本发明涉及一种主动测定污染物来源的方法及系统，属于环境监测技术领域。
背景技术：
传统的确定污染源可以利用逐步搜寻的方式直接寻找污染物浓度最高的位置，或者利用建立污染物浓度分布的方式推定污染浓度最高的位置。这两种方式都需要在现场建置大量的监测设备，或是重复地移动测量位置才能达到搜寻污染源的效果。举例来说，建立污染物浓度分布的方式一般包含两种方式，一种是使用低维度的点侦测进行单一点浓度的采样分析或实时监测。另一种是中维度的线侦测，例如开放光径遥测技术所获得的浓度信息。至于整个平面的浓度侦测则是依据点侦测或线侦测的结果进行内插补值方式或计算机断层方式间接计算获得。因此实务上，需要在许多定点设置仪器侦测污染浓度，然后根据这些仪器所测量的污染浓度计算出区域的污染浓度分布情况，再通过污染浓度分布情况确定污染源。
为了更有效率地找出污染源，有必要提供一种主动测定污染物来源的方法。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为解决上述技术问题，提供一种测量方便的主动测定污染物来源的方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种主动测定污染物来源的方法，包括以下步骤：
s1：选取特定污染物；
s2：规划采样点，由移动式检测站前往采样点采样，获取该采样点的该特定污染物的浓度以及纬度和经度坐标；
s3：根据风向选择以位于上下风处的两个采样点为一组，计算出至少3个等污染物浓度点；
s4：连起等污染物浓度点形成线段，做线段的中垂线，各中垂线的交点处或者交点形成的离散点拟合圆的圆心即为污染物来源地。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的方法，在s2步骤中，采样点两两之间相差5公里以上。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的方法，在s2步骤中，每个采样点的风向相差5°以内。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的方法，3个等污染物浓度点的计算方法为：6个采样点的纬度和经度坐标分别为[a1/a2]、[b1/b2]、[c1/c2]，浓度分别为：a1点浓度c1，b1点浓度c2，a2点浓度c’1，b2点浓度c’2，c1点浓度c”1，c2点浓度c”2,则三个的等污染物浓度点的纬度和经度坐标分别为{(x2-x1)/2，(y2-y1)/2}；{[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x2’-x1’)/2，[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y’2-y’1)/2]}；{[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}，α为6个采样点的平均风向，通过上述3个坐标求两个点之间的中垂线及中垂线的交点。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的方法，当获取的采样点大于6时，等污染物浓度点的计算过程为，的纬度和经度坐标分别为[a1/a2]、……、[x1/x2]，浓度分别为：a1点浓度为c1，b1点浓度为c2，x1点浓度为c”x1，x2点浓度为c”x2,等污染物浓度点的纬度和经度坐标为{[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}。
本发明还提供一种主动测定污染物来源的系统，包括
污染物标定模块，选取特定污染物，不能为常见污染物，比如某种不常见的金属元素；
采样点选定模块，规划采样点，由移动式检测站前往采样点采样，获取该采样点的该特定污染物的浓度以及纬度和经度坐标；
计算模块，根据风向选择以位于上下风处的两个采样点为一组，计算出至少3个等污染物浓度点，连起等污染物浓度点形成线段，做线段的中垂线，各中垂线的交点处或者交点形成的离散点拟合圆的圆心即为污染物来源地。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的系统，在采样点选定模块中，采样点两两之间相差5公里以上。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的系统，在采样点选定模块中，每个采样点的风向相差5°以内。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的系统，3个等污染物浓度点的计算方法为：6个采样点的纬度和经度坐标分别为[a1/a2]、[b1/b2]、[c1/c2]，浓度分别为：a1点浓度c1，b1点浓度c2，a2点浓度c’1，b2点浓度c’2，c1点浓度c”1，c2点浓度c”2,则三个的等污染物浓度点的纬度和经度坐标分别为{(x2-x1)/2，(y2-y1)/2}；{[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x2’-x1’)/2，[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y’2-y’1)/2]}；{[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}，α为6个采样点的平均风向，通过上述3个坐标求两个点之间的中垂线及中垂线的交点。
