城市居住社区中外立面的VOCs排放的监测方法和装置与流程

城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法和装置
技术领域
1.本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法和装置。


背景技术：

2.现阶段，城市居住社区中建筑物的外墙一般会粉刷涂料对外墙进行保护，粉刷的涂料层会产生vocs(volatile organic compounds，挥发性有机物)排放，vocs是大气污染的重要组成部分，对城市居民的生活产生严重的影响。
3.根据世界卫生组织(who)的定义，vocs是在常温下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物。在我国，vocs是指常温下饱和蒸汽压大于70pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10pa且具有挥发性的全部有机化合物。
4.vocs通常分为非甲烷碳氢化合物nmhcs、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。其参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，对区域性大气臭氧污染、pm2.5污染具有重要的影响。大多数vocs具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。并且，vocs是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物。
5.目前的vocs监测一般采用人工取样、实验室化验的方式，无法大范围、全空间覆盖的开展，从而严重制约了大气污染防治工作的开展。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明提供了一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法和装置，以解决目前监测方法无法大范围、全空间覆盖开展的问题。
7.有鉴于此，本发明公开了一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法，所述监测方法包括步骤：
8.获取待监测区域的基础信息和遥感数据；
9.对所述遥感数据进行解译，得到所述城市居住社区的空间分布数据；
10.根据所述基础资料获取所述待监测区域的粉刷情况；
11.根据所述空间分布数据和所述粉刷情况计算vocs排放的排放量。
12.可选的，所述基础信息包括人口分布数据、城镇居民点分布数据和涂料粉刷氨排放因子。
13.可选的，所述根据所述基础资料获取所述待监测区域的粉刷情况，包括步骤：
14.基于外业抽样调查的方式获取所述粉刷情况；
15.或者，基于电子地图获取所述粉刷情况。
16.可选的，所述根据所述空间分布数据和所述粉刷情况计算vocs排放的排放量，包括步骤：
17.基于所述空间分布情况计算所述待监测区域内的建筑物的外立面的面积；
18.获取所述外立面的氨排放因子；
19.根据所述面积和所述氨排放因子进行计算，得到所述排放量。
20.还提供了一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测装置，所述监测装置包括：
21.第一获取模块，被配置为获取待监测区域的基础信息和遥感数据；
22.遥感解译模块，被配置为对所述遥感数据进行解译，得到所述城市居住社区的空间分布数据；
23.第二获取模块，被配置为根据所述基础资料获取所述待监测区域的粉刷情况；
24.排放量计算模块，被配置为根据所述空间分布数据和所述粉刷情况计算vocs排放的排放量。
25.可选的，所述基础信息包括人口分布数据、城镇居民点分布数据和涂料粉刷氨排放因子。
26.可选的，所述第二获取模块包括：
27.第一获取单元，用于基于外业抽样调查的方式获取所述粉刷情况；
28.第二获取单元，用于基于电子地图获取所述粉刷情况。
29.可选的，所述排放量计算模块包括：
30.第一计算单元，用于基于所述空间分布情况计算所述待监测区域内的建筑物的外立面的面积；
31.因子获取单元，用于获取所述外立面的氨排放因子；
32.第二计算单元，根据所述面积和所述氨排放因子进行计算，得到所述排放量。
33.从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法和装置，具体为获取待监测区域的基础信息和遥感数据；对遥感数据进行解译，得到城市居住社区的空间分布数据；根据基础资料获取待监测区域的粉刷情况；根据空间分布数据和粉刷情况计算vocs排放的排放量。通过上述方法有效避免了目前的人工采样、实验室化验手段的低效，从而可以大范围、全空间覆盖地开展对城市居住社区中外立面的vocs排放的监测，方便了大气污染防治工作的开展。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
