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CN115271422A - 一种大气污染控制措施的评估方法及装置 - Google Patents

一种大气污染控制措施的评估方法及装置 Download PDF

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CN115271422A
CN115271422A CN202210873948.2A CN202210873948A CN115271422A CN 115271422 A CN115271422 A CN 115271422A CN 202210873948 A CN202210873948 A CN 202210873948A CN 115271422 A CN115271422 A CN 115271422A
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pollutant
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pollution control
emission
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CN202210873948.2A
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冯德星
安建平
赵宇
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Rockontrol Technology Group Co ltd
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Abstract

本申请提供一种大气污染控制措施的评估方法及装置，应用于环境保护领域，其中，大气污染控制措施的评估方法包括：获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据；其中，待评估时空范围包括待评估地理区域以及待评估时间范围，污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在待评估时空范围内排放待评估污染物的排放量；根据污染物排放数据计算待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量；将时空范围内的影响参数数据以及总排放削减量输入箱式模型中，得到箱式模型输出的采取大气污染控制措施后待评估污染物的污染物下降浓度；其中，影响参数数据包括气象数据；根据污染物下降浓度对大气污染控制措施进行评估。

Description

一种大气污染控制措施的评估方法及装置
技术领域
本申请涉及环境保护领域，具体而言，涉及一种大气污染控制措施的评估方法及装置。
背景技术
随着我国城市化、工业化、区域经济一体化进程的加快，区域经济发展与区域大气质量改善之间的矛盾愈加激烈；同时，随着大气中污染物类型和浓度的时空变化更加复杂，以PM2.5为主要污染物的大气污染已经成为目前重大的环境问题之一。为了应对这一问题，全国各个省份和城市都相继制定了相关的污染控制措施和重污染天气应急预案。为了逐步提升管控措施及应急预案的有效性，对其实施效果进行定量评估和优选是十分重要的一个环节。
目前，常用的重污染天气应急管控措施评估方法包括：空气质量数值模式情景模拟方法和响应曲面模型方法(Response Surface Methodology，RSM)。但是，采用上述两种评估方法，均存在评估过程中计算效率低、需消耗大量计算资源的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种大气污染控制措施的评估方法及装置，用以解决现有技术中在对大气污染控制措施进行评估的过程中计算效率低、需消耗大量计算资源的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种大气污染控制措施的评估方法，包括：获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据；其中，所述待评估时空范围包括待评估地理区域以及待评估时间范围，所述污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在所述待评估时空范围内排放所述待评估污染物的排放量；根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量；根据所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量计算采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度；其中，所述影响参数数据包括气象数据；根据所述污染物下降浓度对所述大气污染控制措施进行评估。在上述方案中，在对大气污染控制措施进行评估时，可以基于箱式模型法实现评估，其中，通过简化箱式模型法的输入，可以降低消耗的计算资源并提高计算效率。在本申请实施例中，可以考虑气象数据对污染物下降浓度的影响，从而可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度，包括：根据所述气象数据计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的逐小时混合层厚度；根据所述逐小时混合层厚度计算所述待评估时间范围内的逐小时通风系数，并根据所述逐小时通风系数计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的平均通风系数；根据所述平均通风系数以及所述总排放削减量计算所述第一下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度。