(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211420576.4 (22)申请日 2022.11.15 (71)申请人 航天宏图信息技 术股份有限公司 地址 100094 北京市海淀区翠湖北环路2号 院4号楼 (72)发明人 周晓媛　王宇翔　王昊　代光烁　 廖通逵　尤小刚　杨娜　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 徐丽 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于无人机的大气污染溯源方法和装 置 (57)摘要 本发明提供了一种基于无人机的大气污染 溯源方法和装置， 涉及污染溯源的技术领域， 包 括： 获取步骤， 获取无人机组在预设高度的水平 面采集到的待溯源区域的污染物浓度数据； 第一 确定步骤， 基于污染物浓度数据和待溯源区域的 大气污染物浓度空间分布结果集， 确定出无人机 组的第三监测点位； 第二确定步骤， 基于第三监 测点位， 确定出目标监测点位； 将目标监测点位 确定为第一监测点位， 重复执行获取步骤、 第一 确定步骤和第二确定步骤， 直至目标水平面的高 度低于预设高度； 基于目标水平 面的高度低于预 设高度时的第三监测点位的位置信息， 确定出待 溯源区域的污染源， 解决了 现有的大气污染溯源 方法的效率较低的技 术问题。 权利要求书3页 说明书12页 附图4页 CN 115493657 A 2022.12.20 CN 115493657 A 1.一种基于无 人机的大气污染溯源方法， 其特 征在于， 包括： 获取步骤， 获取无人机组在预设高度的水平面采集到的待溯源区域的污染物浓度数 据， 其中， 所述污染物浓度数据包括： 所述无人机组处于第一监测点位时采集到的第一污染 物浓度数据和所述无人机组处于第二监测点位时采集到的第二污染物浓度数据， 所述第二 监测点位为所述预设高度的水平面上除所述第一 监测点位以外的任意 一个监测点 位； 第一确定步骤， 基于所述污染物浓度 数据和所述待溯源区域的大气污染物浓度空间分 布结果集， 确定出所述无人机组的第三监测点位， 其中， 所述第三监测点位为所述大气 污染 物浓度空间分布结果 集中预设高度的水平面的最大污染浓度区域中的监测点 位； 第二确定步骤， 基于所述第三监测点位， 确定出目标监测点位， 其中， 所述目标监测点 位为预设高度的水平面下降预设距离之后得到的目标 水平面上的监测点 位； 将所述目标监测点位确定为所述第一监测点位， 重复执行所述获取步骤、 所述第一确 定步骤和所述第二确定步骤， 直至所述目标 水平面的高度低于预设高度； 基于所述目标水平面的高度低于预设高度时的第 三监测点位的位置信 息、 所述待溯源 区域的污染源排 放清单和所述待溯源区域的风向信息， 确定出 所述待溯源区域的污染源。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 获取无人机组在预设高度的水平面采集到 的待溯源区域的污染物浓度数据， 包括： 获取气象卫星数据， 并对所述气象卫星数据进行污染物反演， 得到污染物浓度空间分 布图； 将所述污染物浓度空间分布图中污染物浓度 大于预设浓度的区域， 确定为所述待溯源 区域； 在所述待溯源区域的下风口方向确定出 所述第一 监测点位； 基于所述第一 监测点位， 获取所述污染物浓度数据。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 基于所述污染物浓度 数据和所述待溯源区 域的大气污染物浓度空间分布结果 集， 确定出 所述无人机组的第三 监测点位， 包括： 第一计算步骤， 基于所述污染物浓度数据、 所述无人机组处于所述第一监测点位时各 个无人机的位置信息和所述无人机组处于所述第二监测点位时各个无人机的位置信息， 计 算出所述无人机组处于中间监测点 位时的各个无 人机之间的距离; 第三确定步骤， 在所述无人机组处于 中间监测点位 时的各个无人机之间的距离小于预 设阈值时， 基于所述待溯源区域的大气污染物浓度 空间分布结果集， 确定出所述无人机组 的路径方向是否指向目标区域， 其中， 所述 目标区域为所述大气污染物浓度 空间分布结果 集中污染物浓度大于预设阈值的区域， 所述路径方向为所述第一监测点位到所述第二监测 点位的方向； 第四确定步骤， 在所述无人机组在所述中间监测点位 时各个无人机之间的距离小于预 设阈值且所述无人机组的路径方向指向目标区域， 则 在所述路径方向上确定出中间监测点 位； 将所述第二监测点位确定为第 一监测点位， 以及将所述中间监测点位确定为第 二监测 点位， 重复执行所述第一计算步骤， 第三确定步骤和第四确定步骤， 直到所述中间监测点位 处于所述目标区域， 将处于所述目标区域的中间监测点 位确定为所述第三 监测点位。