35.图1为本技术实施例的一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法的流程图；
36.图2为本技术实施例的一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测装置的框图。
具体实施方式
37.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例一
39.图1为本技术实施例的一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法的流程图。
40.参照图1所示，本实施例提供的监测方法用于对待监测区域的城市居住社区的建筑物的外立面的vocs排放的排放量进行检测，具体包括如下步骤：
41.s1、获取待监测区域的基础信息和遥感数据。
42.这里的基础数据是指待监测区域内城市居住社区与建筑物和人口相关的数据，包括人口分布数据、城镇居民点分布数据和涂料粉刷氨排放因子。这里的遥感数据是指与该待检测区域相关的或者说所在区域的卫星遥感数据，这里获取本身还包括对相应卫星遥感数据的标准化处理。
43.s2、对遥感数据进行解译。
44.通过对遥感数据的解译处理，得到待监测区域中居住社区的空间分布数据。在对卫星遥感数据进行解译处理过程中，通过解译得到居住社区中各楼栋的图斑。对不同来源、时间、拍摄角度的卫星遥感数据解译时，需要统一解译楼栋的占地面积，即俗称的屋顶，消除阴影、倾斜摄影等造成的误差。
45.s3、根据基础资料获取待监测区域的粉刷情况。
46.本技术中可以采用两种方式实现粉刷情况的获取，分别为：
47.一种为基于外业抽样调查的方式获取该粉刷情况，另一种为基于电子地图获取该粉刷情况，这两种方式可以择一也可以双管齐下。
48.对于能够开展外业调查的区域，采用抽样开展社区外立面粉刷情况现场调查。调查点选取应符合1)具有典型性、代表性和全面性；2)空间分布均匀；3)交通条件较好；4)优先选择现有大气环境监测点附近的地块开展调查，对监测指标常年较高的监测点，适当增加周边调查点密度；5)社区调查点的选取要充分考虑社会经济和建筑行业发展情况等条件。
49.重点调查社区楼层、外墙工艺(涂料粉刷、瓷砖和混合型等)、建成年代、涂料粉刷周期(资金来源)、居住人口数等。对正在开展或刚完成外立面粉刷的社区(含新建)，定性访谈社区和周边居民，在能消除或控制周边其他污染源干扰的情况下，综合考虑代表性、典型性和气候条件，开展周边空气中voc和氨排放周期性采样检测。
50.对于因经济、政策等因素导致无法开展外业调查的区域，可借助成熟商业地图街景、远距离采用测距测高设备等手段，开展相关调查，从而得到相应的粉刷情况。
51.s4、根据空间分布数据和粉刷情况计算排放量。
52.在得到上述空间分布数据和相应粉刷情况后，根据下面的规则进行计算，从而得到vocs排放的排放量，具体来说通过如下步骤实现：
53.首先，基于住宅用地(精确到楼栋)空间分布数据，利用调查、例如百度街景辅助获取的层高，计算建筑物的外立面的面积。
54.公式为：外立面的面积＝住宅用地周长*楼层数*层高
55.利用人口数据，验证外立面面积。
56.公式为：建筑面积＝住宅用地面积*楼层数＝人口*人均居住面积
57.然后，获取相应外立面的粉刷的氨排放因子。具体可以参考《建筑用外墙涂料中有害物质限量》(gb24408-2009)，通过资料查找和现场检测数据分析的方法，获取外立面的氨排放因子。在现场检测数据充分的条件下，可分析各监测点多时序监测数据，拟合“氨浓度值(氨排放因子)-时间”曲线函数，分层设定外立面粉刷后各周期时段的氨排放因子值。
58.最后，根据外立面的面积和氨排放因子进行计算，具体来说基于社区建筑(楼栋)空间分布数据和外立面的面积，并利用氨排放因子，空间分析获取示范区外立面粉刷氨排放量。
59.公式为：排放量＝外立面的面积*氨排放因子。
60.从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测方法，具体为获取待监测区域的基础信息和遥感数据；对遥感数据进行解译，得到城市居住社区的空间分布数据；根据基础资料获取待监测区域的粉刷情况；根据空间分布数据和粉刷情况计算vocs排放的排放量。通过上述方法有效避免了目前的人工采样、实验室化验手段的低效，从而可以大范围、全空间覆盖地开展对城市居住社区中外立面的vocs排放的监测，方便了大气污染防治工作的开展。
61.实施例二
62.图2为本技术实施例的一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测装置的框图。
63.参照图2所示，本实施例提供的监测装置用于对待监测区域的城市居住社区的建筑物的外立面的vocs排放的排放量进行检测，具体包括第一获取模块10、遥感解译模块20、第二获取模块30和排放量计算模块40。
64.第一获取模块用于获取待监测区域的基础信息和遥感数据。