在上述方案中，可以根据气象数据依次计算混合层厚度以及通风系数，并基于通风系数计算污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述影响参数数据还包括：污染物干湿沉降数据与化学转换数据；所述将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度，还包括：根据所述污染物干湿沉降数据、所述化学转换数据以及所述气象数据计算第二下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度与所述第二下降浓度的和。在上述方案中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下以及化学转换情况下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据以及化学转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述影响参数数据还包括：前体物转换数据；所述将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度，还包括：根据所述前体物转换数据以及其他污染物的下降浓度计算第三下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第三下降浓度。在上述方案中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度以及根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据前体物转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据、化学转换数据以及前体物转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量，包括：获取所述大气污染控制措施对应的预设削减量；根据所述预设削减量以及所述污染物排放数据计算每一个污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的排放削减量；根据多个排放削减量计算所有污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的所述总排放削减量。在上述方案中，根据大气污染控制措施对应的预设削减量，可以得到污染物的总排放削减量，从而可以基于上述总排放削减量对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
在可选的实施方式中，所述获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据，包括：获取预存储的污染物排放源数据清单以及所述待评估时空范围；其中，所述污染物排放源数据清单包括不同地理区域和不同行业的污染物排放源排放所述待评估污染物的年排放量；根据所述待评估时空范围对所述污染物排放源数据清单进行时空分配，得到所述污染物排放数据。在上述方案中，通过对污染物排放源数据清单进行时空分配，可以得到污染物排放数据，从而可以基于上述污染物排放数据对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
第二方面，本申请实施例提供一种大气污染控制措施的评估装置，包括：获取模块，用于获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据；其中，所述待评估时空范围包括待评估地理区域以及待评估时间范围，所述污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在所述待评估时空范围内排放所述待评估污染物的排放量；第一计算模块，用于根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量；根据所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量计算采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度；其中，所述影响参数数据包括气象数据；第二计算模块，用于根据所述污染物下降浓度对所述大气污染控制措施进行评估。在上述方案中，在对大气污染控制措施进行评估时，可以基于箱式模型法实现评估，其中，通过简化箱式模型法的输入，可以降低消耗的计算资源并提高计算效率。在本申请实施例中，可以考虑气象数据对污染物下降浓度的影响，从而可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述第二计算模块具体用于：根据所述气象数据计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的逐小时混合层厚度；根据所述逐小时混合层厚度计算所述待评估时间范围内的逐小时通风系数，并根据所述逐小时通风系数计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的平均通风系数；根据所述平均通风系数以及所述总排放削减量计算所述第一下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度。在上述方案中，可以根据气象数据依次计算混合层厚度以及通风系数，并基于通风系数计算污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述影响参数数据还包括：污染物干湿沉降数据与化学转换数据；所述第二计算模块还用于：根据所述污染物干湿沉降数据、所述化学转换数据以及所述气象数据计算第二下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度与所述第二下降浓度的和。在上述方案中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下以及化学转换情况下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据以及化学转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述影响参数数据还包括：前体物转换数据；所述第二计算模块还用于：根据所述前体物转换数据以及其他污染物的下降浓度计算所述第三下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第三下降浓度。在上述方案中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度以及根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据前体物转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据、化学转换数据以及前体物转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
