本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測,具體涉及結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、隨著水質(zhì)污染問題日益嚴(yán)重,尤其是工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)徑流、生活污水等的排放,水體污染成為環(huán)境治理的一個重要難題。傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測依賴于固定監(jiān)測點,通過定期采樣并分析水質(zhì)參數(shù)來評估水質(zhì),這些監(jiān)測方法通常局限于固定地點,無法全面反映水質(zhì)在大范圍內(nèi)的變化情況,并且,傳統(tǒng)的污染源追蹤方法主要依靠局部的監(jiān)測數(shù)據(jù),通過污染物的濃度變化來推測污染源,然而,這些方法無法充分考慮水流、空間分布和時間波動等因素,常常出現(xiàn)誤差,難以準(zhǔn)確追溯污染源的確切位置和類型,尤其是在復(fù)雜的水體環(huán)境中,污染物的傳播往往是動態(tài)的、非線性的,傳統(tǒng)方法難以應(yīng)對。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請通過提供了結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng)及方法,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的水質(zhì)監(jiān)測依賴于固定監(jiān)測點,通過定期采樣并分析水質(zhì)參數(shù)來評估水質(zhì),無法全面反映水質(zhì)在大范圍內(nèi)的變化情況,導(dǎo)致難以準(zhǔn)確追溯污染源的確切位置和類型的技術(shù)問題。
2、本申請公開的第一個方面,提供了結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:監(jiān)測記錄提取模塊,用于連接水質(zhì)監(jiān)測平臺提取監(jiān)測記錄數(shù)據(jù);分布梯度解析模塊,用于對所述監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行空間、時序?qū)R,解析各采集目標(biāo)的采集分布梯度,所述采集分布梯度包括時間分布梯度、空間分布梯度;均勻性評價模塊,用于根據(jù)所述采集分布梯度進(jìn)行分布均勻性評價,配置水質(zhì)監(jiān)測策略;路徑解析模塊,用于基于所述水質(zhì)監(jiān)測策略采集水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),按照水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的波動時間、分布空間結(jié)合采集水流數(shù)據(jù)進(jìn)行污染物傳播路徑解析,獲得各污染物的傳播動線;污染源追溯模塊,用于根據(jù)污染物的傳播擴散特性對所述傳播動線進(jìn)行擴散關(guān)系拆解,利用拆解的多條擴散線路及濃度分布關(guān)系通過逆向追蹤算法進(jìn)行污染源追溯,定位污染源位置和類型。
3、本申請公開的第二個方面,提供了結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤方法,所述方法通過上述結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng)實施,所述方法包括:連接水質(zhì)監(jiān)測平臺提取監(jiān)測記錄數(shù)據(jù);對所述監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行空間、時序?qū)R,解析各采集目標(biāo)的采集分布梯度,所述采集分布梯度包括時間分布梯度、空間分布梯度;根據(jù)所述采集分布梯度進(jìn)行分布均勻性評價,配置水質(zhì)監(jiān)測策略;基于所述水質(zhì)監(jiān)測策略采集水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),按照水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的波動時間、分布空間結(jié)合采集水流數(shù)據(jù)進(jìn)行污染物傳播路徑解析,獲得各污染物的傳播動線;根據(jù)污染物的傳播擴散特性對所述傳播動線進(jìn)行擴散關(guān)系拆解,利用拆解的多條擴散線路及濃度分布關(guān)系通過逆向追蹤算法進(jìn)行污染源追溯,定位污染源位置和類型。
4、本申請中提供的一個或多個技術(shù)方案,至少具有如下有益效果:
5、通過連接水質(zhì)監(jiān)測平臺,實時或定期提取水質(zhì)監(jiān)測記錄數(shù)據(jù),為后續(xù)的分析和決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行空間和時序?qū)R,解析時間分布梯度可以評估污染物濃度隨時間的變化,而空間分布梯度則有助于評估污染物在空間中的擴散范圍,該步驟為后續(xù)的污染源追蹤和監(jiān)測策略制定提供了詳細(xì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)在時間和空間上的一致性和可比性;通過對采集分布梯度的評估,實現(xiàn)對監(jiān)測點的空間和時間分布均勻性的評價,如果監(jiān)測點分布不均勻,則調(diào)整監(jiān)測策略,優(yōu)化采樣位置和采樣頻率,從而確保水質(zhì)監(jiān)測策略的合理性和高效性,避免監(jiān)測資源的浪費,并為污染源的追蹤提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持;基于水質(zhì)監(jiān)測策略采集水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合水流數(shù)據(jù),進(jìn)行污染物傳播路徑的解析,通過結(jié)合水質(zhì)數(shù)據(jù)的波動時間和空間分布,分析污染物的擴散規(guī)律,從而構(gòu)建出污染物的傳播動線,有助于揭示污染物在水體中的傳播途徑和時空變化特征,為污染源的定位提供了有力的數(shù)據(jù)支持;通過逆向追蹤算法,將污染物傳播路徑與濃度分布關(guān)系結(jié)合,拆解多個擴散路徑,實現(xiàn)污染源的溯源,實現(xiàn)精確地定位污染源的位置和類型,提供污染物來源的詳細(xì)信息。
6、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本申請的具體實施方式。
1.結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,監(jiān)測記錄提取模塊,包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,分布梯度解析模塊,包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,分布梯度解析模塊,還包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,均勻性評價模塊,包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,均勻性評價模塊,還包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,均勻性評價模塊,還包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,路徑解析模塊,包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng),其特征在于,污染源追溯模塊,包括:
10.結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤方法,其特征在于,基于權(quán)利要求1-9任一項所述的結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測的河道污染源追蹤系統(tǒng)實施,所述方法包括: