经由超光谱成像和分析实时监控、参数分析、和调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物的制作方法

专利名称：经由超光谱成像和分析实时监控、参数分析、和调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物的制作方法
技术领域：
本发明涉及监控、参数分析、和调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物，更具体地，但不仅限于，涉及经由超光谱成像和分析实时监控、参数分析、和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物。本发明的示例性实施方式特别适用于基于和/或涉及监控、保持、控制、和提供关于人口居住区室外空气质量的公共健康信息和报告的那些技术领域。示例性实施方式特别适用于其中大量密集分布的人群和大量密集分布的受污染室外颗粒物的地源共存的都市(城市)地区。这样的地源的示例类别包括:(1)积极使用和操作的基础设施类地源，如工业、商业、商务、公共、私有、和住宅实体(建筑物和建筑物类结构，特别是工厂、制造工厂、(燃煤和燃油)电厂、家庭、食物制作、和烹饪设施)，以及行车道路、桥梁、和隧道；(2)积极使用和操作的车辆交通类地源，如汽车、公共汽车、卡车、运货车、摩托车、和小型摩托车；以及(3)植物和地表面类地源，如树木、矮树、灌木、植物、花卉、草坪、和土地。这样的地源是可经由人和/或机器类型的操作者和/或控制者(直接和/或间接)操作和控制的。本发明的示例性实施方式特别适用于基于和/或涉及人口居住区基础设施和车辆交通的监控、分析、维护、操作和控制、开发和计划的应用，其中这样的应用包括达到和保持人口居住区的室外空气高质量水平的重要目标，其进而对达到和保持整个人口居住区公共健康、福利和活动的高质量水平做出贡献。
背景技术：
“室外空气”通常指的是位于室外(户外)或(通常是可自动和/或手动控制气象的)封闭型结构实体(即，建筑物)外面的空气和/或，并且在使用和/或消耗室外空气的无数其他方式中，通常由人每天连续呼入。“室外空气颗粒物”通常指的是存在于室外空气中或在整个室外空气中，以颗粒(或颗粒状)(固相)形式存在的基本任何类型或种类、尺寸、数量、范围、和分布的物质。认为这样的颗粒物(颗粒状物质)是“空气传播的”(即，通过或经由空气移动或传送的)。这样的颗粒物(颗粒状物质)由基本任何类型或种类、尺寸、数量、范围、和分布的无机和/或有机材料或物质构成或组成。这样的颗粒(或颗粒状)物对于肉眼是可见的(宏观尺寸)或不可见的(微观尺寸)。用于表征这样的颗粒物(或颗粒状物质)尺寸的公知和常用惯例是基于具有小于规定大小的特征直径(例如平均或最长直径)的颗粒物(或颗粒状物质)，例如分别被称为术语“PM2.5”和“PM1(I”的小于2.5微米(细颗粒物)，或小于10微米(粗颗粒物)。“受污染(被污染)室外颗粒物”通常指的是其本身是至少一种类型或种类和形式的污染物(污染物质)，和/或被(即，包括)至少一种类型或种类和形式的污染物(污染物质)污染的室外空气颗粒物(如上所述)。换句话说，存在两种“主要”情况，以及“受污染室外空气颗粒物”的第三种“组合”情况。即，在第一种主要情况下，室外空气颗粒物本身是至少一种类型或种类和形式的污染物，因此是受污染的室外空气颗粒物。在第二种主要情况下，室外空气颗粒物本身不是污染物，而是，被(即，包括)至少一种类型或种类和形式的污染物污染的室外空气颗粒物，因此是受污染的室外空气颗粒物。在第三种“组合”情况下，室外空气颗粒物包括受污染室外空气颗粒物的第一种和第二种主要情况(室外空气颗粒物由受污染室外空气颗粒物的第一种和第二种主要情况组成)。“污染物(污染物质)”通常指的是基本任何类型或种类、形式、尺寸、数量、范围、和分布的以下物质，即当人(内部和/或外部)接触(暴露于)足够数量和/或时间的这种物质时，认为(即，已知或怀疑)是或可能是对人类健康和福祉有问题、危险、或有害的这种物质。对于室外空气颗粒物本身不是至少一种类型或种类和形式的污染物的情况，那么，这样的室外空气颗粒物被至少一种类型或种类和形式的污染物污染，原因是，在室外空气颗粒物与至少一种污染物之间存在一种或多种物理化学相互作用的机制(如物理和/或化学吸收和/或吸附)，借此至少一种污染物物理和/或化学吸收和/或吸附在室外空气颗粒物上或其内。在这样的情况下，室外空气颗粒物充当至少一种污染物的移动介质或载体(运输者、运送者)。对于室外空气颗粒物本身是至少一种污染物，或由(S卩，包括)至少一种污染物污染，或是其组合的情况，那么，鉴于前述描述及其扩展，“受污染室外空气颗粒物”通常指的是以下物质，即当人(内部和/或外部)接触(暴露在)足够数量和/或时间的这种物质时，认为(即，已知或怀疑)是或可能是对人类健康和福祉有问题、危险、或有害的这种物质。这样的人通常通过正常人体呼吸空气机制(即，经由鼻腔通道和/或皮肤毛孔)，以及通过正常人体空气接触(暴露)机制(即，皮肤的无孔区(non-porous area)对空气的直接接触(暴露))接触(暴露于)受污染室外空气颗粒物。认为(B卩，已知或怀疑)对人类健康和福祉是或可能是有问题、危险、或有害的受污染室外空气颗粒物的直接结果和后果是对于监控、参数分析、和调节整个人口居住区受污染室外空气颗粒物的需求。对于完成达到和保持人口居住区室外空气高质量水平，进而对达到和保持整个人口居住区高质量水平的公共健康、福利、和活动作出贡献的重要目标的情况必须如此。监控、参数分析、和调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物涉及下列三个主要方面:(I)监控(跟踪、检查、测试)整个区域中的受污染室外空气颗粒物(的成分和/或质量)，(2)参数分析(表征、归类、相关)整个区域中的受污染室外空气颗粒物(的成分和/或质量)，以及(3)调节(控制、改变)整个区域中的受污染室外空气颗粒物(的成分和/或质量)。有关整个区域中受污染室外空气颗粒物的监控、参数分析、和调节以及其相关和/或相关主题和应用(如，监控、参数分析、和调节室外空气和/或受污染(被污染)室外空气)的教导是公知的，在科学、技术、专利、文献中教导，并且目前在各种不同技术领域中应用。目前存在多种不同分析方法和技术以及相关分析设备、仪器、硬件、和软件的教导和应用，其适于受污染室外空气和/或受污染室外空气颗粒物的在线(实时，近似实时)或离线分析。显然，需要识别、分析、考虑、解释、以及可能地测试许多因素、参数、条件、标准、和要求，以便适当确定最适合分析受污染室外空气和/或受污染室外空气颗粒物的特定类型或种类、形式、和质量的特定分析方法或技术以及相关的分析设备、仪器、硬件和软件。超光谱成像和分析在包括光谱和成像科学与技术的分析科学与技术的更广泛的领域中，已将超光谱成像和分析建立成为非常独特的、专门的、和精密的、综合的光谱和成像类型的分析方法或技术。通过定义，超光谱成像和分析是基于光谱和成像的理论、原理、和实施的结合，其适于以非常独特的、专门的、和精密的方式对各种不同类型和种类的物质的样品分析和归类。一般来说，超光谱成像产生和收集超光谱图像，以及处理和分析超光谱图像数据和信息，尤其是其理论、原理、和实施，以及其相关的和相关的应用和主题，如光谱成像的更普遍的主题是公知的，在科学、技术、和专利、文献中教导，并且目前在各种不同技术领域中应用。由本发明的相同申请人/受让人选择的超光谱成像和分析教导和应用公开在参考文献1-8中(本文中引用的参考文献)。与“光谱”成像和分析的常规或标准光谱成像技术形成鲜明对比的是，高度专业化的、复杂的、和精密的“超光谱”成像和分析的光谱成像技术由以下各项组成:使用在线(实时，近似实时)或离线产生和收集(获得)超光谱图像和光谱(本文通常指的是超光谱图像数据和信息)的超光谱成像和分析系统，以及处理和分析获得的超光谱图像数据和信息。在超光谱成像中，在物体(和其组分)暴露在电磁辐射中时，将物体(和其组分)(例如，包括在物质样品中)的多视场“超光谱”扫描和成像。在超光谱扫描和成像期间，在多个波长(或频率、或能量)下，“一次一个”地，但是以极快或极迅速的连续方式，产生和收集发射电磁辐射的物体(和其组分)的相对大量(至多达百万级)的多光谱(即，超光谱)图像，其中波长(或频率、或能量)与由物体(和其组分)发射的整个超光谱的不同选定(相对窄)的部分或波段或其中的波段相关。超光谱成像和分析系统可以以极快或极迅速的方式操作以高准确度和高精确度(再现性)地提供成像物体(和其组分)极高分辨率的光谱和空间数据和信息，其通过使用常规或标准光谱成像和分析系统是根本无法实现的。一般来说，例如，当电磁辐射以由诸如太阳，或通过诸如在超光谱成像期间使用的人造成像类型的照射源或能源提供的光的形式入射到物体上时，电磁辐射通过电磁辐射吸收、漫射、反射、衍射、散射、和/或透射机制的任何组合，受到组成该物体的一种或多种物质或组分的影响。此外，当其组分包含有机化学物质或组分的物体被某种电磁辐射或光，如紫外线(UV)、可见光(VIS)、或红外光(IR)照射时，通常显示某种程度或范围的荧光和/或磷光性质、特征、和表现(behavior)。受漫射、反射、衍射、散射、和/或透射形式影响的电磁辐射，由物体(和其组分)发射和/或产生自该物体(和其组分)的电磁辐射，直接唯一地相关于以及可以相关于物体(通常组成该物体的物质或组分)的物理、化学、和/或生物性质、特征、和表现，特别地，因此，表现出物体的光谱(“指纹”或“标志”)图形类型的身份(identification)和特征,其直接应用于分析和归类该物体。因此，由物体(和其组分)产生和从该物体(和其组分)收集的超光谱图像与该物体(和其组分)的发射光谱相关，其中发射光谱与超光谱成像物体(和其组分)的光谱“指纹”或“标志”图形类型的身份和特征的形式的光谱表示相对应。这样的超光谱图像数据和信息通过利用用于识别、表征、和/或归类超光谱成像物体(和其组分)的物质或组分的物理、化学和/或生物性质、特征、和表现的自动图形识别(APR)和/或光学字符识别(OCR)类型的超光谱成像数据和信息处理和分析来处理和分析。监控、参数分析、和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的教导和/或涉及监控、参数分析、和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的教导包括各种不同显著的局限性，以及理论和/或实际困难和复杂性，从而实施，尤其是对于商业规模的工业应用是不切实际和/或经济不可行的。因此，鉴于这样的教导，存在开发和实施用于监控、参数分析、和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的改进的和/或新的技术的持续需求。因此，存在经由超光谱成像和分析，可以实施实时监控、参数分析、和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物，以及包括各种示例性实施方式的发明的需求，并且其高度有优势和有用。

