度予測位置の左側)にある線源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4043では、環境濃度予測位置の+X方向(環境濃度予測位置の右側)にある線源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4044では、環境濃度予測位置の−Y方向(環境濃度予測位置の下側)にある線源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。ステップS4045では、環境濃度予測位置の+Y方向(環境濃度予測位置の上側)にある線源濃度予測位置のうち最も環境濃度予測位置に近い位置を検索し、環境濃度予測位置との距離を算出する。 A detailed processing flow of step S4004 will be described with reference to FIG. In step S4041, the source initial density and the source density predicted position are read from the data storage device 30. In step S4042, a position closest to the predicted environmental concentration position is searched from among the predicted source density positions in the −X direction (left side of the predicted environmental concentration position) of the predicted environmental concentration position, and the distance from the predicted environmental concentration position is calculated. To do. In step S4043, a position closest to the predicted environmental concentration position is searched from among the predicted source density positions in the + X direction (right side of the predicted environmental concentration position) of the predicted environmental concentration position, and the distance from the predicted environmental concentration position is calculated. . In step S <b> 4044, a position closest to the environmental concentration prediction position is searched for among the source concentration prediction positions in the −Y direction (below the environmental concentration prediction position) of the environmental concentration prediction position, and the distance from the environmental concentration prediction position is determined. calculate. In step S4045, a position closest to the predicted environmental density position is searched from among the predicted source density positions in the + Y direction (above the predicted environmental density position) of the predicted environmental density position, and the distance from the predicted environmental density position is calculated. .
ステップS4046で±X方向±Y方向で最も近い4点の線源濃度をそれぞれの距離の長さで反比例するように重み付けをつけて平均化し、環境濃度予測位置の線源濃度を算出する。ステップS4047では、線源濃度が未算出の環境濃度予測位置があるか否かを判定し、未算出の環境濃度予測位置がある場合(ステップS4047でYes)、ステップS4042〜S4046を繰り返す。未算出の環境濃度予測位置が無い場合(ステップS4047でNo)、処理は終了する。 In step S4046, the four closest source densities in the ± X direction ± Y direction are weighted and averaged so as to be inversely proportional to the lengths of the respective distances, and the source concentration at the predicted environmental concentration position is calculated. In step S4047, it is determined whether or not there is an environmental concentration prediction position for which the source density has not been calculated. If there is an environmental concentration prediction position that has not yet been calculated (Yes in step S4047), steps S4042 to S4046 are repeated. If there is no uncalculated environmental concentration predicted position (No in step S4047), the process ends.
次にステップS5000の詳細な処理の流れについて、図11を用いて説明する。ステップS5001では、データ保存装置30から合成濃度分布を読み込み、初期状態の濃度分布に設定する。ステップS5002では、データ保存装置30から気象データを読み込み、その読み込んだ気象データに対して、一般に流体における予測手法として知られている移流計算手法を用いる解析ソルバを適用して、環境濃度用座標上の風速分布を算出する。なお、このステップS5002において算出される風速分布では、ステップS2002,S3002,S4002において用いられた風速一定の場合とは異なり、風速が変化する条件が考慮されている。 Next, the detailed processing flow of step S5000 will be described with reference to FIG. In step S5001, the combined density distribution is read from the data storage device 30 and set to the initial density distribution. In step S5002, meteorological data is read from the data storage device 30, and an analysis solver using an advection calculation method generally known as a prediction method for fluid is applied to the read meteorological data, so The wind speed distribution is calculated. In the wind speed distribution calculated in step S5002, unlike the case where the wind speed is constant used in steps S2002, S3002, and S4002, conditions for changing the wind speed are considered.
