基于规则等距离散格网的PM2.5空间分布特征提取及动态变化模拟研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:41671383
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:D0114.地理信息学
- 结题年份:2020
- 批准年份:2016
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2017-01-01 至2020-12-31
- 项目参与者:陈伟; 王新鹏; 王振; 时丽娜; 王星; 白亚林; 罗义平;
- 关键词:
项目摘要
Most of researches on PM2.5 dynamic diffusion are carried out by using numerical simulation based on discrete non-overlapping gird in calculation domain. Excellent hierarchy and global seamless are the characters of Global Discrete Grid(GDG). These characters of GDG are benefit for computer data processing. The deficiencies based on traditional planar models, such as geometry distortion, topology inconsistency etc, are eliminated completely by using GDG. In this proposal, a new model for simulating PM2.5 spatial distribution and dynamic diffusion based on GDG is presented. The detailed research topics include: subdivision scheme of hierarchy and equal-distance GDG, adaptive dynamic extend operation, redrawing the relation of PM2.5 spatial distribution and spatial factors, acquiring PM2.5 distribution based on historyPM2.5 surveying data and spatial relation of surveying station, dynamic diffusion simulation model of PM2.5 based on spherical cellular automaton. The experiment to test the feasibility and correction of methods and theories above will be done by using 950 PM2.5 monitoring station data. This new model for simulating PM2.5 spatial distribution dynamically could be benefit for the process of decreasing the PM2.5 percent in the air.
PM2.5空间动态变化规律研究多将计算域离散化为有限个不重叠的格网,采用数值模拟法进行扩散模拟。而全球离散格网具有离散性、层次性和全球连续性,既符合计算机对数据离散化处理的要求,有望从根本上解决平面模型在大区域(或全球性)问题研究中的几何变形和拓扑不一致等问题。为此,本项目拟以规则等距离散格网为基础,对大区域PM2.5的空间分布特征提取和扩散模拟的若干理论和关键技术进行研究,内容包括:规则等距格网构建、自适应动态扩展操作算子设计、顾及时、空的PM2.5空间分布特征拟合方法、基于离散格网的PM2.5元胞自动机模拟模型,并应用全国近950个站点实测数据进行相关的实验;有望为大区域PM2.5的治理提供决策依据和支持。
结项摘要
近年来随着工业化速度的加快,PM2.5空间污染已成为人们关注和研究的重点问题之一。而时空特征提取是进行PM2.5治理与预防的基础。但现有PM2.5研究多集中局部区域,缺少统一的数据分析框架。全球离散格网具有良好的层次性、嵌套性,可作为大区域乃至全球数据管理分析的基础框架。为了更好分析模拟大范围的PM2.5时空分布特征,本项目以格网为基础对PM2.5的时空特征分析方法展开研究,重点对格网的几何特征优化、PM2.5时空特征提取方法、PM2.5变化趋势分析进行研究。本项目在分析辅助分剖分体性质的基础上,对比分析了内接正八面体和正二十面体格网的几何特征,发现正二十面体格网的均匀性更加,采用共性几何和最优传输理论对映射后网格进行优化,进而获得均匀性更加的离散格网,并将其作为数据管理的基础。针对重污染天气存在严重的PM2.5高值低估的问题,本项目通过引入站点和污染气体数据对有效改善了PM2.5时空特征提取精度,改善了高值低估现象;通过引入深度学习设计了顾及站点观测数据PM2.5反演该方法;利用梯度回归树构建了PM2.5时序分析算法,生成了0-23时小时级的PM2.5空间分布图。在此基础上,项目组发表学术论文16篇,其中SCI、EI检索近10篇,培养博士1名,硕士生多名。
项目成果
期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
一种改进的QTM地址码与经纬度坐标转换算法
- DOI:10.13203/j.whugis20170390
- 发表时间:2020
- 期刊:武汉大学学报(信息科学版)
- 影响因子:--
- 作者:王谦;赵学胜;王政;刘青平
- 通讯作者:刘青平
Meteorological Parameters and Gaseous Pollutant Concentrations as Predictors of Ground-level PM2.5 Concentrations in the Beijing-Tianjin-Hebei Region, China
气象参数和气态污染物浓度对中国京津冀地区地面 PM2.5 浓度的预测
- DOI:10.4209/aaqr.2018.12.0449
- 发表时间:2019
- 期刊:AEROSOL AND AIR QUALITY RESEARCH
- 影响因子:4
- 作者:王新鹏;孙文彬
- 通讯作者:孙文彬
历史数据和强化学习相结合的低频轨迹数据匹配算法
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:测绘学报
- 影响因子:--
- 作者:孙文彬;熊婷
- 通讯作者:熊婷
基于TVDI的布尔台矿区土壤湿度变化分析
- DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2019.04.001
- 发表时间:2019
- 期刊:矿业科学学报
- 影响因子:--
- 作者:徐霞;孙文彬;王振
- 通讯作者:王振
基于DMSP/OLS灯光亮度组合值的城市建成区提取方法
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:国土遥感
- 影响因子:--
- 作者:杨艺;孙文彬;韩亚辉
- 通讯作者:韩亚辉
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其他文献
定量遥感课程有效教学方法探索与实践
- DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0233
- 发表时间:2020
- 期刊:测绘通报
- 影响因子:--
- 作者:孙灏;崔希民;袁德宝;蒋金豹;孙文彬
- 通讯作者:孙文彬
平面离散点集拓扑邻近稳定区域计算模型
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:测绘学报
- 影响因子:--
- 作者:刘万增;陈军;闫超德;赵仁亮;赵勇;孙文彬
- 通讯作者:孙文彬
“数字摄影测量”课程教育思考与基础实习方法探索
- DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0132
- 发表时间:2019
- 期刊:测绘通报
- 影响因子:--
- 作者:许志华;崔希民;杨可明;袁德宝;孙文彬
- 通讯作者:孙文彬
基于QTM的WGS-84椭球面层次剖分及其特点分析
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Acta Geodaetica Et Cartographica Sinica
- 影响因子:--
- 作者:白建军;孙文彬;赵学胜
- 通讯作者:赵学胜
高地应力岩体多孔爆破破岩机制
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:爆炸与冲击
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- 作者:杨建华;孙文彬;姚池;张小波
- 通讯作者:张小波
其他文献
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