发明内容
本发明涉及经由超光谱成像和分析实时监控、参数分析、以及调节整个区域中受污染室外空气颗粒物。本发明的示例性实施方式特别适用于基于和/或涉及监控、分析、保持、控制、和提供关于人口居住区室外空气质量的公共健康信息和报告的那些技术领域。示例性实施方式特别适用于其中大量密集分布的人口和大量密集分布的受污染室外空气颗粒物的地源共存的都市(城市)地区。这样的地源的示例性类别包括:(1)积极使用和操作的基础设施类地源，如工业、商业、商务、公共、私有、和住宅实体(建筑物和建筑物类结构，特别是工厂、制造工厂、(燃煤和燃油)电厂、家庭、食物制作、和烹饪场所)，以及行车道路、桥梁和隧道；
(2)积极使用和操作的车辆交通类地源，如汽车、公共汽车、卡车、运货车、摩托车和小型摩托车；以及(3)植物和地表面类的地源，如树木、矮树、灌木、植物、花卉、草坪、和土地。这样的地源可通过人和/或机器类型的操作者和/或控制者(直接和/或间接)操作和控制。本发明的示例性实施方式特别适用于基于和/或涉及人口居住区基础设施和车辆交通的监控、分析、维护、操作和控制、开发和计划的应用，其中这样的应用包括达到和保持人口居住区室外空气高质量水平的重要目标，其进而对达到和保持整个人口居住区公共健康、福利、和活动的高质量水平做出贡献。本发明的示例性实施方式指出和克服了其相关领域的教导中的至少一些问题和/或局限性。根据本发明的一些示例性实施方式的主要方面，提供了经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法，该方法包括:(a)在整个区域多个单独位置的每一个中单独和同时实时采样，超光谱成像以及分析受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物的数据信息包，该数据包中的每一个与区域中的单独位置相关；(b)以同步于实时采样、成像、和分析的方式，在多个单独位置单独和同时实时测量室外气象(weather-meteorological)条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件的数据信息包，该数据信息包中的每一个与区域中的单独位置相关；(C)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布；以及(d)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时区域地理分布。根据本发明的一些示例性实施方式的另一个主要方面，提供了经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统，该系统包括:Ca)多个局部受污染室外空气颗粒物的监测、采样、和数据信息处理站，设置在整个区域的相应多个单独位置单独和同时操作，用于在多个单独位置单独和同时实时采样、超光谱成像、和分析受污染室外空气颗粒物，以产生多个实时本地受污染室外空气颗粒物数据信息包，其中该数据信息包中的每一个与单独位置相关；(b)多个局部气象条件测量单元，设置在多个单独位置单独和同时操作，以同步于实时采样、成像、和分析的方式，用于在多个单独位置单独和同时实时测量气象条件，以产生相应多个实时局部气象条件数据信息包，该数据信息包中的每一个与单独位置相关；以及(C)全局数据信息处理和通信单元，设置以:(i )实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物定性和/或定量参数的实时局部地理分布；以及(ii)实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时区域地理分布。根据本发明的一些示例性实施方式的另一个主要方面，提供了经由超光谱成像和分析，用于实时监控和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法，该方法包括:(a)识别和归类受污染室外空气颗粒物的地源，其中地源位于整个区域，以产生整个区域中的经识别和经归类的受污染室外空气颗粒物的地源的数据信息；(b)在整个区域中多个单独位置的每一个中单独和同时实时采样、超光谱成像、以及分析受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，该数据信息包中的每一个与单独位置相关；(C)以同步于实时采样、成像、和分析的方式，在多个单独位置单独和同时实时测量室外气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包,该数据信息包中的每一个与单独位置相关；(d)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与单独位置中的每一个相关的受污染室外空气颗粒物定性和/或定量参数的实时局部地理分布；(e)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中的受污染室外空气颗粒物定性和/或定量参数的实时区域地理分布；(f)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析与受污染室外空气颗粒物经识别和经归类的地源的数据信息相关的受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信图的组，以确定改变一种或多种地源的操作条件和受污染空气输出需求的至少一种指令；(g)将至少一个指令实时通信至一种或多种受污染室外空气颗粒物的地源中每一个的操作者和/或控制者；以及(h)由每一个操作者或控制者以控制的方式实时改变一种或多种地源的操作条件和受污染空气输出，对至少一个指令响应，从而调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物。根据本发明一些示例性实施方式的另一个主要方面，提供了经由超光谱成像和分析，用于实时监控和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统，该系统包括:(a)多个局部受污染室外空气颗粒物监测、采样、和数据信息处理站，设置在整个区域中的相应多个单独位置单独和同时操作，用于在多个单独位置单独和同时实时采样、超光谱成像、和分析受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时本地受污染室外空气颗粒物数据信息包，该数据信息包中的每一个与单独位置相关；(b)多个局部气象条件测量单元，设置在多个单独位置单独和同时操作，以同步于实时采样、成像和分析的方式，用于在多个单独位置单独和同时实时测量气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包，该数据信息报的每一个与单独位置相关，以及(C)全局数据信息处理和通信单元，设置以:(i)归类经识别的受污染室外空气颗粒物的地源,其中该地源位于整个区域中，以产生整个区域中经识别和经归类的受污染室外空气颗粒物的地源的数据信息；(ii)实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与单独位置中的每一个相关的受污染室外空气颗粒物定性和/或定量参数的实时局部地理分布；(iii)实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中的受污染室外空气颗粒物定性和/或定量参数的实时区域地理分布；以及(iv)实时处理和分析与受污染室外空气颗粒物经识别和经归类的地源数据信息相关的受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，用于确定改变一种或多种地源的操作条件和受污染空气输出需求的至少一个指令；以及(d)通信设备，设置以将至少一个指令实时通信至一种或多种受污染室外空气颗粒物的地源的每一个的操作者和/或控制者，以便每一个操作者或控制者以控制的方式实时改变操作条件和受污染空气输出，对至少一个指令响应，从而调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物。根据本发明的示例性实施方式，实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包的主要步骤，以及实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组的主要步骤可以通过包括使用高度专门的“附加”数据信息处理和分析技术和/或程序来进行，以达到完善和提高这些主要步骤产生结果的准确度和精确度(再现性)的目的。第一种示例性“附加”数据信息处理和分析技术和/或程序基于解释和使用(连续或定期更新的)整个区域中受污染室外空气颗粒物的地源的示例性种类的实时局部(自下而上(地面到空气)类型)清单(存储，inventory)数据和信息，S卩:(1)积极使用和操作的基础设施类地源，如工业、商业、商务、公共、私有、以及住宅实体(建筑物和建筑物类结构，特别是工厂、制造工厂、(燃煤和燃油)电厂、家庭、食物制作、和烹饪场所)，以及行车道路、桥梁、和隧道；(2)积极使用和操作的车辆交通类地源，如汽车、公共汽车、卡车、运货车、摩托车、和小型摩托车；以及(3 )植物和地表面类地源，如树木、矮树、灌木、植物、花卉、草坪、和土地。第二种示例性“附加”数据信息处理和分析技术和/或程序基于解释和使用(连续或定期更新的)整个区域中的大气气体含量，特别是关于室外空气中潜在气相污染物的实时局部(自下而上(地面到空气)类型)清单数据和信息。根据本发明的示例性实施方式，室外气象条件选自由以下各项组成的组:(a)温度；(b)湿度；(C)大气压；(d)风移动；(e)降水类型、程度、和移动；以及(f)云的类型、程度、和移动。根据本发明的示例性实施方式，利用设置和操作以在每一个单独位置检测、测量、获得、收集、处理、分析、和产生局部气象条件数据和室外空气信息的气象条件测量单元来进行实时测量室外气象条件。根据本发明的示例性实施方式，通过下列室外空气颗粒物测量装置中的至少一种检测、测量、以及获得气象条件数据和实时局部室外气象条件数据信息包的信息:(i)室外空气温度测量装置；(ii)室外空气湿度测量装置；(iii)室外空气大气压测量装置；(iv)室外空气风移动测量装置；(V)室外空气降水类型、程度、和移动测量装置；以及(vi)室外空气云的类型、程度和移动测量装置。根据本发明的示例性实施方式，将实时局部室外气象条件数据信息包从局部室外空气气象条件测量单元发送到可操作地连接到全局数据信息处理和通信单元并与其通信的局部数据信息处理和通信单元。根据本发明的示例性实施方式，实时处理和分析实时局部室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包是利用下列方法进行的:(1)基于自下而上的、地面到空气的数据信息处理和分析技术和程序，和/或(2)基于自上而下的、空气到地面的数据信息技术和程序。根据本发明的示例性实施方式，进一步包括基于解释和使用整个区域中受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、从地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术。根据本发明的示例性实施方式，进一步包括基于解释和使用整个区域中室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、从地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术。根据本发明的示例性实施方式，进一步包括与利用基于解释和使用整个区域中受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、从地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果，以及利用基于解释和使用整个区域室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、从地面到空气的类型清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果相关。本发明的示例性实施方式以选自由手动、半自动、全自动、和其组合所组成的组中的方式，通过进行以下步骤或程序、以及子步骤或子程序来实施:涉及系统单元、系统子单元、设备、组件、子组件、装置、结构、部件、和元件、以及外围设备、公共设施、附件、和材料的使用和操作。而且，根据在实施本公开发明的特定实施方式中使用的实际步骤或程序、子步骤或子程序、系统单元、系统子单元、设备、组件、子组件、装置、结构、部件、和元件、以及外围设备、公共设施、附件、和材料，通过使用硬件、软件、和/或其一体组合进行步骤或程序以及子步骤或子程序，以及通过使用硬件、软件，和/或其一体组合操作系统单元、子单元、设备、组件、子组件、装置、结构、部件、和元件以及外围设备、公共设施、附件、和材料。例如，用于实施本发明示例性实施方式的经由操作系统使用的软件可以包括软件程序、软件例程(software routine)、软件子例程(software sub-routine)、软件符号语言、软件代码、软件指令或协议、软件算法、或其组合形式的可操作接口的、集成的、连接的、和/或功能性写入(functioning written)和/或打印数据。例如，用于实施本发明示例性实施方式的硬件可以包括涉及数字和/或模拟操作的可操作接口的、集成的、连接的、和/或功能性电气(functioning electrical)、电子、和/或机电系统单元、子单元、设备、组件、子组件、装置、结构、部件、和元件以及外围设备、公共设施、附件、和材料，其可以包括一种或多种计算机芯片、集成电路、电子电路、电子子电路、硬接线电路、或其组合。本发明的示例性实施方式可以通过使用刚刚描述的示例性软件和硬件的一体组合来实施。在本发明的示例性实施方式中，步骤或程序以及子步骤或子程序可以通过数据处理器，如执行多个指令的计算平台进行。可选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器，和/或包括用于存储指令和/或数据的非易失性存储，例如硬磁盘和/或可移动介质。可选地，本发明的示例性实施方式包括网络连接。可选地，本发明的示例性实施方式包括显示设备和用户输入设备，例如键盘和/或“鼠标”。


本专利或专利申请文件包括以彩图绘制的几个附图。本文通过参考附图，仅以实施例的方式描述了本发明的示例性实施方式。现详细参考特定附图，应当强调的是示出的细节是通过实施例的方式，用于本发明某些实施例的说明性描述的目的。在这方面，描述连同附图使得本领域的技术人员明了本发明的示例性实施方式是如何实施的。在附图中:图1是根据本发明，经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的示例性实施方式的(方框型)流程图；图2是根据本发明，示出经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中的受污染室外空气颗粒物的系统的示例性实施方式的示意图，其示出相对于示例性地理方向和距离网格(x-y坐标轴系统)的示例性区域(R-1),其中系统的示例性实施方式特别适用于实施在图1中呈现的方法的示例性实施方式，以及适用于实施在图15A和图15B(下文)中呈现的方法的示例性实施方式；图3是示出在图2中呈现的系统的示例性实施方式的示意图，其特别示出了根据本发明，在图1中呈现的方法的示例性实施方式的主要步骤(a)和(b)的性能；图4是示出在图2中呈现的系统的示例性实施方式的示意图，其特别示出了根据本发明，在图1中呈现的方法的示例性实施方式的主要步骤(C)和(d)的性能；图5是根据本发明，示出在图1-图4中呈现的方法和系统示例性实施方式实施的示意图，特别示出了进行主要步骤(d)的(模拟)示例性结果，其为受污染室外空气颗粒物示例性产生的实时区M地理分布参数数据信息图，其示出了整个区域(R-1)中多个示例性子区域(SR-j)和区域(z-k)的示例性定性和/或定量参数(室外空气中受污染室外空气颗粒物的浓度范围，称为受污染室外空气颗粒物浓度范围(COAPM-α ))的示例性实时区域地理分布；图6是根据本发明，示出在图5中呈现的示例性产生的受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的第一区域象限(RQ-1)内示例性窗口或视图的示意图，对于区域(R-1)的第一区域象限(RQ-1)的示例性子区域(SR-1、SR-2、SR-3、和SR-4)和区域(Z-k)的部分，示出了室外空气中受污染室外空气颗粒物的受污染室外空气颗粒物浓度范围(COPAM-a )的示例性实时区域地理分布；
图7是根据本发明，对于图6中呈现的第一区域象限(RQ-1)内的示例性或视图，在示例件第一测试时间(t=tl)下，示出与受污染室外空气颗粒物的地源(地源(COAPM))的示例性第一类型相关的受污染室外空气颗粒物浓度范围(nl-n2 μ g/m3)的(模拟)示例性实时地理分布参数数据信息图(以多色编码图(mult1-color coded map)的形式)示意图；图8是根据本发明，对于图6中呈现的第一区域象限(RQ-1)内“相同的”示例性窗口或视图，在与图 的示例性第一测试时间(t=tl) “相同的”时间下，示出与受污染室外空气颗粒物的地源(地源(COAPM))的示例性第二类型相关的受污染室外空气颗粒物浓度范围(η1-η2μ g/m3)的(模拟)示例性实时地理分布参数数据信息图(以多色编码图的形式)示意图；图9、图10、和图11是根据本发明，对于与图6中呈现的第一区域象限(RQ-1)内“相同的”示例性窗口或视图，在示例性第二、第三和第四测试时间(t分别等于t2、t3、和t4)下，示出与受污染室外空气颗粒物的地源(地源(COAPM)) “相同的”示例性第一类型相关的受污染室外空气颗粒物浓度范围(nl-n2 μ g/m3)的(模拟)示例性实时地理分布参数数据信息图(以多色编码图的形式)示意图；图12、图13、和图14是根据本发明，对于与图6中呈现的第一区域象限(RQ-1)内“相同的”示例性窗口或视图，在“相同的”示例性第二、第三和第四测试时间(t分别等于t2、t3、和t4)下，示出与受污染室外空气颗粒物的地源(地源(COAPM)) “相同的”示例性第二类型相关的受污染室外空气颗粒物浓度范围(nl-n2 μ g/m3)的(模拟)示例性实时地理分布参数数据信息图(以多色编码图的形式)示意图；以及图15A和图15B是根据本发明，经由超光谱成像和分析，用于实时监控和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法的示例性实施方式的(方框型)流程图(分别为主要步骤(a) - (d),和主要步骤(e) - (h))。
具体实施例方式本发明涉及经由超光谱成像和分析，实时监控、参数分析、以及调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物。 本发明的示例性实施方式特别适于基于和/或包括监控、分析、保持、控制、和提供关于人口居住区室外空气质量的公共健康信息和报告的那些技术领域。示例性实施方式特别适用于其中大量密集分布的人口和大量密集分布的受污染室外颗粒物的地源共存的都市(城市)地区。这样的地源的示例性类别包括:(I)积极使用和操作的基础设施类地源，如工业、商业、商务、公共、私有、和住宅实体(基本任何建筑物和建筑物类结构，特别是工厂、制造工厂、(燃煤和燃油)电厂、家庭、食物制作、和烹饪场所)，以及行车道路、桥梁、和隧道；(2)积极使用和操作的车辆交通类地源，如汽车、公共汽车、卡车、运货车、摩托车、和小型摩托车；以及(3 )植物和地表面类地源，如树木、矮树、灌木、植物、花卉、草坪、和土地。这样的地源可通过人和/或机器类的操作者和/或控制者(直接和/或间接)操作和控制。本发明的示例性实施方式特别适于基于和/或包括人口居住区的基础设施和车辆交通的监控、分析、维护、操作和控制、开发和计划的应用，其中这样的应用包括达到和保持人口居住区室外空气高质量水平的重要目标，其进而对达到和保持整个人口居住区公共健康、福利、和活动的高质量水平做出贡献。本发明某些示例性实施方式的主要方面是经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法。这样方法的示例性实施方式包括下列主要步骤或程序，以及其部件和功能:(a)在整个区域中多个单独位置的每一个单独和同时地实时采样，以及超光谱成像和分析受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，其中每一个数据信息包与区域中的单独位置相关；(b)以同步于实时采样、成像、和分析的方式，在多个单独位置单独和同时实时测量室外气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包，其中每一个数据信息包与单独位置相关；(C)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析实时局部室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物定性和/或定量参数的实时局部地理分布；以及(d)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中受污染室外空气颗粒物定性和/或定量参数的实时区域地理分布。本发明某些示例性实施方式的另一个主要方面是经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统。这样的系统的示例性实施方式包括下列其主要部件和功能:Ca)多个局部受污染室外空气颗粒物监测、采样、和数据信息处理站，设置在整个区域中的相应多个单独位置单独和同时操作，用于在多个单独位置单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析受污染室外空气颗粒物，以产生多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，该数据信息包中的每一个与单独位置相关；(b)多个局部气象条件测量单元，设置在多个单独位置单独和同时操作，以同步于实时采样、成像、和分析的方式，用于在多个单独位置单独和同时实时测量气象条件，以产生相应多个实时局部气象条件数据信息包，该数据信息包中的每一个与单独位置相关；以及(c)全局数据信息处理和通信单元，设置以:(i)实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布；以及(ii)实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时区域地理分布。本发明某些示例性实施方式的另一个主要方面是经由超光谱成像和分析，用于实时监控和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法。这样的方法的示例性实施方式包括下列主要步骤或程序，以及其部件和功能:Ca)识别和归类受污染室外空气颗粒物的地源，以产生整个区域中经识别和经归类的受污染室外空气颗粒物的地源数据信息，其中地源位于整个区域；(b)在整个区域多个位置中的每一个单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，数据信息包中的每一个与单独位置相关；(C)以同步于实时采样、成像、和分析的方式，在多个单独位置单独和同时实时测量室外气象条件，以产生相应的多个实时局部室外气象条件数据信息包,该数据信息包中的每一个与单独位置相关；(d)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布；(e)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时区域地理分布；(f)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析与经识别和经归类的受污染室外空气颗粒物的地源的数据信息相关的受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信图的组，用于确定改变一种或多种地源的操作条件和受污染空气输出需求的至少一个指令；(g)将至少一个指令实时通信至一种或多种受污染室外空气颗粒物的地源中每一个的操作者和/或控制者；以及(h)由每一个操作者或控制者，以控制的方式实时改变操作条件和一种或多种地源的受污染空气输出，对至少一个指令响应，从而调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物。本发明某些示例性实施方式的另一个主要方面是经由超光谱成像和分析，用于实时监控和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统。这样的系统的示例性实施方式包括下列主要部件和功能:Ca)多个局部受污染室外空气颗粒物监测、采样、和数据信息处理站，设置在整个区域中的相应多个单独位置单独和同时操作，用于在多个单独位置单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，该数据信息包中的每一个与单独位置相关；(b)多个局部气象条件测量单元，设置在多个单独位置单独和同时操作，以同步于实时采样、成像、和分析的方式，用于在多个单独位置单独和同时实时测量气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包，该数据信息包中的每一个与单独位置相关；以及(C)全局数据信息处理和通信单元，设置以:(i)归类经识别的受污染室外空气颗粒物的地源，以产生整个区域中经识别和经归类的受污染室外空气颗粒物的地源的数据信息，其中该地源位于整个区域；(ii)实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布；(iii)实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时区域地理分布；以及(iv)实时处理和分析与经识别和经归类的受污染室外空气颗粒物的地源的数据信息相关的受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信图的组，用于确定改变一种或多种地源的操作条件和受污染空气输出需求的至少一个指令；以及(d)通信设备，设置以使至少一个指令实时通信至一种或多种受污染室外空气颗粒物的地源中的每一个的操作者和/或控制者，以便每一个操作者或控制者以控制的方式实时改变操作条件和受污染空气输出，对至少一个指令响应，从而调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物。本发明的示例性实施方式包括几个特定技术特征，以及相对于监控、参数分析、和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的教导的新颖性和创造性的方面。本发明的示例性实施方式解决和克服了其相关技术领域的教导中的至少某些问题和/或局限性。应当理解除非本文另外特别说明，本发明的应用不限于进行或实施的方法的示例性实施方式的步骤或程序、以及子步骤或子程序的顺序或次序、和数值的细节，或不限于在以下说明性描述中给出的系统的示例性实施方式的系统单元、系统子单元、设备、组件、子组件、装置、结构、部件、元件、以及设置和外围设备、附件、和材料的类型、组分、结构、设置、次序、和数值的细节。本发明可以根据各种其他可替换实施方式和各种其他可替换方式进行或实施。还应当理解除非本文另外特别限定或说明，在本公开中使用的所有技术和科学词语、术语、和/或短语具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同或相似的意思。本公开使用的语句、术语、和符号是用于描述的目的，不应看作是对本发明的限制。而且，在以上技术领域和背景技术章节中介绍、定义、描述、和/或例证的所有技术和科学词语、术语、和/或短语等同或类似地适用于本发明的实施方式、实施例、和随附的权利要求的说明性描述。紧随其后的是在本发明示例性实施方式、实施例、和随附的权利要求的说明性描述中使用的词语、术语、和/或短语的选定的定义和示例性使用。如本文使用的，下列每一个以单数形式“一”、“一种”、“该”书写的术语，除非本文另外特别限定或说明，或除非上下文清楚规定为其他之外，也可以指的是和包括多个所述实体或物体。例如，正如本文使用的，短语“单元”、“设备”、“组件”、“装置”、“部件”、“元件”也可以分别指的是和包括多个单元、多个设备、多个组件、多个装置、多个部件、以及多个元件。正如本文使用的，下列术语中的每一个:“包括”、“含有”、“具有”、“包含”以及他们的文字和语法的变形、衍生词和/或同根词意思是指”包括但不限于”。