一种大气污染气象影响评估系统及评估方法与流程

本发明涉及大气污染领域，尤其涉及一种大气污染气象影响评估系统及评估方法。

背景技术：

1、雾霾污染是指大气中出现的各种有害或有毒的物质，这些物质会对人类健康、生态环境、气候和经济等方面造成影响，因此对大气污染进行评估十分重要。

2、气象因素是影响大气污染的重要因素之一，包括风、温度、空气湿度等，这些因素会影响污染物的输送和扩散，从而影响大气质量。

3、目前，雾霾污染气象影响评估主要依靠实测数据分析方法。

4、实测数据分析方法是通过对实测数据进行统计和分析，得出雾霾污染的评估值。目前这些传统的实测数据分析方法虽然可以得到相对准确的评估结果，但仍存在一些局限性。

5、例如，实测数据分析方法会存在大量冗余的数据，造成服务器的计算压力，并且在大量数据中包括偶然出现的数据或者波动较大的数据，这些数据在进行分析处理时会加入到雾霾评估中，造成雾霾评估预测的结果不理想，进而导致雾霾评估的结果的误差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大气污染气象影响评估系统及评估方法，解决了现有技术中指出的上述技术问题。

2、本发明提供了一种大气污染气象影响评估系统，包括初始数据获取模块、数据提取模块、数据预处理模块、数据去重模块、评估模型范围获取模块、评估模型组合模块、评估模型处理模块；

3、所述初始数据获取模块，用于获取历史数据中的大气污染数据和气象数据；并实时获取气象预测数据；

4、所述大气污染数据的数据结构形式包括大气污染数据记录时间及大气污染浓度；所述气象数据包括气象数据记录时间及气象状况数据；所述气象状况数据包括空气湿度数据、风力数据、气温数据；

5、所述数据提取模块，用于从所述大气污染数据中提取雾霾数据，并从所述气象数据中确定每个雾霾数据对应的雾霾影响数据；所述雾霾影响数据包括空气湿度数据、风力数据、气温数据；

6、所述大气污染数据的数据属性类型包括雾霾数据；所述雾霾数据包括雾霾数据记录时间、雾霾浓度数据；

7、所述数据预处理模块，用于对每个雾霾数据对应的雾霾影响数据进行预处理，分别对应获取所述每个雾霾数据对应的雾霾影响数据等级数值；

8、所述雾霾影响数据等级数值包括空气湿度等级数值、风力等级数值、气温等级数值；

9、所述数据去重模块，用于将所述雾霾影响数据等级数值分别进行二值化后进行去重处理，分别对应获取去重后的雾霾影响数据等级数值；所述去重后的雾霾影响数据等级数值包括去重后的空气湿度等级数值、去重后的风力等级数值、去重后的气温等级数值；

10、所述评估模型范围获取模块，用于将所述去重后的雾霾影响数据等级数值进行聚类，分别对应获取所述雾霾数据对应的雾霾影响数据范围；所述雾霾影响数据范围包括空气湿度数据范围、风力数据范围、气温数据范围；

11、所述评估模型组合模块，用于将所述雾霾数据对应的雾霾影响数据范围进行组合获取雾霾评估模型；

12、所述评估模型处理模块，用于根据所述雾霾评估模型及所述气象预测数据评估是否会出现雾霾污染。

13、较佳的，所述评估模型范围获取模块，具体用于初始化建立雾霾影响数据集合；并预设雾霾影响数据最大阈值与雾霾影响数据最小阈值；将所述去重后的雾霾影响数据等级数值分别对应放入所述雾霾影响数据集合；并根据所述气象数据记录时间排序获取雾霾影响数据序列集；

14、所述雾霾影响数据集合包括空气湿度集合、风力集合、气温集合；

15、根据所述雾霾影响数据最大阈值与雾霾影响数据最小阈值从所述雾霾影响数据序列集中筛选获取待聚类雾霾影响数据等级数值；所述待聚类雾霾影响数据等级数值包括待聚类空气湿度等级数值、待聚类风力等级数值、待聚类气温等级数值；

16、将所述待聚类雾霾影响数据等级数值分别根据所述雾霾数据记录时间及所述气象数据记录时间分别对应组合，获取每一雾霾数据对应的雾霾影响组合；并筛除其中缺数组合，获取多个一级雾霾影响组合；

17、所述雾霾影响组合包括雾霾数据对应的待聚类空气湿度等级数值、待聚类风力等级数值、待聚类气温等级数值；

18、将多个所述一级雾霾影响组合通过k-means聚类算法计算，获取多个雾霾影响组合簇；分别计算获取所述雾霾影响组合簇的雾霾影响等级数值标准差；根据所述雾霾影响等级数值标准差确定雾霾数据对应的雾霾影响数据范围。

19、相应地，本发明还提出了一种大气污染气象影响评估方法，包括如下操作步骤：

20、获取历史数据中的大气污染数据和气象数据；并实时获取气象预测数据；其中，所述气象预测数据为气象站监测预测得出的气象数据；

21、所述气象预测数据包括预测空气湿度数据、预测风力数据、预测气温数据；所述历史数据为气象站监测的历史数据；所述大气污染数据的数据结构形式包括大气污染数据记录时间及大气污染浓度；所述气象数据包括气象数据记录时间及气象状况数据；所述气象状况数据包括空气湿度数据、风力数据、气温数据；

22、从所述大气污染数据中提取雾霾数据，并从所述气象数据中确定每个雾霾数据对应的雾霾影响数据；所述雾霾影响数据包括空气湿度数据、风力数据、气温数据；

23、对每个雾霾数据对应的雾霾影响数据进行预处理，分别对应获取所述每个雾霾数据对应的雾霾影响数据等级数值；所述雾霾影响数据等级数值包括空气湿度等级数值、风力等级数值、气温等级数值；

24、将所述雾霾影响数据等级数值分别进行二值化后进行去重处理，分别对应获取去重后的雾霾影响数据等级数值；所述去重后的雾霾影响数据等级数值包括去重后的空气湿度等级数值、去重后的风力等级数值、去重后的气温等级数值；

25、将所述去重后的雾霾影响数据等级数值进行聚类，分别对应获取所述雾霾数据对应的雾霾影响数据范围；所述雾霾影响数据范围包括空气湿度数据范围、风力数据范围、气温数据范围；

26、将所述雾霾数据对应的雾霾影响数据范围进行组合获取雾霾评估模型；

27、根据所述雾霾评估模型及所述气象预测数据评估是否会出现雾霾污染。

28、与现有技术相比，本发明实施例至少存在如下方面的技术优势：

29、分析本发明提供的上述一种大气污染气象影响评估系统及评估方法可知，在具体应用时通过气象站的监测数据的历史数据作为样本数据进行聚类获取雾霾评估模型，然后将气象站的预测数据通过雾霾评估模型进行处理获取评估结果确定是否会有雾霾出现；

30、在具体操作时，首先将气象数据和大气污染数据进行关联，然后对气象数据进行二值化然后进行去重，减少大量的冗余数据，对方便后期的处理，进一步地对去重后的数据进行聚类获取雾霾影响数据范围；

31、并且在进行数据聚类时考虑多方面影响因素，筛除雾霾影响数据中过大或过小的数据，保障最终获取的雾霾影响数据范围具有代表性，保障最终进行雾霾评估时的结果的精准；同时通过将雾霾影响数据范围进行组合获取雾霾评估模型，最终将预测的气象数据放入雾霾评估模型实现关联求解处理，即最后实现对输出结果的输出，进而判断是否存在雾霾，对雾霾发生进行预测。