优选地，本发明的主动测定污染物来源的系统，当获取的采样点大于6时，等污染物浓度点的计算过程为，的纬度和经度坐标分别为[a1/a2]、……、[x1/x2]，浓度分别为：a1点浓度为c1，b1点浓度为c2，x1点浓度为c”x1，x2点浓度为c”x2,等污染物浓度点的纬度和经度坐标为{[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}。
本发明的有益效果是：
本发明的主动测定污染物来源的方法及系统，通过主动规划采样点，能够通过污染物浓度和风速来测定该特定污染物来源，测定精度在5公里内，能够快速定位污染物来源。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种主动测定污染物来源的方法，包括以下步骤：
s1：选取特定污染物，不能为常见污染物，比如某种不常见的金属元素；
s2：规划采样点，由移动式检测站(比如采样车，此时采样车配备导航功能)前往采样点采样，获取该采样点的该特定污染物的浓度以及纬度和经度坐标，6个采样点两两之间相差5公里以上，且风向相差5°以内，获取该采样点的该特定污染物的浓度以及纬度和经度坐标；
s3：根据风向选择以位于上下风处的两个采样点为一组，计算出至少3个等污染物浓度点。
3个等污染物浓度点的计算方法为：6个采样点(a1、a2，b1、b2，c1、c2)的纬度和经度坐标分别为[a1(x1、y1)/a2(x2、y2)]、[b1(x1’、y1’)/b2(x2’、y2’)]、[c1(x1”、y1”)/c2(x2”、y2”)]，浓度分别为：a1点浓度c1，b1点浓度c2，a2点浓度c’1，b2点浓度c’2，c1点浓度c”1，c2点浓度c”2,则三个的等污染物浓度点的纬度和经度坐标分别为{(x2-x1)/2，(y2-y1)/2}；{[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x2’-x1’)/2，[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y’2-y’1)/2]}；{[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}，α为6个采样点的平均风向；
s4：连起3个等污染物浓度点形成两条线段，做两条线段的中垂线，两条中垂线的交点处即为污染物来源地，通过上述3个坐标求两个点之间的中垂线及中垂线的交点为现有技术，容易得到，这里不再赘述。
当获取的采样点大于6时，等污染物浓度点的计算过程为，(a1、a2，……x1、x2)的纬度和经度坐标分别为[a1(x1、y1)/a2(x2、y2)]、……、[x1(x1”、y1”)/x2(x”2、y”2)]，浓度分别为：a1点浓度为c1，b1点浓度为c2，x1点浓度为c”x1，x2点浓度为c”x2,等污染物浓度点的纬度和经度坐标为{[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}，则每两条中垂线的交点形成的离散点拟合圆的圆心为污染源处。
上述跟据风向和风速测定污染物来源的方法，通过主动规划采样点，能够通过污染物浓度和风速来测定该特定污染物来源，测定精度在5公里内，能够快速定位污染物来源。
实施例2
本实施例提供一种主动测定污染物来源的系统，包括：
污染物标定模块，选取特定污染物，不能为常见污染物，比如某种不常见的金属元素；
采样点选定模块，规划采样点，由移动式检测站前往采样点采样，6个采样点两两之间相差5公里以上，且风向相差5°以内，获取该采样点的该特定污染物的浓度以及纬度和经度坐标；
计算模块，根据风向选择以位于上下风处的两个采样点为一组，计算出至少3个等污染物浓度点，连起等污染物浓度点形成线段，做线段的中垂线，各中垂线的交点处或者交点形成的离散点拟合圆的圆心即为污染物来源地。
3个等污染物浓度点的计算方法为：6个采样点(a1、a2，b1、b2，c1、c2)的纬度和经度坐标分别为[a1(x1、y1)/a2(x2、y2)]、[b1(x1’、y1’)/b2(x2’、y2’)]、[c1(x1”、y1”)/c2(x2”、y2”)]，浓度分别为：a1点浓度c1，b1点浓度c2，a2点浓度c’1，b2点浓度c’2，c1点浓度c”1，c2点浓度c”2,则三个的等污染物浓度点的纬度和经度坐标分别为{(x2-x1)/2，(y2-y1)/2}；{[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x2’-x1’)/2，[(c2-c1)-(c’2-c’1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y’2-y’1)/2]}；{[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”2-c”1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}，α为6个采样点的平均风向；
当获取的采样点大于6时，等污染物浓度点的计算过程为，(a1、a2，……x1、x2)的纬度和经度坐标分别为[a1(x1、y1)/a2(x2、y2)]、……、[x1(x1”、y1”)/x2(x”2、y”2)]，浓度分别为：a1点浓度为c1，b1点浓度为c2，x1点浓度为c”x1，x2点浓度为c”x2,等污染物浓度点的纬度和经度坐标为{[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(x”2-x”1)/2，[(c2-c1)-(c”x2-c”x1)]·(c2-c1)/4·tanα·(y”2-y”1)/2]}，则每两条中垂线的交点形成的离散点拟合圆的圆心为污染源处。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。