在可选的实施方式中，所述第一计算模块具体用于：获取所述大气污染控制措施对应的预设削减量；根据所述预设削减量以及所述污染物排放数据计算每一个污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的排放削减量；根据多个排放削减量计算所有污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的所述总排放削减量。在上述方案中，根据大气污染控制措施对应的预设削减量，可以得到污染物的总排放削减量，从而可以基于上述总排放削减量对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
在可选的实施方式中，所述获取模块具体用于：获取预存储的污染物排放源数据清单以及所述待评估时空范围；其中，所述污染物排放源数据清单包括不同地理区域和不同行业的污染物排放源排放所述待评估污染物的年排放量；根据所述待评估时空范围对所述污染物排放源数据清单进行时空分配，得到所述污染物排放数据。在上述方案中，通过对污染物排放源数据清单进行时空分配，可以得到污染物排放数据，从而可以基于上述污染物排放数据对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行如第一方面所述的大气污染控制措施的评估方法。
第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线；所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序指令，所述处理器调用所述计算机程序指令能够执行如第一方面所述的大气污染控制措施的评估方法。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序指令，所述计算机程序指令被计算机运行时，使所述计算机执行如第一方面所述的大气污染控制措施的评估方法。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种大气污染控制措施的评估方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种大气污染控制措施的评估装置的结构框图；
图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
目前，常用的重污染天气应急管控措施评估方法包括：空气质量数值模式情景模拟方法和RSM。
其中，对于空气质量数值模式情景模拟方法，当需要评估多个不同的大气污染控制措施时，一种方式是对于每一种大气污染控制措施均重新生成相应的污染物排放源数据清单并运行空气质量数值模式，依据不同情景下空气质量数值模式输出的结果进行评估；该方式操作流程复杂并且计算效率较低。另一种方式是运行空气质量数值模式获得各污染排放源所排放的污染物的量与环境空气质量之间的函数关系，从而分别得到每种大气污染控制措施对污染物浓度改善效果的贡献率；该方式由于需要运行空气质量数值模式，需要一定的计算资源和一定的时间，且对于操作人员的技术水平要求较高，无法实现多种控制措施的实时优选。
对于RSM，该方法利用对模式输入的污染物排放源排放量进行扰动后，运行多组空气质量情景模拟，进而构建出某一污染物浓度与各污染物排放源排放量之间的函数关系，最终基于这一函数关系评估大气污染控制措施的控制效果；该方法构建污染物浓度与污染物排放源排放量之间的响应函数关系往往需要进行数十组至上百组的模式情景模拟，而且在不同的气象条件下需要重新模拟构建函数关系，因此，需要消耗大量的计算机资源和计算时间，无法实现对大气污染控制效果进行实时、动态预测评估。
基于上述现有技术中存在的问题，本申请实施了提供一种大气污染控制措施的评估方法，该大气污染控制措施的评估方法可以降低对大气污染控制措施进行评估的过程中的计算资源，并提高计算效率低。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描述。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种大气污染控制措施的评估方法的流程图，该大气污染控制措施的评估方法可以包括如下步骤：
步骤S101：获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据。
步骤S102：根据污染物排放数据计算待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量。
步骤S103：将时空范围内的影响参数数据以及总排放削减量输入箱式模型中，得到箱式模型输出的采取大气污染控制措施后待评估污染物的污染物下降浓度。
步骤S104：根据污染物下降浓度对大气污染控制措施进行评估。
具体的，在步骤S101中，待评估时空范围可以包括待评估地理区域以及待评估时间范围[T1,T2]，其中，T1为待评估时间范围的起始时间，T2为待评估时间范围的终止时间。例如：待评估地理区域为北京，待评估时间范围的起始时间T1为2022年1月1日，待评估时间范围的终止时间T2为2022年3月31日。
待评估污染物可以有多种污染物种类，例如：PM2.5、PM10、SO2、NOx、NH3、CO、VOCs等。以待评估污染物为PM2.5为例，本申请实施了提供的大气污染控制措施的评估方法的目的在于：评估大气污染控制措施对PM2.5的控制效果。