ステップS5003では、ステップS5002で算出した風速分布と初期状態の濃度分布および初期実測値に対して、一般に流体における予測手法として知られている移流・拡散計算手法を用いた解析ソルバを用いて、仮の総合平滑濃度分布を算出する。ステップS5004では、仮の総合平滑濃度分布と初期状態の濃度分布との差を算出する。ステップS5005では、ステップS5004で算出した差が小さくなり、定常状態に達したか(差が予め設定しておいた閾値より小さくなったか)否かを判定する。定常状態に達していない場合(ステップS5005でNo)、ステップS5006では、仮の総合平滑濃度分布を初期状態の濃度分布に設定する。そして、処理は、ステップS5003へ戻る。また、定常状態に達した場合(ステップS5005でYes)、ステップS5007では、仮の総合平滑濃度分布を総合平滑濃度分布に設定する。そして、その総合平滑濃度分布をデータ保存装置30へ保存する。 In step S5003, an analysis solver using an advection / diffusion calculation method, which is generally known as a prediction method for fluids, is used for the wind speed distribution, initial concentration distribution and initial measured value calculated in step S5002. The total smooth density distribution is calculated. In step S5004, the difference between the temporary total smooth density distribution and the initial density distribution is calculated. In step S5005, it is determined whether or not the difference calculated in step S5004 is small and a steady state is reached (whether the difference is smaller than a preset threshold). If the steady state has not been reached (No in step S5005), in step S5006, the provisional total smooth density distribution is set to the initial density distribution. Then, the process returns to step S5003. When the steady state is reached (Yes in step S5005), in step S5007, the provisional total smooth density distribution is set to the total smooth density distribution. Then, the total smooth density distribution is stored in the data storage device 30.
次にステップS6000の詳細な処理の流れについて、図12を用いて説明する。ステップS6001では、ステップS4005で算出した、環境濃度予測位置での合成濃度分布の、各排出源の形態の濃度分布の値の比率に基づいて、総合平滑濃度分布から各排出源の形態の平滑濃度分布を算出する。 Next, the detailed processing flow of step S6000 will be described with reference to FIG. In step S6001, based on the ratio of the concentration distribution values in the form of each emission source in the combined density distribution at the predicted environmental concentration position calculated in step S4005, the smooth density in the form of each emission source from the total smoothing density distribution. Calculate the distribution.
ステップS6002では、点源平滑濃度分布から点源濃度予測位置の点源平滑濃度(点源平滑濃度分布)を算出する。具体的には、±X方向±Y方向でそれぞれ最も近い4つの環境濃度予測位置の点源平滑濃度をそれぞれの距離の長さで反比例するように重み付けをつけて平均化し、点源濃度予測位置の点源平滑濃度(点源平滑濃度分布)を算出する。ステップS6003では、面源平滑濃度分布から面源濃度予測位置の面源平滑濃度(面源平滑濃度分布)を算出する。具体的には、±X方向±Y方向でそれぞれ最も近い4つの環境濃度予測位置の面源平滑濃度をそれぞれの距離の長さで反比例するように重み付けをつけて平均化し、面源濃度予測位置の面源平滑濃度(線源平滑濃度分布)を算出する。ステップS6004では、線源平滑濃度分布から線源濃度予測位置の線源平滑濃度(線源平滑濃度分布)を算出する。具体的には、±X方向±Y方向でそれぞれ最も近い4つの環境濃度予測位置の線源平滑濃度をそれぞれの距離の長さで反比例するように重み付けをつけて平均化し、線源濃度予測位置の線源平滑濃度(線源平滑濃度分布)を算出する。なお、前記した逆変換処理は、ステップS6001〜S6004の処理のことである。 In step S6002, the point source smooth density (point source smooth density distribution) at the point source density predicted position is calculated from the point source smooth density distribution. Specifically, the point source concentration predicted positions are averaged by weighting the point source smooth densities of the four environmental concentration predicted positions closest in the ± X direction ± Y direction so as to be inversely proportional to the length of each distance. The point source smooth density (point source smooth density distribution) is calculated. In step S6003, the surface source smooth density (surface source smooth density distribution) at the surface source density predicted position is calculated from the surface source smooth density distribution. Specifically, the surface source density predicted positions are averaged by weighting the surface smoothness densities of the four environmental density predicted positions closest in the ± X direction ± Y direction so as to be inversely proportional to the length of each distance. The surface source smooth density (source smooth density distribution) is calculated. In step S6004, the source smooth density (source smooth density distribution) at the predicted source density position is calculated from the source smooth density distribution. Specifically, the source density density at the four nearest environmental density predicted positions in the ± X direction ± Y direction is weighted so as to be inversely proportional to the length of each distance, and the source density predicted position is averaged. The source smoothing density (source smoothing density distribution) is calculated. Note that the above-described inverse transformation process is the process of steps S6001 to S6004.
