具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本 发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配 置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限 制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一 旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步 定义和解释。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情 况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前，追溯某区域内影响环境空气质量恶化的污染源的应用方法主要 有两种，第一种是单纯的利用人力巡查、排查该区域的可能污染源的方法； 第二种是利用多种监测设备辅助，获取某区域污染物浓度的空间分布，然 后辅助人力分析和巡查。以第二种方法为例，该方法可以利用监测微站、 走航、雷达扫描等设备获取污染物浓度的空间分布，然后确定污染源头查 找区域，这个区域可以是以点为中心的无指向圆形区域、也可以是带有方向指向的扇形等区域，然后通过专业分析或者携带便携式空气质量监测设 备进行小范围排查从而锁定疑似污染源。

这两种方法中，单纯的人力巡查效率低，且时间的滞后和人员的专业 缺失造成巡查结果的不可信；辅助监测设备缩小了排查范围，提高了时效， 但影响某区域污染的源是多样的，虽然监测设备缩小了范围，但在该范围 内进行无重点无优先级的污染源排查，浪费人力和物力，且在设备缩小排 查范围时如果设置的排查方法不当，会遗漏疑似污染源，不能形成科学溯 源体系。

基于此，本发明提供一种大气污染溯源方法、装置、电子设备和计算 机可读介质，在避免遗漏疑似污染源的前提下，能够快速确定污染源分布 区域，建立疑似污染源优先级清单，下面通过实施例对本发明进行详细阐 述。

参照图1，本实施例提供的一种大气污染溯源方法，包括如下步骤：

S110，获取目标监测站点超标污染物在目标时间段多个风向的污染数 据；

在本步骤中，目标监测站点可以是某环境空气质量监测站点。通常， 目标时间段可以以小时、分钟为单位，可以是几个小时，可以是几十分钟； 通常，目标时间段T的范围为：45≤T≤60；本实施例中的目标时间段为一 个小时。通常，多个风向可以是四个风向、八个风向、十六个风向；本实 施例中的多个风向优选为十六个风向(参考风向十六方位图)。另外，在本 实施例中，污染数据包括风速、风向、污染物浓度的分钟级数据，即每分 钟获取的数据组包含1个风向、该风向对应的风速、该分钟污染物浓度。

需要说明的是，本实施例的目标时间段并非任意选取，而是超标污染 物超标的时间段，即在本步骤中，获取目标检测站点超标污染物超标的那 一小时内，16个风向上的风向、风速、超标污染物浓度的分钟级数据。

S120，根据污染数据绘制目标监测站点的多个风向的污染雷达图；

在本步骤中，首先根据污染物数据计算超标污染物在十六个风向上的 溯源距离，其中溯源距离是指污染物在某段时间内某方位风速下可能传输 的最远距离；然后根据超标污染物十六风向上的溯源距离绘制目标监测站 点的十六风向的污染雷达图。

S130，根据污染雷达图和目标区域污染源分布地图确定每个风向上的 疑似污染源清单；其中，目标区域污染源分布地图为关于超标污染物在目 标区域的分布地图；

在本步骤中，目标区域污染源分布地图是根据目标监测站点为中心的 卫星地图，以及目标监测站点所在行政区域内的污染源分布清单而获得的 地图。

将污染雷达图和目标区域污染源分布地图相结合，将污染雷达图表示 的污染区域在目标区域污染源分布地图上可视化，再结合污染源分布清单 在污染雷达图上标识所有污染点源、面源和线源，从而得到污染雷达图表 示的污染区域内每个风向上产生超标污染物的疑似污染源清单。

S140，确定每个风向的溯源系数；其中，溯源系数用于表示超标污染 物在不同风向上的相对强弱程度；

在本步骤汇总，通过下式计算溯源系数：

其中，表示i方位各频次的平均风速，单位为m/s；表示i方位上某 污染物某段时间各频次的平均浓度。

上式中，在目标时间段的1小时内，出现在16方位的风的总次数为N， 出现在i方位的风的次数为n_i，并设i方位上的各次采样的平均风速为u_i1， u_i2……u_in，对应的浓度为c_i1，c_i2……c_in。那么， 其中的n_i表示i方位的风频次数。