污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在待评估时空范围内排放待评估污染物的排放量，可以理解的是，污染物排放数据可以仅包括一条数据，也可以包括多条数据。其中，本申请实施例对不同行业的污染物排放源不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整，例如：不同行业的污染物排放源可以包括化石燃料固定燃烧、工艺过程、移动源、溶剂使用、农业源、扬尘源、生物质燃烧和废弃物处理等行业的污染物排放源。
举例来说，污染物排放数据包括：在待评估地理区域内的a地理位置、属于d行业类别的污染物排放源，在待评估时间范围[T1,T2]内排放第k种待评估污染物Wk的排放量Pa,d,k，以及在待评估地理区域内的b地理位置、属于e行业类别的污染物排放源，在待评估时间范围[T1,T2]内排放待评估污染物k的排放量Pb,e,k。
需要说明的是，本申请实施例对获取上述污染物排放数据的具体实施方式不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整，例如：可以接收外部设备发送的污染物排放数据；或者，可以读取本地存储的污染物排放数据；或者，可以通过计算得到污染物排放数据等。其中，通过计算得到污染物排放数据的具体实施方式将在后续实施了中进行详细的介绍，此处暂不说明。
在上述步骤S102中，本申请实施了对大气污染控制措施的具体实施方式以及具体数量均不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整。
作为一种实施方式，大气污染控制措施可以包括多种点源控制措施以及多种面源控制措施。其中，点源控制措施是指针对待评估地理区域内的点源(例如：一个污染物排放源等)进行污染物排放控制，而面源控制措施是指针对待评估地理区域内的面源(例如：一个网格等)进行污染物排放控制。
作为另一种实施方式，大气污染控制措施可以包括对待评估污染物进行控制的具体数值大小，也可以包括对待评估污染物进行控制的比例大小等。
因此，基于上述步骤S101中得到的污染物排放数据，可以计算得到待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量M(Wk)。其中，总排放削减量是指，在待评估地理区域内的所有污染物排放源，在大气污染控制措施实施之前在待评估时间范围内的待评估污染物的排放量，与在所有大气污染控制措施的影响下在待评估时间范围内的待评估污染物的排放量的差值。
可以理解的是，上述所有污染物排放源可以指会排放待评估污染物的污染物排放源，也可以指所有的污染物排放源，本申请实施例对此不作具体的限定。
在上述步骤S103中，可以进一步的根据时空范围内的影响参数数据以及上述步骤S102中得到的总排放削减量M(Wk)，基于箱式模型得到采取大气污染控制措施后待评估污染物的污染物下降浓度C。
其中，本申请实施例对影响参数数据的具体实施方式不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整。例如：影响参数数据可以包括气象数据、污染物干湿沉降数据、化学转换数据、前体物转换数据等。在本申请实施例中，影响参数数据可以仅包括气象数据。
箱式模型，又称容积模型或有限单元模型，其把研究对象(在本申请实施例中，指区域大气)看成为一个或若干个独立的空间体，假定在其内部各种物质均匀混合，并发生反应(如物质衰减等)，各个箱之间按照一定的形式(如湍流、扩散等)存在物质交换。基于箱式模型，根据每一个箱子的质量平衡关系，可以写出其质量平衡微(差)方程式，联立求解微分方程组可以求得每一个箱子中的物质浓度。
因此，在本申请实施例中，可以将上述时空范围内的影响参数数据以及总排放削减量M(Wk)输入至箱式模型中，得到箱式模型输出的待评估污染物的污染物下降浓度C。然后，可以基于上述污染物下降浓度C对大气污染控制措施的效果进行评估。
可以理解的是，本申请实施例对上述箱式模型的具体实施方式不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整。本申请将在后续实施例中举例对上述箱式模型的实施方式进行介绍。
在上述方案中，在对大气污染控制措施进行评估时，可以基于箱式模型法实现评估，其中，通过简化箱式模型法的输入，可以降低消耗的计算资源并提高计算效率。在本申请实施例中，可以考虑气象数据对污染物下降浓度的影响，从而可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，在上述实施例的基础上，当影响参数数据包括气象数据时，上述步骤S103具体可以包括如下步骤：
步骤1)，根据气象数据计算待评估地理区域在待评估时间范围内的逐小时混合层厚度。
步骤2)，根据逐小时混合层厚度计算待评估时间范围内的逐小时通风系数，并根据逐小时通风系数计算待评估地理区域在待评估时间范围内的平均通风系数。
步骤3)，根据平均通风系数以及总排放削减量计算第一下降浓度。
具体的，在上述步骤1)中，本申请实施例对气象数据的具体实施方式不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整，例如：气象数据可以包括逐小时风速、低云量、总云量、累计降水量数据等。
依据GB/T 3840-91标准附录E提供的方法，可以计算得到待评估地理区域在待评估时间范围[T1,T2]内的逐小时混合层厚度Li。
然后，根据如下公式，可以根据逐小时混合层厚度Li计算得到在待评估时间范围[T1,T2]内的逐小时通风系数Vi：
Vi＝Li×ui；
其中，ui为待评估地理区域内第i小时的近地面风速。
接下来，根据如下公式，可以根据逐小时通风系数Vi计算得到待评估地理区域在待评估时间范围[T1,T2]内的平均通风系数V：
Figure BDA0003759449640000141
其中，m为待评估时间范围[T1,T2]包含的小时个数。
最后，根据如下公式，可以根据平均通风系数V以及总排放削减量M(Wk)计算得到待评估地理区域在待评估时间范围[T1,T2]内受到大气污染控制措施影响下，待评估污染物Wk在通风稀释条件下的第一下降浓度C1：
