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空气污染控制软件:CAMx二次开发_(2).CAMx数据准备与处理.docx

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CAMx数据准备与处理

1.数据类型与格式

1.1概述

在进行空气污染控制软件CAMx的二次开发时,数据准备与处理是一个至关重要的环节。CAMx需要多种类型的数据输入,包括气象数据、排放数据、初始条件和边界条件等。这些数据的格式和准确性直接影响模型的运行效果和预测结果。因此,了解和掌握这些数据的类型和格式是进行CAMx二次开发的基础。

1.2气象数据

气象数据是CAMx运行中最重要的输入之一,包括风速、风向、温度、湿度等。CAMx支持多种气象数据格式,常见的有:

MM5格式:由PennState/NCARMM5模型生成的气象数据。

WRF格式:由WeatherResearchandForecasting(WRF)模型生成的气象数据。

CMAQ格式:由CommunityMultiscaleAirQuality(CMAQ)模型生成的气象数据。

1.2.1MM5格式数据

MM5格式数据通常以二进制文件的形式存储,文件名格式为metMM5_yyyymmdd_hhmm.xml。每个文件包含一个时间步长的数据。以下是读取MM5格式数据的Python示例代码:

importnumpyasnp

importstruct

defread_mm5_data(filename):

读取MM5格式的气象数据文件

:paramfilename:文件名

:return:数据字典,包含风速、风向、温度等

withopen(filename,rb)asf:

#读取文件头信息

header=f.read(256)

#读取数据

data=[]

whileTrue:

chunk=f.read(4)

ifnotchunk:

break

value=struct.unpack(f,chunk)[0]

data.append(value)

#将数据转换为NumPy数组

data_array=np.array(data)

#解析数据

u_wind=data_array[0::4]#风速u分量

v_wind=data_array[1::4]#风速v分量

temperature=data_array[2::4]#温度

humidity=data_array[3::4]#湿度

return{

u_wind:u_wind,

v_wind:v_wind,

temperature:temperature,

humidity:humidity

}

#示例文件

mm5_filename=metMM50000.xml

mm5_data=read_mm5_data(mm5_filename)

print(mm5_data)

1.3排放数据

排放数据包括各种污染物的排放量,这些数据通常来源于排放清单或实时监测数据。CAMx支持的排放数据格式有:

GRS格式:网格化排放数据格式,文件名格式为emisGRS_yyyymmdd_hhmm.xml。

SRI格式:点源排放数据格式,文件名格式为emisSRI_yyyymmdd_hhmm.xml。

1.3.1GRS格式数据

GRS格式数据通常以二进制文件的形式存储,文件名格式为emisGRS_yyyymmdd_hhmm.xml。每个文件包含一个时间步长的数据。以下是读取GRS格式数据的Python示例代码:

defread_grs_data(filename):

读取GRS格式的排放数据文件

:paramfilename:文件名

:return:数据字典,包含污染物排放量

withopen(filename,rb)asf:

#读取文件头信息

header=f.read(256)

#读取数据

data=[]

whileTrue:

chunk=f.read(4)

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