正如本文使用的，短语“可操作连接”等同地指的是相应的同义短语“可操作接合”或“可操作附接”，其中可操作连接、可操作接合、或可操作附接是根据物理的、和/或电气的、和/或电子的、和/或机械的、和/或机电的方式或性质，涉及各种类型和种类的硬件和/或软件设备和部件。室外宇气正如本文所使用的，短语“室外空气”通常指的是位于室外(户外)或(典型地，可自动和/或手动控制气候的)封闭型结构实体(即，建筑物)外面的空气，并且在使用和/或消耗室外空气的无数其他方式中，通常是由人每天连续呼入。室外宇气颗粒物正如本文所使用的，短语“室外空气颗粒物”通常指的是存在于室外空气中或在整个室外空气中，以颗粒(颗粒物状)(固相)形式存在的基本任何类型或种类、尺寸、数量、范围、和分布的物质。认为这样的颗粒物(颗粒状物质)是“空气传播的”(即，通过或经由空气移动或传递)。这样的颗粒物(颗粒状物质)包括基本任何类型或种类、尺寸、数量、范围、和分布的无机和/或有机材料或物质，或由基本任何类型或种类、尺寸、数量、范围、和分布的无机和/或有机材料或物质组成。这样的颗粒物(颗粒状物质)对于肉眼是可见的(宏观尺寸的)或不可见的(微小尺寸的)。用于表征这样的颗粒物(颗粒状物质)尺寸的公知和常用惯例是基于具有小于特定大小的特征直径(例如平均直径，或最长直径)的颗粒物(颗粒状物质)，这些特定大小例如，分别为被称为术语“PM2.5”和“PM1(I”的小于2.5微米(细颗粒物)，或小于10微米(粗颗粒物)。等污染室外宇气颗粒物和污染物正如本文所使用的，短语“受污染室外空气颗粒物”通常指的是其本身是至少一种类型或种类和形式的污染物(污染物质)，和/或被(即，包括)至少一种类型或种类和形式的污染物(污染物质)污染的室外颗粒物(如上所述)。换句话说，存在受污染室外空气颗粒物的两种“主要”情况，以及第三种“组合”情况。即，在第一种主要情况下，室外空气颗粒物本身是至少一种类型或种类和形式的污染物，因此，是受污染的室外空气颗粒物。在第二种主要情况下，室外空气颗粒物本身不是污染物，而是，被(即，包括)至少一种类型或种类和形式的污染物污染的室外空气颗粒物，因此，是受污染的室外空气颗粒物。在第三种“组合”情况下，室外空气颗粒物包括第一种和第二种主要情况下的受污染室外空气颗粒物(室外空气颗粒物由第一种和第二种主要情况下的受污染室外空气颗粒物组成)。为了简便起见，本文的短语“受污染室外空气颗粒物”简称为括号中的术语“(C0APM)”。正如本文所使用的，术语“污染物”通常指的是基本任何类型或种类、形式、尺寸、数量、范围、和分布的以下物质，当人(内部和/或外部)接触(暴露于)足够量的和/或足够持续时间的这种物质时，认为(即，已知或怀疑)这种物质是或可能是对人类健康和福祉有问题、危险、或有害的物质。正如本文所使用的，术语“污染物”和“受污染”以及他们的文字/语法变形、衍生词、和/或同根词等同于和等价于相应术语“污染物质”和“被污染”及其文字/语法变形、衍生词、和/或同根词，为了一致性，本文通常使用术语“污染物”和“受污染”。污染物包括基本任何类型或种类、形式、尺寸、数量、范围、和分布的固相(例如，颗粒或颗粒状)、液相(例如，溶液或悬浮液)、和/或气相(例如，气体、蒸汽、或浮质(循环于整个空气的细小固体或液体颗粒的气态悬浮物))的无机和/或有机材料、物质、以及其种类和组分，或由以上各项组成。根据其组分或成分，污染物可由各种许多可能的生物、物理、和/或化学(生物化学)性质、特征、和性能的组定义和表征。特别适于实施本发明实施方式的污染物的类型或种类是源于(S卩，排放、排出、输出到室外空气中和/或使他们进入室外空气中)受污染室外空气颗粒物的地源的各种不同材料和物质。这样的地源的示例性类别包括:(1)积极使用和操作的基础设施类地源，如工业、商业、商务、公共、私有、和住宅实体(建筑物和建筑物类结构，特别是工厂、制造工厂、(燃煤和燃油)电厂、家庭、食物制作、和烹饪场所)，以及行车道路、桥梁、和隧道；(2)积极使用和操作的车辆交通类地源，如汽车、公共汽车、卡车、运货车、摩托车、和小型摩托车；以及(3 )植物和地表面类地源，如树木、矮树、灌木、植物、花卉、草坪、和土地。以颗粒物(特别是粉末)形式排放(输出)到室外空气和/或使其进入室外空气的两种具体污染物类型或种类是:(a)源于包括在三种示例性地源类别，S卩，基础设施类地源、车辆交通类地源、以及植物和地表面类地源中的基本所有上述实例的灰尘，以及(b )源于植物和地表面类地源，尤其是源于(产生花粉的)植物和花卉的花粉。非颗粒和/或颗粒形式的所有上述类型或种类的污染物排放(排出、输出)到室外空气中，直接成为受污染室外空气颗粒物，或首先与室外空气的颗粒(和/或颗粒状)组分相互作用，然后一起成为受污染室外空气颗粒物。更具体地，对于室外空气颗粒物自身不是至少一种类型或种类和形式的污染物的第二种情况，这样的室外空气颗粒物则被至少一种类型或种类和形式的污染物污染，原因是，在室外空气颗粒物与至少一种污染物之间存在一种或多种物理化学相互作用的机制(如物理和/或化学吸收和/或吸附)，借此至少一种污染物被物理和/或化学吸收在室外空气颗粒物内和/或吸附在室外空气颗粒物上，他们一起成为受污染室外空气颗粒物。在这种情况下，室外空气颗粒物充当至少一种污染物的移动介质或载体(运输者、运送者)。对于室外空气颗粒物本身是至少一种类型或种类和形式的污染物，或被(S卩，包括)至少一种类型或种类和形式的污染物污染，或者是其组合的情况，鉴于前述定义及其扩展，“受污染室外空气颗粒物”通常指的是当人(内部和/或外部)接触(暴露于)足够数量和/或足够持续时间的这种物质时，认为(即，已知或怀疑)是或可能是对人类健康和福祉有问题、危险、或有害的物质。(内部和/或外部)接触(暴露于)受污染室外空气颗粒物的这种人通常通过正常人体呼吸空气机制(即，经由鼻腔通道和/或皮肤毛孔)，以及通过正常人体空气接触(暴露)机制(即，皮肤的无孔区对空气的直接接触(暴露))。等污染室外宇气颗粒物的地源正如本文所使用的，短语“受污染室外空气颗粒物的地源”通常指的是至少部分(例如，经由底部、基部、或地基)位于地平面上(上方)的基本任何实体，并且其(有意的和/或无意的)存在、和/或操作、和/或控制(经由人和/或机器类型操作者/和控制者)包括最终结束于室外空气的一种或多种污染物(如上所述定义)的“来源(起源物)”(经由排放、排出、或输出)，如上所述，其直接成为受污染室外空气颗粒物，或首先与室外空气的颗粒(和/或颗粒状)组分相互作用，然后一起成为受污染室外空气颗粒物。正如本文所使用的，更具体地，短语“受污染室外空气颗粒物的地源”通常指的是至少部分(例如，经由底部、基部、或地基)位于地平面上(上方)的基本任何实体，并且其(有意的和/或无意的)存在、和/或操作、和/或控制(经由人和/或机器类型操作者和/或控制者)包括以固相(例如，颗粒或颗粒状)、液相(例如，溶液或悬浮液)、和/或气相(例如，气体、蒸汽、或浮质)的无机和/或有机材料、物质、以及其种类和组分的基本任何类型或种类、形式、尺寸、数量、范围、和分布的“来源(起源物)”(经由排放、排出、或输出)，认为其为一种或多种最终结束于室外空气中的污染物，其直接成为受污染室外空气颗粒物，或首先与室外空气的颗粒(和/或颗粒状)组分相互作用，然后一起成为受污染室外空气颗粒物。“受污染室外空气颗粒物的地源”的示例性类别(以及其实例)如上所述。为了简便起见，在本文附图(图)中的短语“受污染室外空气颗粒物的地源”称为短语“地源(C0APM)”正如本文使用的，术语“实时”通常指的是与发生或进行目标(被监控、被跟踪、被观察)事件或关注的情况同时或时间延迟可以忽略或不明显的几乎同时(自动和/或手动)进行或实施的基本任何行动、活动、步骤、程序、过程、或操作。因此，正如本文使用的，短语“经由超光谱成像和分析，实时监控和参数分析整个区域中的受污染室外空气颗粒物”通常指的是，经由超光谱成像和分析，监控(跟踪、检查、测试)和参数分析(表征、归类、相关)整个区域中的受污染室外空气颗粒物的各种活动、行动、步骤、程序、过程、或操作，其与发生或进行的目标(被监控、被跟踪、被观察)事件或关注的情况(即，受污染室外空气颗粒物的产生和/或变化)同时或时间延迟可以忽略或不明显的几乎同时(自动和/或手动)进行或实施(通过任何数量的人和/或机器类型操作者和/或控制者)。因此，正如本文使用的，短语“经由超光谱成像和分析，实时监控和调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物”通常指的是，经由超光谱成像和分析，监控(跟踪、检查、测试)和调节(控制、改变)整个区域中的受污染室外空气颗粒物的各种活动、行动、步骤、程序、过程、或操作，其与发生或进行的目标(被监控、被跟踪、被观察)事件或关注的情况(即，受污染室外空气颗粒物的产生和/或变化)同时或时间延迟可以忽略或不明显的几乎同时(自动和/或手动)进行或实施(通过任何数量的人和/或机器类型操作者和/或控制者)。正如本文所使用的，短语“监控整个区域中的受污染室外空气颗粒物”通常指的是系统地(暂时地(即，与时间相关的)和/或空间地(即，与空间相关的))跟踪(保持跟踪)、观察、检查、测试、和/或测量整个区域中受污染室外空气颗粒物的各种不同(暂时和/或空间静态和/或动态)定性和/或定量的性质、参数、特征、和/或表现。正如本文所使用的，术语“监控”以及他们的文字/语法变形、衍生词、和/或同根词等同于和等价于术语“跟踪(保持跟踪)”及其文字/语法变形、衍生词、和/或同根词，为了一致性，本文通常使用术语“监控”。正如本文所使用的，术语“监控”以及他们的文字/语法变形、衍生词、和/或同根词等同于和等价于术语“观察”、“检查”、“测试”、和/或“测量”及其文字/语法变形、衍生词、和/或同根词，或直接相关于和/或包括术语“观察”、“检查”、“测试”和/或“测量”及其文字/语法变形、衍生词、和/或同根词的相同方面，为了一致性，本文通常使用术语“监控”。正如本文所使用的，短语“微克每立方米”指的是以每单位体积(即，立方米(m3))的室外空气中受污染室外空气颗粒物质量(重量)(即，微克(μ g))表示的室外空气中受污染室外空气颗粒物(COAPM)的浓度，在本文中简称为“ μ g/m3”。