Figure BDA0003759449640000151
其中，T为待评估时间范围的总长度，S为待评估地理区域的区域总面积。
可以理解的是，在本申请实施例中，污染物下降浓度C等于第一下降浓度C1。
在上述方案中，可以根据气象数据依次计算混合层厚度以及通风系数，并基于通风系数计算污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，在上述实施例的基础上，当影响参数数据包括气象数据、污染物干湿沉降数据以及化学转换数据时，在上述步骤1)-步骤3)的基础上，上述步骤S103还可以包括如下步骤：
步骤4)，根据污染物干湿沉降数据、化学转换数据以及气象数据计算第二下降浓度。
具体的，可以在上述第一下降浓度C1的基础上同步叠加待评估时间范围内待评估污染物的干沉降作用、湿沉降作用和待评估污染物的化学转化影响估算的第二下降浓度C2。
在上述步骤4)中，本申请实施例对污染物干湿沉降数据以及化学转换数据具体实施方式不作具体的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整，例如：污染物干湿沉降数据可以包括待评估污染物的干沉降速度ud,Wk等，化学转换数据可以包括待评估污染物的清洗比wr,Wk、待评估污染物的半衰期Tc,Wk等。
因此，根据如下公式，可以根据污染物干湿沉降数据、化学转换数据以及气象数据计算得到第二下降浓度C2：
Figure BDA0003759449640000161
其中，R为待评估时间范围内的累计降水量。
可以理解的是，在本申请实施例中，污染物下降浓度C等于第一下降浓度c1与第二下降浓度C2的和。
需要说明的是，上述步骤1)-步骤3)与上述步骤4)之间并没有顺序，既可以先执行步骤1)-步骤3)再执行步骤4)，也可以先执行步骤4)再执行步骤1)-步骤3)，还可以同时执行步骤1)-步骤3)以及步骤4)，本申请实施例对此不作具体的限定。
在上述方案中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下以及化学转换情况下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据以及化学转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，在上述实施例的基础上，当影响参数数据包括气象数据、污染物干湿沉降数据、化学转换数据以及前体物转换数据时，在上述步骤1)-步骤3)以及步骤4)的基础上，上述步骤S103还可以包括如下步骤：
步骤5)，根据前体物转换数据以及其他污染物的下降浓度计算第三下降浓度。
具体的，可以在上述第一下降浓度C1以及第二下降浓度C2的基础上同步叠加基于其他污染物的前体物转化比率估算得到的第三下降浓度C3。
以待评估污染物为一次PM2.5为例，可以叠加按SO2、NOx、NH3、VOCs等前体物转化比率估算的二次PM2.5的第三下降浓度C3。其中，按上述方法计算得到的一次PM2.5、SO2、NOx、NH3、VOCs等污染物的预测下降浓度分别为CPM2.5、
Figure BDA0003759449640000171
CNH3、CVOCs，SO2、NOx、NH3、VOCs等污染物转化为PM2.5的前体物转化比率分别为
Figure BDA0003759449640000172
θVOCs，则根据如下公式，可以根据前体物转换数据以及其他污染物的下降浓度计算第三下降浓度C3：
Figure BDA0003759449640000173
可以理解的是，在本申请实施例中，污染物下降浓度C等于第三下降浓度C3。
需要说明的是，上述步骤5)应该在上述步骤1)-步骤3)以及上述步骤4)之后执行。
在上述方案中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度以及根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据前体物转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据、化学转换数据以及前体物转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，在上述实施例的基础上，上述步骤S102具体可以包括如下步骤：
步骤1)，获取大气污染控制措施对应的预设削减量。
步骤2)，根据预设削减量以及污染物排放数据计算每一个污染物排放源所排放的污染物在大气污染控制措施下的排放削减量。
步骤3)，根据多个排放削减量计算所有污染物排放源所排放的污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量。
具体的，可以获取大气污染控制措施对应的预设削减量，然后根据上述预设削减量以及污染物排放数据计算每一个污染物排放源所排放的污染物在大气污染控制措施下的排放削减量，最后根据多个排放削减量计算所有污染物排放源所排放的污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量。
以大气污染控制措施包括多种点源控制措以及多种面源控制措施为例，上述步骤1)中获取到的数据可以包括：在a地理位置对d种行业采取的点源控制措施Ba,d对应的预设削减量，以及，在a地理位置对第d种行业采取的面源控制措施Aa,d对应的预设削减量。
然后，根据预设削减量以及污染物排放数据，可以得到以下数据：每种点源控制措施Ba,d对处于a地理位置、d行业的污染物排放点源在待评估时间范围内第k种污染物Wk的点源排放削减量MPa,d(Ba,d,u，Wk)，以及，每种面源控制措施Aa,d对处于a地理位置、d行业的污染物排放面源在待评估时间范围内第k种污染物Wk的面源排放削减量MPa,d(Aa,d,v，Wk)。
接下来，根据如下公式，可以计算每一个污染物排放源所排放的污染物在多种大气污染控制措施下的排放削减量Ma,d(Wk)：
Figure BDA0003759449640000191
其中，Ba,d,u代表第u种点源控制措施，n1代表采取的点源控制措施的总数量，Aa,d,v代表第v种面源控制措施，n2代表采取的面源控制措施的总数量。
