一種街區污染物濃度分布模型建立方法
【專利摘要】本發明提供一種街區污染物濃度分布模型建立方法，利用CFD模型獲取風場矩陣，以此為基礎建立街區內風場多元線性回歸方程，實現街區內風場的計算，基于高斯煙團模型和GPU并行技術獲取街區內污染物濃度分布，基于高斯煙羽模型和背景風獲取街區外污染物濃度分布。該方法簡化并加快了風場的計算過程，提高了街區內外部污染物濃度的計算效率。
【專利說明】一種街區污染物濃度分布模型建立方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及環境科學領域，具體地涉及一種街區污染物濃度分布模型建立方法。【背景技術】
[0002]目前道路交通已經成為現代城市的主要污染源之一，汽車尾氣中含有固體懸浮顆粒、一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物等各種污染物，而建筑物與街道形成的峽谷式地形導致了街渠風、行道風等特殊的空氣流動現象，這種空氣流動現象的結果之一就是，如圖1所示，當背景風垂直建筑物吹入時會形成渦流，交通源排放的污染物會隨渦流進行傳輸，并且在底部的背風側累積，從而形成背風側污染物濃度高于向風側的濃度分布特征。
[0003]最早用于獲取街區污染物濃度分布的街區模型是STREET模型，而現在比較常見的街區尺度模型包括有 Gaussian plume model、OSPM、CALINE4、UHMA, MAT、M0N032、MATCH、CFD等。其中高斯模型是較為簡單快捷的模型，不過考慮的因素也相對較少。CFD(Computational Fluid Dynamics,即計算流體動力學)模型是指通過計算機進行數值計算和圖像顯示，分析包含流體流動和熱傳導等相關物理現象的系統，其基本思想是用一系列有限個離散點上的變量值的集合代替時間域及空間域上連續的物理量的場(如壓力場)，然后按照一定的原則和方式建立這些離散點上場變量之間關系的代數方程組，通過求解代數方程組獲得場變量的近視值。由于CFD模型采用的是計算流體動力學的方法進行模擬，所以具有較高的準確性，但是，也正因為CFD模型是基于流體動力學的模型，其計算復雜，計算量大，所耗費的時間也較長。
【發明內容】
[0004]為此，本發明所要解決的技術問題在于簡化街區污染物濃度分布模型中風場的計算過程，提高街區污染物濃度分布模型的計算效率，從而提出一種街區污染物濃度分布模
型建立方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案:
[0006]一種街區污染物濃度分布模型建立方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]S1:建立多元線性回歸方程:
【權利要求】
1.一種街區污染物濃度分布模型建立方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:建立多元線性回歸方程:
2.根據權利要求1所述的街區污染物濃度分布模型建立方法，其特征在于，所述步驟SI中，采用如下CFD模型獲得風場矩陣，CFD模型函數的表達式為:
3.根據權利要求1或2所述的街區污染物濃度分布模型建立方法，其特征在于，所述步驟Si中，所述多元線性回歸方程為:
4.根據權利要求1-3任一所述的街區污染物濃度分布模型建立方法，其特征在于，所述步驟S2中，采用所述高斯煙團模型與GPU (Graphic Processing Unit)并行技術結合,獲得街區內污染物濃度分布。
5.一種多街區污染物濃度分布模型建立方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:記錄多街區中的任意一個街區利用高斯煙團模型計算得到的煙團鏈上最后一個煙團的位置(x，y，z)； S2:分析判斷，若(x，y，z)位于街區的頂面上，則利用高斯煙羽模型對全區域進行濃度分布計算；若(x，y，z)位于街區的側面上，則利用高斯煙團模型對相鄰街區進行濃度分布計算； S3:整合多個街區得到的污染物濃度分布，最終獲得全區域內污染物濃度分布計算結果O
【文檔編號】G06F17/50GK104008229SQ201410181396
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】劉峻峰, 黃欣, 陶瑋, 孟靖, 陳卓 申請人:北京大學