至于受污染室外空气颗粒物(COAPM)的浓度，虽然未在本文提`及，但是为了便于理解和实施本发明示例性实施方式，可替换的短语以及质量(重量)和体积的单位是适用的。在本文中，用受污染室外空气颗粒物浓度的两个值表示受污染室外空气颗粒物浓度的“范围”，这两个值表示为η μ g/m3和η2 μ g/m3,为了简化起见,表示为(nl_n2 μ g/m3)。例如，对于图6中呈现的示例性第一区域象限(RQ-1)内的示例性窗口或视图，与附图7-附图14 一起的下列说明性描述涉及在几个示例性测试时间(t=tl、t2、t3、和t4)下，与两种示例性类型(即，第一和第二类型)的受污染室外空气颗粒物地源(地源(COAPM))相关的各种受污染室外空气颗粒物浓度范围(nl-n2 μ g/m3)的示例性实时地理分布参数数据信息图(以多色编码图形式)。正如本文所使用的，术语“约”指的是所述数值的±10%。正如本文所使用的，短语“室温”指的是约在20° C至约25° C的范围内的温度。在本发明的示例性实施方式、实施例、和随附的权利要求的整个说明性描述中，参数、特征、物体、或直径可以用数值范围形式示出或描述。应当完全理解提供的示出的数值范围形式是用于本发明示例性实施方式的说明性实施，不应理解或解释为不可变地限制本发明示例性实施方式的范围。因此，示出或描述的数值范围也涉及和包括在示出或描述数值范围内所有可能的子范围和单个数值(其中数值可以表示成整数(whole number)、整数(integral number)>或小数)。例如，示出或描述的“从I到6”的数值范围也涉及和包括所有可能的子范围，如“从I到3”、“从I到4”、“从I到5”、“从2到4”、“从2到6”、“从3到6”等，以及示出或描述的“从I到6 ”数值范围内的单个数值，如“ I ”、“1.3 ”、“ 2 ”、“ 2.8 ”、“3.5 ”、“ 4 ”、“ 4.6 ”、“5”、“5.2”、和“6”。无论示出或描述数值范围的数值宽度、范围、或大小，这都适用。而且，为了示出或描述数值范围，认为短语“在约第一数值至约第二数值的范围内”等价于短语“从约第一数值到约第二数值的范围内”，并且与其意义相同，从而可以交替使用这两个等价意义的短语。例如，对于示出或描述的室温的数值范围，认为短语“室温指的是约20° C至约25° C范围内的温度”等价于短语“室温指的是从约20° C到约25° C范围的温度”，并且与其意义相同。通过参考下列说明性描述和附图，将更好理解本发明示例性实施方式、可替换实施方式、具体构成、以及另外和可选方面、特性、或特征的步骤或程序、子步骤或子程序、和设备和材料、系统单元、系统子单元、设备、组件、子组件、装置、结构、部件、元件、设置、外围设备、公用设施、附件、和材料、以及操作和实施。通过下列说明性描述和附图，始终使用的相同参考符号和术语(即，数字、字母、标号、术语、和短语)指的是相同步骤或程序、子步骤或子程序、系统单元、系统子单元、设备、组件、子组件、装置、结构、部件、元件、以及设置和外围设备、公用设施、附件、材料、部件、元件、和/或参数。某些附图包括用于指示相对于本文的地理原点或中心的X和y方向以及(任意)距离的参考χ-y坐标轴系统(网格)，该地理原点称为“区域地理中心”，简称为术语“rgc”。本发明某些示例性实施方式的主要方面涉及经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法。现参考附图，图1是示出经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物方法(统称为以及指的是参考数字10)的示例性实施方式的主要步骤(程序)的(方框型)流程图。在图1中，在指定有参考数字的单独方框(框架)中包含了示出的示例性实施方式的每一个主要步骤(程序)。因此，主要步骤(a)、(b)、(C)、(d)分别包含在方框(框架)12、14、16、和18中。如图1所示，方法10的示例性实施方式包括下列主要步骤或程序，以及其部件和功能。步骤(a)( 12)，在整个区域中多个单独位置中的每一个，单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，该数据信息包与该区域中的单独位置相关。步骤(b)(14)，以同步于实时采样、成像、和分析的方式，在多个单独位置单独和同时实时测量室外气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包，该数据信息包与单独位置相关。步骤(c)( 16)，经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布。
步骤(d)( 18)，经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域中受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时的区域的地理分布。本发明某些实施方式的另一个主要方面涉及经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统。图2是示出对于示例性区域(R_l)20，经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统(统称为以及指的是参考数字30)的示例性实施方式的示意图。图2包括用于指示相对于地理原点或中心(区域地理中心，简称为术语“rgc”)的X和y方向以及(任意)距离(例如，公里、英里，等)的参考x-y坐标轴系统(网格)。系统30的示例性实施方式特别适于实施在图1中呈现的方法10的示例性实施方式。如图2所示，系统30的示例性实施方式包括下列其主要部件和功能。多个局部受污染室外空气颗粒物监控、采样、和数据信息处理站(局部站i，其中i=l到η个站，例如，η是7，对应于具有各自的参考数字32、34、36、38、40、42、和44的示例性的7个局部站)，设置在整个区域(R-l)20中的相应多个(i，i=l到η)单独位置单独和同时操作，用于实时采样以及超光谱成像和分析受污染室外空气颗粒物(经由相应多个局部室外空气颗粒物采样单元
、局部超光谱成像和分析单元[HSIAU]、和局部数据信息处理和通信单元[LDIPCU])，在多个单独位置单独和同时产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，该数据信息包的每一个与单独位置相关。多个局部气象条件测量单元[WMCMU]，设置在多个单独位置单独和同时操作，以同步于实时采样、成像、和分析的方式，用于实时测量气象条件，在多个单独位置单独和同时产生相应多个实时局部气象条件数据信息包，该数据信息包的每一个与单独位置相关。全局数据信息处理和通信单元[⑶IP⑶]50，设置以:(i)实时处理和分析实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个单独位置相关的受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布；以及(ii)实时处理和分析受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，以实时产生受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个区域(R-1) 20中受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时区域地理分布。系统30的示例性实施方式还包括有线和/或无线(数据/信息输入/输出(I/O))通信网络(包括适当的信号通路和连结点)，在图2 (和图3、图4)中表示为虚线的网络，该虚线，例如，经由局部数据信息处理和通信单元[LDIP⑶]，将每一个局部受污染室外空气颗粒物监控、采样、和数据信息处理站(局部站i，i=l到7 (32、34、36、38、40、42、和44))与全局数据信息处理和通信单元[⑶IP⑶]50连接。设置(数据/信息输入/输出(I/O))通信网络用于，例如，经由局部数据信息处理和通信单元[LDIPCU]，在每一个局部受污染室外空气颗粒物监控、采样、和数据信息处理站(局部站i，i=l到7 (32、34、36、38、40、42、和44))与全局数据信息处理和通信单元[GDIPCU]50之间发生数据和/或信息(如，实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包、和/或实时局部室外气象条件数据信息包)的实时(有线和/或无线)通信。在图2中，用于说明目的，将利用用于指示相对于地理原点或中心(区域地理中心(rgc))的X和y方向以及(任意)距离(例如，公里、英里，等)的参考x-y坐标轴系统(网格)示出的区域(R-1) 20分成大小大致相等的四个“区域”象限，即第一、第二、第三、和第四区域象限，分别表示为RQ-1、RQ-2、RQ-3、和RQ-4。根据区域(R-1)20的所有四个区域象限(RQ-1、RQ-2、RQ-3、和RQ-4)的示例性“顺时针”模式，建立和分布多个局部受污染室外空气颗粒物监控、采样、和数据信息处理站(局部站i，i=l到7 (32、34、36、38、40、42、和44))，包括相应多个局部室外空气颗粒物采样单元
、局部超光谱成像和分析单元[HSIAU]、局部数据信息处理和通信单元[LDIPCU]，以及相应多个局部气象条件测量单元[WMCMU]。受污染室外空气颗粒物的地源(表示为地源(COAPM)) “随机”存在于区域(R-1) 20的所有四个区域象限(1^!-1、1^-2、1^-3、和 RQ-4)中。在图2 (以及图3-图6)中，在整个区域(R-1) 20中，受污染室外空气颗粒物的地源(地源(COAPM))的每一次出现，即:
权利要求