最后，根据步骤2)中得到的多个排放削减量，可以得到计算所有污染物排放源所排放的污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量M(Wk)。
举例来说，假设需要研究的待评估污染物为SO2，需要评估的点源控制措施共有5种，分别为：点源控制措施B1、点源控制措施B2、点源控制措施B3、点源控制措施B4、点源控制措施B5。这5种点源控制措施在不同地区针对不同点源采取，例如：点源控制措施B1是针对A地区火电行业点源采取的控制措施，具体内容为降低A地区火电行业点源SO2的排放量，降低比例为10％；因此，可以得到A地区火电行业在待评估时间范围内SO2的点源排放削减量MPa,d(B1,SO2)。将5个点源SO2控制后的点源排放削减量相加，可以得到SO2经过点源控制措施控制后的排放削减量Ma,d(Wk)。
假设需要评估的面源控制措施共有3种，分别为：面源控制措施A1、面源控制措施A2以及面源控制措施A3。分别获得面源控制措施A1对某个区域的SO2排放量的面源排放削减量MPa，d(A1，SO2)，面源控制措施A2对某个模式网格的SO2排放量的面源排放削减率MPa，d(A2，SO2)，面源控制措施A3对某个模式网格的SO2排放量的面源排放削减量MPa，d(A3，SO2)。对MPa，d(A1，SO2)、MPa，d(A2，SO2)以及MPa，d(A3，SO2)求和，即可得到SO2经过面源控制措施控制后的排放削减量Ma，d(Wk)。
基于上述点源控制措施以及面源控制措施控制后的排放削减量，可以得到所有污染物排放源所排放的污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量M(Wk)。
在上述方案中，根据大气污染控制措施对应的预设削减量，可以得到污染物的总排放削减量，从而可以基于上述总排放削减量对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
进一步的，在上述实施例的基础上，上述步骤S101具体可以包括如下步骤：
步骤1)，获取预存储的污染物排放源数据清单以及待评估时空范围。
步骤2)，根据待评估时空范围对污染物排放源数据清单进行时空分配，得到污染物排放数据。
具体的，上述步骤1)中的污染物排放源数据清单可以包括不同地理区域和不同行业的污染物排放源排放待评估污染物的年排放量。例如：污染物排放源清单数据可以包括若干条污染物排放源数据，每条污染物排放源数据表示为Ea，dk，其中，k代表第k种污染物Wk，a代表污染物排放源地理位置，d代表污染物排放源所对应的行业类别，Ea，d，k含义为：在a地理位置，属于d行业类别的污染物排放源，排放第k种污染物Wk的年总排放量。
然后，在上述步骤2)中，可以对上述污染物排放源清单数据进行时空分配，得到在a地理位置，属于d行业类别的污染物排放源，在待评估时间范围[T1,T2]内的污染物排放数据Pa,d,k；
例如，假设需要研究的大气污染物为SO2，则对污染物排放源清单数据进行时空分配，分别得到在不同地理位置、不同行业类别的污染物排放源，在待评估时间范围[T1,T2]内的SO2排放数据Pa,d,SO2。
在上述方案中，通过对污染物排放源数据清单进行时空分配，可以得到污染物排放数据，从而可以基于上述污染物排放数据对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
请参照图2，图2为本申请实施例提供的一种大气污染控制措施的评估装置的结构框图，该大气污染控制措施的评估装置200包括：获取模块201，用于获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据；其中，所述待评估时空范围包括待评估地理区域以及待评估时间范围，所述污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在所述待评估时空范围内排放所述待评估污染物的排放量；第一计算模块202，用于根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量；根据所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量计算采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度；其中，所述影响参数数据包括气象数据；第二计算模块203，用于根据所述污染物下降浓度对所述大气污染控制措施进行评估。
在本申请实施例中，在对大气污染控制措施进行评估时，可以基于箱式模型法实现评估，其中，通过简化箱式模型法的输入，可以降低消耗的计算资源并提高计算效率。在本申请实施例中，可以考虑气象数据对污染物下降浓度的影响，从而可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，所述第二计算模块203具体用于：根据所述气象数据计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的逐小时混合层厚度；根据所述逐小时混合层厚度计算所述待评估时间范围内的逐小时通风系数，并根据所述逐小时通风系数计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的平均通风系数；根据所述平均通风系数以及所述总排放削减量计算所述第一下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度。
在本申请实施例中，可以根据气象数据依次计算混合层厚度以及通风系数，并基于通风系数计算污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据可以在降低计算资源的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，所述影响参数数据还包括：污染物干湿沉降数据与化学转换数据；所述第二计算模块203还用于：根据所述污染物干湿沉降数据、所述化学转换数据以及所述气象数据计算第二下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度与所述第二下降浓度的和。
