基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速公路地表徑流污染監(jiān)測方法研究

摘要：在高速公路地表徑流污染觀察過程中，針對的監(jiān)測要素較為單一，使得最終監(jiān)測結(jié)果平均相對誤差（MRE）加大。因此，針對提出高速公路地表徑流污染，提出運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型監(jiān)測方法。依托于系統(tǒng)節(jié)點部署方法在目標(biāo)區(qū)域合理設(shè)置多個傳感器，與匯聚節(jié)點、上位機相連接組成環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)，全方面感知地表徑流污染情況。計算每個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源IP地址的熵值，擇優(yōu)采集高質(zhì)量污染數(shù)據(jù)，得到高速公路地表徑流污染監(jiān)測值。實驗結(jié)果表明：該方法污染監(jiān)測結(jié)果的MRE值保持在0.1以下，可以較為真實地反映地表徑流污染情況。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；傳感器節(jié)點；高速公路；地表徑流；自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：X830.2 文獻標(biāo)志碼：B

前言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加速，高速公路成為了現(xiàn)代交通的重要載體。然而，在高速公路的運營過程中，地表徑流污染問題日益凸顯，對周邊環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。高速公路地表徑流污染主要是指車輛行駛過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣等污染物，在雨水或雪水沖刷下，流入高速公路沿線的河流、湖泊等水體中，對水質(zhì)產(chǎn)生污染。為了及時掌握高速公路沿線的水質(zhì)狀況，并指導(dǎo)生成一系列科學(xué)的污染控制措施，急需開展高速公路地表徑流污染監(jiān)測工作顯得尤為重要。

文獻運用三維熒光光譜技術(shù)采集水體全波段數(shù)據(jù)，應(yīng)用支持向量機技術(shù)構(gòu)建水質(zhì)監(jiān)測模型，得到污染監(jiān)測結(jié)果。但該方法穩(wěn)定性較差。文獻考慮污染物遷移規(guī)律，提出一種適用范圍較廣的污染監(jiān)測方法。但該方法污染監(jiān)測耗時較長。文獻從土地使用種類入手，將目標(biāo)污染監(jiān)測區(qū)域劃分為多個單元，針對每個單元分別賦予土壤特征因子數(shù)值，求解出污染物負荷總量。但該方法應(yīng)用局限性較大。而此研究將采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過在高速公路沿線設(shè)置多個傳感器節(jié)點，獲取實時地表徑流污染數(shù)據(jù)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析，實現(xiàn)對地表徑流水質(zhì)的實時監(jiān)測，為環(huán)境管理和決策提供科學(xué)依據(jù)。