1.一种经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法，所述方法包括: 在整个所述区域的多个单独位置中的每一个，单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析所述受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，所述数据信息包中的每一个与所述单独位置相关； 以同步于所述实时采样、成像、和分析的方式，在所述多个单独位置单独和同时实时测量室外气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包,所述数据信息包中的每一个与所述单独位置相关； 经由全局数据信息处理单元，实时处理和分析所述实时局部室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个所述单独位置相关的所述受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布；以及 经由所述全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的所述组，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个所述区域中的所述受污染室外空气颗粒物的所述定性和/或定量参数的实时区域地理分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述室外气象条件选自由以下各项组成的组:(a)温度；(b)湿度；(c)大气压；(d)风移动；(e)降水类型、范围、和移动；以及(f)云的类型、范围、和移动。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述实时测量室外气象条件利用气象条件测量单元进行，设置和操作所述气象条件测量单元以在每一个所述单独位置检测、测量、获取、收集、处理、分析、和产生室外空气的局部气象条件数据和信息。
4.根据权利要求1所 述的方法，其中所述实时局部室外气象条件数据信息包的气象条件数据和信息通过至少一种下列室外空气颗粒物测量装置检测、测量、和获取:(i)室外空气温度测量装置；(ii)室外空气湿度测量装置；(iii)室外空气大气压测量装置；(iv)室外空气风移动测量装置；(ν)室外空气降水类型、范围、和移动测量装置；以及(vi)室外空气云的类型、范围、和移动测量装置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述实时局部室外气象条件数据信息包从局部室外空气气象条件测量单元发送到局部数据信息处理和通信单元，所述局部数据信息处理和通信单元可操作地连接到所述全局数据信息处理和通信单元并且与所述全局数据信息处理和通信单元通信。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述实时处理和分析所述实时局部室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包利用下列方式进行:(I)基于自下而上的、地面到空气的数据信息处理和分析技术和程序，和/或(2)基于自上而下的、空气到地面的数据信息技术和程序。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域中的所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域中的室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括与利用基于解释和使用整个所述区域中的所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果，以及利用基于解释和使用整个所述区域中的室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果相关。
10.一种经由超光谱成像和分析，用于实时监控和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的方法，所述方法包括: 识别和归类所述受污染室外空气颗粒物的地源，以产生整个所述区域中的经识别和经归类的所述受污染室外空气颗粒物的地源的数据信息，其中所述地源位于整个所述区域。
在整个所述区域的多个单独位置中的每一个，单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析所述受污染室外空气颗粒物，以产生与所述单独位置相关的相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包； 以同步于所述实时采样、成像、和分析的方式，在所述多个单独位置单独和同时实时测量室外气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包,所述数据信息包中的每一个与所述单独位置相关； 经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析所述实时局部室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个所述单独位置相关的所述受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布； 经由所述全局 数据信息处理和通信单元，实时处理和分析所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的所述组，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个所述区域的所述受污染室外空气颗粒物的所述定性和/或定量参数的实时区域地理分布； 经由所述全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析与所述经识别和经归类的所述受污染室外空气颗粒物的地源的所述数据信息相关的所述受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的所述组，以确定需要改变一种或多种所述地源的操作条件和受污染空气输出的至少一个指令； 将所述至少一个指令实时通信至一种或多种所述受污染室外空气颗粒物的地源中的每一个的操作者或控制者； 由每一个所述操作者或控制者以受控方式，实时改变所述一种或多种地源的所述操作条件和所述受污染空气输出，对所述至少一个指令响应，从而调节整个所述区域的所述受污染室外空气颗粒物。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述室外气象条件选自由以下各项组成的组:(a)温度；(b)湿度；(C)大气压；(d)风移动；(e)降水类型、范围、和移动；以及(f)云的类型、范围、和移动。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述实时测量室外气象条件利用气象条件测量单元进行，设置和操作所述气象条件测量单元以在每一个所述单独位置检测、测量、获取、采集、处理、分析、和产生室外空气的局部气象条件数据和信息。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述实时局部室外气象条件数据信息包的气象条件数据和信息通过至少一种下列室外空气参数测量装置检测、测量、和获取:(i)室外空气温度测量装置；(ii)室外空气湿度测量装置；(iii)室外空气大气压测量装置；(iv)室外空气风移动测量装置；(ν)室外空气降水类型、范围、和移动测量装置；以及(vi)室外空气云的类型、范围、和移动测量装置。
14.根据权利要求10所述的方法，其中将所述实时局部室外气象条件数据信息包从局部室外空气气象条件测量单元发送到局部数据信息处理和通信单元，所述局部数据信息处理和通信单元可操作地连接到所述全局数据信息处理和通信单元并且与所述全局数据信息处理和通/[目单兀通/[目。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述实时处理和分析所述实时局部室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包利用下列方式进行:(I)基于自下而上、地面到空气的数据信息处理和分析技术和程序，和/或(2)基于自上而下、空气到地面的数据信息技术和程序。
16.根据权利要求10所述的方法，进一步包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域中的所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
17.根据权利要求10所述的方法，进一步包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域中的室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
18.根据权利要求10所述的方法，进一步包括与利用基于解释和使用整个所述区域中的所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果，以及利用基于解释和使用整个所述区域中的室外空 气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果相关。