溯源系数根据高斯大气扩散模型反演，用于表示十六风向上污染源的 相对源强。

S150，根据每个风向的溯源系数、每个风向上的疑似污染源清单和每 个风向上的疑似污染源与目标监测站点的距离确定疑似污染源优先级清单。

在本步骤中，首先根据每个风向的溯源系数和每个风向上的疑似污染 源清单，将各个风向上的疑似污染源按该风向上的溯源系数由大至小分组 排列；然后根据每个风向上的疑似污染源与目标监测站点的距离对每组的 污染源进行排序，最终得到疑似污染源优先级清单。

优选地，本实施例可以应用于环境空气质量监测站点的环境监测系统， 该系统设置有风速传感器、风向传感器、污染物浓度检测设备和控制器， 通过风速传感器检测风速，通过风向传感器检测风向，通过污染物浓度检 测设备检测污染物的浓度，这些传感器和设备检测到的风速信息、风向信 息、污染物浓度信息被发送至控制器，控制器根据这些数据执行本实施例 的方法，得到疑似污染源优先级清单。在可能的实施例中，该污染物清单 通过无线或有限通讯被发送至远程监控终端，以供远程监控人员查看。

可选地，上述实施例的步骤S120包括如下步骤：

根据污染数据计算超标污染物在目标监测站点多个风向的溯源距离；

根据溯源距离绘制超标污染物在目标监测站点多个风向上基于溯源距 离的污染雷达图。

具体地，在本实施例中，根据下述算式计算单个监测站点十六风向上 的溯源距离：

上式中，i表示风向，R_i表示某风向溯源距离，单位为m(米)；n_i表示 某风向风频次数，1频次代表1分钟(即每分钟获取一组关于风向的数据， 如果在目标时间段内观测到了5组东风风向的数据，表示刮了5次东风)； 表示该i方位各频次的平均风速，单位为m/s(米/秒)；n₀表示静风出现频 次，1频次代表1分钟；u₀表示静风风速，单位为m/s(米/秒)。

上式中，60表示60s/min。溯源距离的计算是基于 高斯烟羽大气污染扩散模型的理论基础，上述溯源距离的计算算式是载假 设风的平均流场稳定，风速均匀，风向平直的前提下得到的。

根据该超标污染物在十六风向上的溯源距离绘制目标监测站点十六风 向上的基于溯源距离的污染雷达图。其中，绘制时，当R_i的计算值大于5km 时，R_i取值5km，即0m≤R_i≤5000m。

进一步地，参照图2，上述实施例中的步骤S130包括如下步骤：

S210，以目标区域污染源分布地图上的目标监测站点和污染雷达图中 心为重叠点，将污染雷达图覆盖在目标区域污染源分布地图上；

S220，根据预设角度阈值确定每个风向的污染区域；

S230，根据目标区域污染源分布地图在污染雷达图上标记每个风向的 污染区域内的疑似污染源，得到每个风向上的疑似污染源清单。

在这里，根据超标污染物十六风向上的溯源距离计算结果绘制污染雷 达图，该雷达图为十六方位的基于溯源距离的雷达图。目标区域污染源分 布地图是根据目标监测站点的卫星地图，与目标监测站点所在的行政区域 内的污染源分布清单绘制的地图；因此，将污染雷达图的中心点和以目标 监测站点为中心的卫星地图相重叠，并将污染雷达图覆盖在卫星地图上， 从而实现污染区域在地图上的可视化。

然后确定每个风向的污染区域，本实施例中的角度阈值为±11.25°，即 将每个风向上±11.25°区域作为该风向的污染区域。

然后再结合与目标监测站点所在的行政区域内的污染源分布清单，将 每个风向的污染区域内所有的污染点源、面源和线源迅速标识呈现，并汇 总每个风向的污染区域内产生超标污染物的所有污染源的清单，即得到疑 似污染清单，该污染疑似清单以一个风向为一组。其中，行政区域内的污 染源分布清单包括地理坐标、排放污染物类型等信息，即以工业企业的烟 囱为点源，裸露地表和工地未覆盖渣土等为面源，道路为线源；将污染雷 达图区域内所有产生本超标污染物(或者本污染物的前体物)的污染点源、 面源和线源迅速关联呈现。