ステップS6005では、点源濃度予測位置において、点源平滑濃度から点源初期濃度を減算し、点源濃度の補正値を算出する。ステップS6006では、面源濃度予測位置において、面源平滑濃度から面源初期濃度を減算し、面源濃度の補正値を算出する。ステップS6007では、線源濃度予測位置において、線源平滑濃度から線源初期濃度を減算し、線源濃度の補正値を算出する。また、実測値については、ステップS6008では、実測値測定位置において、総合平滑濃度から初期実測値を減算し、実測値の補正値を算出する。そして、算出した補正値はデータ保存装置30へ保存される。 In step S6005, the point source density correction value is calculated by subtracting the point source initial density from the point source smooth density at the point source density predicted position. In step S6006, at the surface source density prediction position, the surface source initial density is subtracted from the surface source smooth density to calculate a correction value of the surface source density. In step S6007, the source density correction value is calculated by subtracting the source initial density from the source smoothness density at the source density prediction position. As for the actual measurement value, in step S6008, the initial actual measurement value is subtracted from the total smooth density at the actual measurement value measurement position to calculate a correction value for the actual measurement value. The calculated correction value is stored in the data storage device 30.
以上、本実施形態における環境濃度予測装置20は、各排出源の形態(点源、面源、および線源)の濃度分布を算出し、算出した各濃度分布の座標に変換処理を施して、共通の座標において各濃度分布を合成した合成濃度分布を算出する。次に、算出した合成濃度分布および実測値に対して、移流・拡散計算手法を用いて、濃度分布が滑らかになるような処理を施し、総合平滑濃度分布を算出する。さらに、環境濃度予測装置20は、総合平滑濃度分布を逆変換処理して、各排出源の形態の平滑濃度分布を算出し、算出した各排出源の形態の平滑濃度分布と変換処理前の濃度分布との差分を補正値として算出する。また、実測値については、実測値と総合平滑濃度分布の値との差分を補正値として算出する。そして、環境濃度予測装置20は、すべての補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さいか否かを比較し、いずれかの補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さくない場合、変換処理前の濃度分布および実測値を補正値で補正し、その補正した値に対して再び移流・拡散計算手法を適用して総合平滑濃度分布を算出し、補正値を算出する、ことを繰り返すことによって、すべての補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さくなるようにする。最後に、環境濃度予測装置20は、すべての補正値の絶対値が予め設定されている閾値より小さくなった場合、そのときの総合平滑濃度分布を、環境濃度を予測した環境濃度分布として設定することによって、環境濃度を予測する。
As described above, the environmental
このような構成によれば、各排出源の形態の濃度分布の座標に変換処理を施して、共通の座標上で合成濃度分布を算出するので、様々な排出源の形態が複合しても、柔軟に対応することができる。また、各排出源の形態の濃度分布を合成した合成濃度分布と実測値とに対して、移流・拡散計算手法を適用して総合平滑濃度分布を算出するので、合成濃度分布だけを用いた場合に比べて、総合平滑濃度分布に実測結果を反映することができる。 According to such a configuration, since the composite concentration distribution is calculated on the common coordinates by performing conversion processing on the coordinates of the concentration distribution of each emission source form, even if various emission source forms are combined, It can respond flexibly. In addition, since the total smooth concentration distribution is calculated by applying the advection / diffusion calculation method to the combined concentration distribution obtained by combining the concentration distributions of the forms of each emission source and the actual measurement value, when only the combined concentration distribution is used Compared to the above, the actual measurement result can be reflected in the total smooth density distribution.