19.一种经由超光谱成像和分析，用于实时监控和参数分析整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统，所述系统包括: 多个局部受污染室外空气颗粒物监控、采样、和数据信息处理站，设置在整个所述区域的相应多个单独位置单独和同时操作，包括在所述多个单独位置单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析所述受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，每一个所述数据信息包与所述单独位置相关； 多个局部气象条件测量单元，设置在所述多个单独位置单独和同时操作，包括以同步于所述实时采样、成像和分析的方式，在所述多个单独位置单独和同时实时测量气象条件，以产生相应多个实时局部室外气象条件数据信息包，每一个所述数据信息包与所述单独位置相关；以及 全局数据信息处理和通信单元，设置以: (i )实时处理和分析所述实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个所述单独位置相关的所述受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布；以及 (ii)实时处理和分析所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的所述组，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个所述区域中所述受污染室外空气颗粒物的所述定性和/或定量参数的实时区域地理分布。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述室外气象条件选自由以下各项组成的组:(a)温度；(b)湿度；(C)大气压；(d)风移动；(e)降水类型、范围、和移动；以及(f)云的类型、范围、和移动。
21.根据权利要求19所述的系统，其中每一个所述局部气象条件测量单元包括下列室外空气参数测量装置中的至少一个:(i)室外空气温度测量装置；(ii)室外空气湿度测量装置；(iii)室外空气大气压测量装置；(iv)室外空气风移动测量装置；(V)室外空气降水类型、范围、和移 动测量装置；以及(vi)室外空气云的类型、范围、和移动测量装置。
22.根据权利要求19所述的系统，其中将所述实时局部室外气象条件数据信息包从所述局部气象条件测量单元发送到局部数据信息处理和通信单元，所述局部数据信息处理和通信单元可操作地连接到所述全局数据信息处理和通信单元并且与所述全局数据信息处理和通/[目单兀通/[目。
23.根据权利要求19所述的系统，其中通过利用:(1)基于自下而上、地面到空气的数据信息处理和分析技术和程序，和/或(2)基于自上而下、空气到地面的数据信息技术和程序，进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以所述实时处理和分析所述实时局部室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包。
24.根据权利要求19所述的系统，其中进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域中所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
25.根据权利要求19所述的系统，其中进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域的室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
26.根据权利要求19所述的系统，其中进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以与利用基于解释和使用整个所述区域中所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、从地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果，以及利用基于解释和使用整个所述区域的室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果相关。
27.—种经由超光谱成像和分析，用于实时监控和调节整个区域中受污染室外空气颗粒物的系统，所述系统包括: 多个局部受污染室外空气颗粒物监控、采样、和数据信息处理站，设置在整个所述区域的相应多个单独位置单独和同时操作，包括在所述多个单独位置单独和同时实时采样以及超光谱成像和分析所述受污染室外空气颗粒物，以产生相应多个实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包，每一个所述数据信息包与所述单独位置相关； 多个局部气象条件测量单元，设置在所述多个单独位置单独和同时操作，包括以同步于所述实时采样、成像、和分析的方式，在所述多个单独位置单独和同时实时测量气象条件，以产生相应多个实时局部气象条件数据信息包，每一个所述数据信息包与所述单独位置相关；以及 全局数据信息处理和通信单元，设置以: (i)归类经识别的所述受污染室外空气颗粒物的地源，以产生整个所述区域中经识别和经归类的所述受污染室外空气颗粒物的地源的数据信息，其中所述地源位于整个所述区域； (ii)实时处理和分析所述实时局部受污染室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的组，显示与每一个所述单独位置相关的所述受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部地理分布； (iii)实时处理和分析所述受污染室外空气颗粒物的实时局部地理分布参数数据信息图的所述组，以实时产生所述受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的组，显示整个所述区域中所述受污染室外空气颗粒物的所述定性和/或定量参数的实时区域地理分布；以及 (iv)实时处理和分 析与所述经识别和经归类的所述受污染室外空气颗粒物的地源的所述数据信息相关的所述受污染室外空气颗粒物的实时区域地理分布参数数据信息图的所述组，以确定需要改变一种或多种所述地源的操作条件和受污染空气输出的至少一个指令；以及 通信设备，设置以将所述至少一个指令实时通信至所述一种或多种所述受污染室外空气颗粒物的地源中的每一个的操作者或控制者，以便每一个所述操作者或控制者以受控方式，实时改变其所述操作条件和受污染空气输出，对所述至少一个指令响应，从而调节整个所述区域中的所述受污染室外空气颗粒物。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述室外气象条件选自由以下各项组成的组:(a)温度；(b)湿度；(C)大气压；(d)风移动；(e)降水类型、范围、和移动；以及(f)云的类型、范围、和移动。
29.根据权利要求27所述的系统，其中每一个所述局部气象条件测量单元包括下列室外空气参数测量装置中的至少一个:(i)室外空气温度测量装置；(ii)室外空气湿度测量装置；(iii)室外空气大气压测量装置；(iv)室外空气风移动测量装置；(V)室外空气降水类型、范围、和移动测量装置；以及(vi)室外空气云的类型、范围、和移动测量装置。
30.根据权利要求27所述的系统，其中将所述实时局部室外气象条件数据信息包从所述局部气象条件测量单元发送到局部数据信息处理和通信单元，所述局部数据信息处理和通信单元可操作地连接到所述全局数据信息处理和通信单元并且与所述全局数据信息处理和通/[目单兀通/[目。
31.根据权利要求27所述的系统，其中通过利用:(1)基于自下而上、地面到空气的数据信息处理和分析技术和程序，和/或(2)基于自上而下、空气到地面的数据信息技术和程序，进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以所述实时处理和分析所述实时局部室外空气颗粒物数据信息包和所述实时局部室外气象条件数据信息包。
32.根据权利要求27所述的系统，其中进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域中所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
33.根据权利要求27所述的系统，其中进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以包括数据信息处理和分析技术，所述数据信息处理和分析技术基于解释和使用整个所述区域的室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息。
34.根据权利要求27所述的系统，其中进一步设置所述全局数据信息处理和通信单元以与利用基于解释和使用整个所 述区域中所述受污染室外空气颗粒物的地源的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果，以及利用基于解释和使用整个所述区域的室外空气中大气气体含量的连续或定期更新的实时局部自下而上、地面到空气类型的清单数据和信息的数据信息处理和分析技术而获得的结果相关。
全文摘要
经由超光谱成像和分析，实时监控、参数分析、和调节整个区域中的受污染室外空气颗粒物。包括(12)在整个所述区域中的单独位置同时实时采样以及超光谱成像和分析受污染室外空气颗粒物，以产生局部受污染室外空气颗粒物数据信息包；(14)同步于实时采样、成像、和分析，在所述位置同时实时测量室外气象条件，以产生局部室外气象条件数据信息包；(16，18)经由全局数据信息处理和通信单元，实时处理和分析局部数据信息包，以产生受污染室外空气颗粒物的局部和区域地理分布参数数据信息图的组，显示受污染室外空气颗粒物的定性和/或定量参数的实时局部和区域地理分布。特别适用于监控、分析、维持、操作和控制、开发和计划人口居住区的基础设施和车辆交通。
文档编号G01N21/64GK103109209SQ201180037358
公开日2013年5月15日 申请日期2011年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者丹尼·S·摩西 申请人:绿色视觉系统有限公司