在本申请实施例中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对在当前气象环境下以及化学转换情况下多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据以及化学转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，所述影响参数数据还包括：前体物转换数据；所述第二计算模块203还用于：根据所述前体物转换数据以及其他污染物的下降浓度计算第三下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第三下降浓度。
在本申请实施例中，可以在根据气象数据计算得到的污染物的下降浓度以及根据污染物干湿沉降数据以及化学转换数据计算得到的污染物的下降浓度的基础上，叠加根据前体物转换数据计算得到的污染物的下降浓度，从而可以对多种大气污染控制措施的空气质量改善效果进行评估。因此，基于上述气象数据、污染物干湿沉降数据、化学转换数据以及前体物转换数据可以在降低计算资源并提高计算精度的基础上，对多套大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估，实现多种大气污染控制措施的对比优选，提升空气质量控制成效。
进一步的，所述第一计算模块202具体用于：获取所述大气污染控制措施对应的预设削减量；根据所述预设削减量以及所述污染物排放数据计算每一个污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的排放削减量；根据多个排放削减量计算所有污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的所述总排放削减量。
在本申请实施例中，根据大气污染控制措施对应的预设削减量，可以得到污染物的总排放削减量，从而可以基于上述总排放削减量对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
进一步的，所述获取模块201具体用于：获取预存储的污染物排放源数据清单以及所述待评估时空范围；其中，所述污染物排放源数据清单包括不同地理区域和不同行业的污染物排放源排放所述待评估污染物的年排放量；根据所述待评估时空范围对所述污染物排放源数据清单进行时空分配，得到所述污染物排放数据。
在本申请实施例中，通过对污染物排放源数据清单进行时空分配，可以得到污染物排放数据，从而可以基于上述污染物排放数据对大气污染控制措施的空气质量改善效果进行快速定量评估。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图，该电子设备300包括：至少一个处理器301，至少一个通信接口302，至少一个存储器303和至少一个通信总线304。其中，通信总线304用于实现这些组件直接的连接通信，通信接口302用于与其他节点设备进行信令或数据的通信，存储器303存储有处理器301可执行的机器可读指令。当电子设备300运行时，处理器301与存储器303之间通过通信总线304通信，机器可读指令被处理器301调用时执行上述大气污染控制措施的评估方法。
例如，本申请实施例的处理器301通过通信总线304从存储器303读取计算机程序并执行该计算机程序可以实现如下方法：步骤S101：获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据。步骤S102：根据污染物排放数据计算待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量。步骤S103：将时空范围内的影响参数数据以及总排放削减量输入箱式模型中，得到箱式模型输出的采取大气污染控制措施后待评估污染物的污染物下降浓度。步骤S104：根据污染物下降浓度对大气污染控制措施进行评估。
其中，处理器301包括一个或多个，其可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器301可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、微控制单元(Micro Controller Unit，简称MCU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)或者其他常规处理器；还可以是专用处理器，包括神经网络处理器(Neural-network Processing Unit，简称NPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称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。并且，在处理器301为多个时，其中的一部分可以是通用处理器，另一部分可以是专用处理器。
存储器303包括一个或多个，其可以是，但不限于，随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)，只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EPROM)，电可擦除可编程只读存储器(ElectricErasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)等。