1 環境濃度予測システム
10 入力装置
20 環境濃度予測装置
21 点源濃度予測部(予測部)
22 面源濃度予測部(予測部)
23 線源濃度予測部(予測部)
24 合成濃度分布演算部
25 平滑濃度分布演算部
26 補正値演算部
27 濃度補正演算部
30 データ保存装置(記憶部)
40 表示装置
1 Environmental
22 Surface source concentration prediction unit (prediction unit)
23 Source concentration prediction unit (prediction unit)
24 Synthetic density
40 Display device
Claims (3)
各排出源のデータ、該排出源が複合したときの環境濃度の実測データ、および予め設定される閾値を記憶している記憶部と、
前記記憶部から各排出源のデータを読み出して、前記排出源の形態ごとの濃度分布を予測する解析ソルバを用いて前記排出源の形態ごとの濃度分布を算出する予測部と、
算出した前記排出源の形態ごとの濃度分布の座標に変換処理を施して、共通の座標において各濃度分布を合成した合成濃度分布を算出する合成濃度分布演算部と、
算出した前記合成濃度分布および前記記憶部から読み出した前記実測データに対して、移流・拡散計算手法を用いて、前記合成濃度分布が滑らかになるような処理を施し、総合平滑濃度分布を算出するとともに、算出した前記総合平滑濃度分布の座標に逆変換処理を施して、各排出源の形態の座標上の当該排出源の形態ごとの平滑濃度分布を算出する平滑濃度分布演算部と、
前記変換処理前の各排出源の形態の濃度分布から前記各排出源の形態の平滑濃度分布を減算した差分a、および前記実測データの値から前記総合平滑濃度分布の値を減算した差分bを、算出する補正値演算部と、
前記差分aおよび前記差分bと前記閾値とを比較するとともに、その比較結果に基づいて前記差分aおよび前記差分bを用いて前記変換処理前の各排出源の形態の濃度分布の値および前記実測データの値を補正する濃度補正演算部と、
すべての前記差分の絶対値が前記閾値より小さくなるまで、補正した各排出源の形態の濃度分布および補正した実測データの値に対して、前記予測部、前記合成濃度分布演算部、前記平滑濃度分布演算部、前記補正値演算部、および前記濃度補正演算部における処理を繰返して、環境濃度を算出する演算処理部と
を備えることを特徴とする環境濃度予測装置。 An environmental concentration prediction device for calculating an environmental concentration when different forms of emission sources of air pollutants are combined,
A storage unit that stores data of each emission source, measured data of environmental concentration when the emission sources are combined, and a preset threshold;
A prediction unit that reads out data of each emission source from the storage unit and calculates a concentration distribution for each form of the emission source using an analysis solver that predicts a concentration distribution for each form of the emission source;
A combined concentration distribution calculation unit that performs conversion processing on the calculated coordinates of the concentration distribution for each form of the emission source and calculates a combined concentration distribution by combining the concentration distributions at the common coordinates;
Using the advection / diffusion calculation method, the calculated combined concentration distribution and the actually measured data read from the storage unit are processed so as to make the combined concentration distribution smooth, and the total smoothed concentration distribution is calculated. A smooth density distribution calculation unit that performs a reverse conversion process on the calculated coordinates of the total smooth density distribution and calculates a smooth density distribution for each form of the discharge source on the coordinates of the form of each discharge source,
A difference a obtained by subtracting the smoothing density distribution of each emission source form from the concentration distribution of each emission source form before the conversion process, and a difference b obtained by subtracting the value of the total smoothing density distribution from the value of the actual measurement data A correction value calculation unit to be calculated;
The difference a and the difference b are compared with the threshold value, and based on the comparison result, using the difference a and the difference b, the value of the concentration distribution in the form of each emission source before the conversion process and the actual measurement A density correction calculator for correcting the data value;
Until the absolute values of all the differences are smaller than the threshold value, the prediction unit, the combined concentration distribution calculation unit, and the smoothed concentration are calculated for the corrected concentration distribution of each emission source and the corrected actual measurement data value. An environmental concentration prediction apparatus comprising: a distribution calculation unit, a correction value calculation unit, and a calculation processing unit that calculates an environmental concentration by repeating processing in the concentration correction calculation unit.
