一种基于高斯回归的空间细粒度污染推断方法与流程

文档序号:20918881发布日期:2020-05-29 13:53阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于高斯回归的空间细粒度污染推断方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1,定义给定监测区域内所有监测点位的数据,对所有未知点位的pm2.5的数值进行推断;

s2,确定选用的高斯回归模型,使用该高斯回归模型进行数据训练;

s3,选用训练数据和测试数据,并利用训练数据和测试数据获得待推断空间细粒度污染预测值。

2.根据权利要求1所述的基于高斯回归的空间细粒度污染推断方法,其特征在于,步骤s1中定义给定的数据具体为:

xi表示监测区域内第i个监测站的经纬度,使用yi表示该监测点位的pm2.5的数值;

对所有未知点位的pm2.5的数值进行推断的公式为:

其中∈i表示噪声。

3.根据权利要求1所述的基于高斯回归的空间细粒度污染推断方法,其特征在于,步骤s2中具体过程包括:

s21,定义fi=f(xi);

s22,当x满足下述条件:

其中k是协方差矩阵,其中kij=k(xi,xj),k(x1,x2)可以是任何满足半正定特征的核函数,其中k是协方差矩阵。

4.根据权利要求3所述的基于高斯回归的空间细粒度污染推断方法,其特征在于,所述核函数选用下述的平方指数协方差函数:

其中l表示该函数水平变化的尺度。

5.根据权利要求1所述的基于高斯回归的空间细粒度污染推断方法,其特征在于,步骤s3具体包括:

s31,使f=[f1,f2,…,fn],f*=[f*1,f*2,…,f*n]分别表示训练数据和测试数据;

s32,使用贝叶斯理论,得到:

s33,根据上式得到后验概率分布:

s34,先验概率及似然函数都为独立分布且均服从高斯分布:

其中δ2是噪声方差,i是单位矩阵;

从而公式(5)中的积分可以得到完全解,其解同时也服从高斯分布

μ*=k*,f(kf,f+δ2i)-1y(7)

σ*=k*,*-k*,f(kf,f+δ2i)-1kf,*(8)

μ*是预测均值,σ*是其对应的预测方差,即预测值对应的置信度,在使用场景中,μ*i作为对于yi的预测值。


技术总结
本发明公开了一种基于高斯回归的空间细粒度污染推断方法,涉及大气污染模型技术领域,包括以下步骤:S1,定义给定监测区域内所有监测点位的数据,对所有未知点位的PM2.5的数值进行推断;S2,确定选用的高斯回归模型,使用该高斯回归模型进行数据训练;S3,选用训练数据和测试数据,并利用训练数据和测试数据获得待推断空间细粒度污染预测值。该方法与其他污染推测方法相比具有较高的准确性和稳定性,更加适合对细粒度PM2.5进行空间推断;精细的污染热图使得后续的精细污染管控及健康风险评估具有更大的可能性。

技术研发人员:李倩;刘锐;谢涛;席春秀;张丽伟
受保护的技术使用者:中科宇图科技股份有限公司
技术研发日:2019.12.30
技术公布日:2020.05.29
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1