可选地，上述实施例中的步骤S150包括如下步骤：

将每个风向上的疑似污染源清单按每个风向的溯源系数进行排序；

根据每个风向上的每个疑似污染源与目标监测站点的距离更新排序， 得到疑似污染源优先级清单。

具体地，将各个风向上的疑似污染源名单按照该风向上的溯源系数由 大到小分组排列。然后再将疑似污染源清单按照每个疑似污染源与目标监 测站点的距离进行组内排序，得到疑似污染源优先级清单。

优选地，上述环境监测系统设置有显示模块，将该疑似污染源优先级 清单通过显示模块进行显示，从而方便工作人员及时获知目标监测站点周 围的污染情况；另外，将该疑似污染源优先级清单通过有线或无线的方式 发送至与环境监测系统通讯的远程监控终端，远程监控终端也能及时获取 每个监测站点的污染源情况，从而及时做出污染预警。

参照图3，本实施例提供的一种大气污染溯源装置，包括如下模块：

获取模块31，用于获取目标监测站点超标污染物在目标时间段多个风 向的污染数据；

绘制模块32，用于根据污染数据绘制目标监测站点的多个风向的污染 雷达图；

第一确定模块33，用于根据污染雷达图和目标区域污染源分布地图确 定每个风向上的疑似污染源清单；其中，目标区域污染源分布地图为关于 超标污染物在目标区域的分布地图；

第二确定模块34，用于确定每个风向的溯源系数；其中，溯源系数用 于表示超标污染物在不同风向上的相对强弱程度；

第三确定模块35，用于根据每个风向的溯源系数、每个风向上的疑似 污染源清单和每个风向上的疑似污染源与目标监测站点的距离确定疑似污 染源优先级清单。

可选地，上述实施例中的绘制模块32包括如下模块：

计算模块，用于根据污染数据计算超标污染物在目标监测站点多个风 向的溯源距离；

污染雷达图模块，用于根据溯源距离绘制超标污染物在目标监测站点 多个风向上基于溯源距离的污染雷达图。

进一步地，污染数据包括风速信息、风向信息和超标污染物的浓度信 息；通过下式计算溯源系数：

其中，表示i方位各频次的平均风速，单位为m/s；表示i方位上某 污染物某段时间各频次的平均浓度。

进一步地，上述实施例中的第一确定模块33包括如下模块：

重叠模块，用于以目标区域污染源分布地图上的目标监测站点和污染 雷达图中心为重叠点，将污染雷达图覆盖在目标区域污染源分布地图上；

污染区域确定模块，用于根据预设角度阈值确定每个风向的污染区域；

疑似污染源清单模块，用于根据目标区域污染源分布地图在污染雷达 图上标记每个风向的污染区域内的疑似污染源，得到每个风向上的疑似污 染源清单。

优选地，上述实施例中的第三确定模块包括如下模块：

第一排序模块，用于将每个风向上的疑似污染源清单按每个风向的溯 源系数进行排序；

第二排序模块，用于根据每个风向上的每个疑似污染源与目标监测站 点的距离更新排序，得到疑似污染源优先级清单。

参见图4，本发明实施例还提供了一种电子设备400，包括通信接口401、 处理器402、存储器403以及总线404，处理器402、通信接口401和存储 器403通过总线404连接；上述存储器403用于存储支持处理器402执行 上述大气污染溯源方法的计算机程序，上述处理器402被配置为用于执行 该存储器403中存储的程序。

可选地，本发明实施例还提供一种具有处理器402可执行的非易失的 程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器402执行如上述实施例中 的大气污染溯源方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非 对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的 普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进 行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或 者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。