前記環境濃度予測装置は、
各排出源のデータ、該排出源が複合したときの環境濃度の実測データ、および予め設定される閾値を記憶している記憶部と、
前記記憶部から各排出源のデータを読み出して、前記排出源の形態ごとの濃度分布を予測する解析ソルバを用いて前記排出源の形態ごとの濃度分布を算出する予測部と、
算出した前記排出源の形態ごとの濃度分布の座標に変換処理を施して、共通の座標において各濃度分布を合成した合成濃度分布を算出する合成濃度分布演算部と、
算出した前記合成濃度分布および前記記憶部から読み出した前記実測データに対して、移流・拡散計算手法を用いて、前記合成濃度分布が滑らかになるような処理を施し、総合平滑濃度分布を算出するとともに、算出した前記総合平滑濃度分布の座標に逆変換処理を施して、各排出源の形態の座標上の当該排出源の形態ごとの平滑濃度分布を算出する平滑濃度分布演算部と、
前記変換処理前の各排出源の形態の濃度分布から前記各排出源の形態の平滑濃度分布を減算した差分a、および前記実測データの値から前記総合平滑濃度分布の値を減算した差分bを、算出する補正値演算部と、
前記差分aおよび前記差分bと前記閾値とを比較するとともに、その比較結果に基づいて前記差分aおよび前記差分bを用いて前記変換処理前の各排出源の形態の濃度分布の値および前記実測データの値を補正する濃度補正演算部と、
を備え、
すべての前記差分の絶対値が前記閾値より小さくなるまで、補正した各排出源の形態の濃度分布および補正した実測データの値に対して、前記予測部、前記合成濃度分布演算部、前記平滑濃度分布演算部、前記補正値演算部、および前記濃度補正演算部における処理を繰返して、環境濃度を算出する
ことを特徴とする環境濃度予測方法。 An environmental concentration prediction method used in an environmental concentration prediction apparatus for calculating an environmental concentration when different forms of emission sources of air pollutants are combined,
The environmental concentration prediction apparatus
A storage unit that stores data of each emission source, measured data of environmental concentration when the emission sources are combined, and a preset threshold;
A prediction unit that reads out data of each emission source from the storage unit and calculates a concentration distribution for each form of the emission source using an analysis solver that predicts a concentration distribution for each form of the emission source;
A combined concentration distribution calculation unit that performs conversion processing on the calculated coordinates of the concentration distribution for each form of the emission source and calculates a combined concentration distribution by combining the concentration distributions at the common coordinates;
Using the advection / diffusion calculation method, the calculated combined concentration distribution and the actually measured data read from the storage unit are processed so as to make the combined concentration distribution smooth, and the total smoothed concentration distribution is calculated. A smooth density distribution calculation unit that performs a reverse conversion process on the calculated coordinates of the total smooth density distribution and calculates a smooth density distribution for each form of the discharge source on the coordinates of the form of each discharge source,
A difference a obtained by subtracting the smooth density distribution of each emission source form from the concentration distribution of each emission source form before the conversion process, and a difference b obtained by subtracting the value of the total smooth density distribution from the value of the actual measurement data A correction value calculation unit to be calculated;
The difference a and the difference b are compared with the threshold value, and based on the comparison result, using the difference a and the difference b, the value of the concentration distribution in the form of each emission source before the conversion process and the actual measurement A density correction calculator for correcting the data value;
With
Until the absolute values of all the differences are smaller than the threshold value, the prediction unit, the combined concentration distribution calculation unit, and the smoothed concentration are calculated for the corrected concentration distribution of each emission source and the corrected actual measurement data value. An environmental concentration prediction method, wherein environmental concentration is calculated by repeating processing in a distribution calculation unit, the correction value calculation unit, and the concentration correction calculation unit.
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