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 基于所述污染物浓度数据、 所述无人机组权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115493657 A 2处于所述第一监测 点位时各个无人机的位置信息和所述无人机组处于所述第二监测 点位 时各个无人机的位置信息， 计算出所述无人机组处于中间监测点位时的各个无人机之 间的 距离， 包括： 基于所述无人机组处于所述第一监测点位时各个无人机的位置信息和所述无人机组 处于所述第一监测点位时各个无人机的采集到的污染物浓度数据， 计算出所述无人机组处 于所述第一监测 点位时各个无人机之间的单位距离浓度差单位矢量差和所述无人机组处 于所述第一 监测点位时各个无 人机采集到的污染物浓度数据的第一均值； 基于所述无人机组处于所述第一监测点位时各个无人机之间的单位距离浓度差单位 矢量差， 计算出第一矢量差和值、 所述第一矢量差和值的长度； 基于所述无人机组处于所述第二监测点位时各个无人机的位置信息和所述无人机组 处于所述第二监测点位时各个无人机的采集到的污染物浓度数据， 计算出所述无人机组处 于所述第二监测 点位时各个无人机之间的单位距离浓度差单位矢量差和所述无人机组处 于所述第二 监测点位时各个无 人机采集到的污染物浓度数据的第二均值； 基于所述无人机组处于所述第二监测点位时各个无人机之间的单位距离浓度差单位 矢量差， 计算出第二矢量差和值、 所述第二矢量差和值的长度和； 基于所述第一均值、 所述第一矢量差和值、 所述第一矢量差和值的长度、 所述第二均 值、 所述第二矢量差和值、 所述第二矢量差和值的长度， 确定出所述中间监测点位时的各个 无人机之间的距离 。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 基于所述待溯源区域的大气污染物浓度空 间分布结果 集， 确定出 所述无人机组的路径方向是否指向目标区域， 包括： 基于所述待溯源区域的气象数据， 构建风向风速 矢量格网场； 基于所述风向风速矢量格网场， 确定出所述待溯源区域的大气污染物浓度空间分布结 果集； 基于所述大气污染物浓度空间分布结果 集确定出 所述目标区域的范围矢量数据； 基于所述目标区域的范围矢量数据和所述无人机组 的路径方向， 确定出所述无人机组 的路径方向是否指向目标区域。 6.一种基于无人机的大气污染溯源装置， 其特征在于， 包括： 获取单元， 第一确定单元 单元， 第二确定单 元， 执行单元和溯源单 元， 其中， 所述获取单元， 用于执行获取步骤， 获取无人机组在预设高度的水平面采集到的待溯 源区域的污染物浓度数据， 其中， 所述污染物浓度数据包括： 所述无人机组处于第一监测点 位时采集到的第一污染物浓度数据和所述无人机组处于第二监测 点位时采集到的第二污 染物浓度数据， 所述第二监测点位为所述预设高度的水平面上除所述第一监测点位以外的 任意一个监测点 位； 所述第一确定单元， 用于执行第一确定步骤， 基于所述污染物浓度数据和所述待溯源 区域的大气污染物浓度空间分布结果集， 确定出所述无人机组的第三监测点位， 其中， 所述 第三监测 点位为所述大气污染物浓度空间分布结果集中预设高度的水平面的最大污染浓 度区域中的监测点 位； 所述第二确定单元， 用于执行第 二确定步骤， 基于所述第 三监测点位， 确定出目标监测 点位， 其中， 所述 目标监测 点位为预设高度的水平面下降预设距离之后得到的目标水平面权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115493657 A 3