可以理解，图3所示的结构仅为示意，电子设备300还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。于本申请实施例中，电子设备300可以是，但不限于台式机、笔记本电脑、智能手机、智能穿戴设备、车载设备等实体设备，还可以是虚拟机等虚拟设备。另外，电子设备300也不一定是单台设备，还可以是多台设备的组合，例如服务器集群，等等。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括计算机程序指令，当计算机程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述实施例中大气污染控制措施的评估方法的步骤，例如包括：获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据；其中，所述待评估时空范围包括待评估地理区域以及待评估时间范围，所述污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在所述待评估时空范围内排放所述待评估污染物的排放量；根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量；将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度；其中，所述影响参数数据包括气象数据；根据所述污染物下降浓度对所述大气污染控制措施进行评估。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大气污染控制措施的评估方法，其特征在于，包括：
获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据；其中，所述待评估时空范围包括待评估地理区域以及待评估时间范围，所述污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在所述待评估时空范围内排放所述待评估污染物的排放量；
根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量；
将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度；其中，所述影响参数数据包括气象数据；
根据所述污染物下降浓度对所述大气污染控制措施进行评估。
2.根据权利要求1所述的大气污染控制措施的评估方法，其特征在于，所述将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度，包括：
根据所述气象数据计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的逐小时混合层厚度；
根据所述逐小时混合层厚度计算所述待评估时间范围内的逐小时通风系数，并根据所述逐小时通风系数计算所述待评估地理区域在所述待评估时间范围内的平均通风系数；
根据所述平均通风系数以及所述总排放削减量计算第一下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度。
3.根据权利要求2所述的大气污染控制措施的评估方法，其特征在于，所述影响参数数据还包括：污染物干湿沉降数据与化学转换数据；
所述将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度，还包括：
根据所述污染物干湿沉降数据、所述化学转换数据以及所述气象数据计算第二下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第一下降浓度与所述第二下降浓度的和。
4.根据权利要求2或3所述的大气污染控制措施的评估方法，其特征在于，所述影响参数数据还包括：前体物转换数据；
所述将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度，还包括：
根据所述前体物转换数据以及其他污染物的下降浓度计算第三下降浓度；其中，所述污染物下降浓度等于所述第三下降浓度。
5.根据权利要求1-3任一项所述的大气污染控制措施的评估方法，其特征在于，所述根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量，包括：
获取所述大气污染控制措施对应的预设削减量；
根据所述预设削减量以及所述污染物排放数据计算每一个污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的排放削减量；
根据多个排放削减量计算所有污染物排放源所排放的所述污染物在所述大气污染控制措施下的所述总排放削减量。
6.根据权利要求1-3任一项所述的大气污染控制措施的评估方法，其特征在于，所述获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据，包括：
获取预存储的污染物排放源数据清单以及所述待评估时空范围；其中，所述污染物排放源数据清单包括不同地理区域和不同行业的污染物排放源排放所述待评估污染物的年排放量；
根据所述待评估时空范围对所述污染物排放源数据清单进行时空分配，得到所述污染物排放数据。
7.一种大气污染控制措施的评估装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取在待评估时空范围内针对待评估污染物的污染物排放数据；其中，所述待评估时空范围包括待评估地理区域以及待评估时间范围，所述污染物排放数据包括不同行业的污染物排放源在所述待评估时空范围内排放所述待评估污染物的排放量；
第一计算模块，用于根据所述污染物排放数据计算所述待评估污染物在大气污染控制措施下的总排放削减量；
第二计算模块，用于将所述时空范围内的影响参数数据以及所述总排放削减量输入箱式模型中，得到所述箱式模型输出的采取所述大气污染控制措施后所述待评估污染物的污染物下降浓度；其中，所述影响参数数据包括气象数据；
评估模块，用于根据所述污染物下降浓度对所述大气污染控制措施进行评估。
8.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线；
所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序指令，所述处理器调用所述计算机程序指令能够执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序指令，所述计算机程序指令被计算机运行时，使所述计算机执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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