65.这里的基础数据是指待监测区域内城市居住社区与建筑物和人口相关的数据，包括人口分布数据、城镇居民点分布数据和涂料粉刷氨排放因子。这里的遥感数据是指与该待检测区域相关的或者说所在区域的卫星遥感数据，这里获取本身还包括对相应卫星遥感数据的标准化处理。
66.遥感解译模块用于对遥感数据进行解译。
67.通过对遥感数据的解译处理，得到待监测区域中居住社区的空间分布数据。在对卫星遥感数据进行解译处理过程中，通过解译得到居住社区中各楼栋的图斑。对不同来源、时间、拍摄角度的卫星遥感数据解译时，需要统一解译楼栋的占地面积，即俗称的屋顶，消除阴影、倾斜摄影等造成的误差。
68.第二获取模块用于根据基础资料获取待监测区域的粉刷情况。
69.本技术中可以采用两种方式实现粉刷情况的获取，鉴于此，本模块包括第一获取单元和第二获取单元，两者可以择一也可以全部包含。第一获取单元用于基于外业抽样调查的方式获取该粉刷情况，第二获取单元用于基于电子地图获取该粉刷情况。
70.第一获取单元用于对于能够开展外业调查的区域，采用抽样开展社区外立面粉刷情况现场调查。调查点选取应符合1)具有典型性、代表性和全面性；2)空间分布均匀；3)交通条件较好；4)优先选择现有大气环境监测点附近的地块开展调查，对监测指标常年较高
的监测点，适当增加周边调查点密度；5)社区调查点的选取要充分考虑社会经济和建筑行业发展情况等条件。
71.重点调查社区楼层、外墙工艺(涂料粉刷、瓷砖和混合型等)、建成年代、涂料粉刷周期(资金来源)、居住人口数等。对正在开展或刚完成外立面粉刷的社区(含新建)，定性访谈社区和周边居民，在能消除或控制周边其他污染源干扰的情况下，综合考虑代表性、典型性和气候条件，开展周边空气中voc和氨排放周期性采样检测。
72.第二获取单元用于对于因经济、政策等因素导致无法开展外业调查的区域，可借助成熟商业地图街景、远距离采用测距测高设备等手段，开展相关调查，从而得到相应的粉刷情况。
73.排放量计算模块用于根据空间分布数据和粉刷情况计算排放量。
74.在得到上述空间分布数据和相应粉刷情况后，根据下面的规则进行计算，从而得到vocs排放的排放量，该模块包括第一计算单元、因子获取单元和第二计算单元。
75.第一计算单元用于基于住宅用地(精确到楼栋)空间分布数据，利用调查、例如百度街景辅助获取的层高，计算建筑物的外立面的面积。
76.公式为：外立面的面积＝住宅用地周长*楼层数*层高
77.利用人口数据，验证外立面面积。
78.公式为：建筑面积＝住宅用地面积*楼层数＝人口*人均居住面积因子获取单元用于获取相应外立面的粉刷的氨排放因子。具体可以参考《建筑用外墙涂料中有害物质限量》(gb24408-2009)，通过资料查找和现场检测数据分析的方法，获取外立面的氨排放因子。在现场检测数据充分的条件下，可分析各监测点多时序监测数据，拟合“氨浓度值(氨排放因子)-时间”曲线函数，分层设定外立面粉刷后各周期时段的氨排放因子值。
79.第二计算单元用于根据外立面的面积和氨排放因子进行计算，具体来说基于社区建筑(楼栋)空间分布数据和外立面的面积，并利用氨排放因子，空间分析获取示范区外立面粉刷氨排放量。
80.公式为：排放量＝外立面的面积*氨排放因子。
81.从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种城市居住社区中外立面的vocs排放的监测装置，具体为获取待监测区域的基础信息和遥感数据；对遥感数据进行解译，得到城市居住社区的空间分布数据；根据基础资料获取待监测区域的粉刷情况；根据空间分布数据和粉刷情况计算vocs排放的排放量。通过上述方法有效避免了目前的人工采样、实验室化验手段的低效，从而可以大范围、全空间覆盖地开展对城市居住社区中外立面的vocs排放的监测，方便了大气污染防治工作的开展。
82.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
83.本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
84.本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序
产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
85.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
86.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
87.尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
88.最后，还需要说明的是，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
89.以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。