1.一种烟羽类型判断与追踪污染源搜索范围界定的方法,其特征是,包括以下步骤:步骤1:在坐标(x0,y0)处,令携带温度传感器与气体浓度传感器的无人机垂直上升,每间隔h米获取温度Tih,其中i为第i次获取温度,至高度H米处停止,记录坐标(x1,y1);
步骤2:根据气温随高度的变化计算气温垂直递减率γ, 其中T为温度,Z为无人机的飞行高度;
步骤3:将γ与干绝热垂直递减率γd进行比较,得出烟羽类型Ⅰ;
步骤4:无人机进行平面往返式剖面测量,往返水平间距为M米,纵向每N米获取气体浓度Qij,其中i为无人机遍历过程中飞行至的第i列,j为该列中无人机采样的第j个点,共飞行n列;
步骤5:当相邻气体浓度差值大于δ但其中一个浓度值为0,即|Qij‑Qi(j‑1)|≥δ且Qij×Qi(j‑1)=0时,记Qij与Qi(j‑1)中较大值坐标点为边界点Pi1(xi1,yi1)、Pi2(xi2,yi2),其中y值大的3
点为Pi1(xi1,yi1),其中δ为预设的浓度差阈值,质量分数/m;
步骤6:根据公式Di=|yi1‑yi2|计算烟羽第i列纵向宽度Di,根据纵向宽度得出烟羽拓展度,判断烟羽类型Ⅱ;
步骤7:将上述步骤得到的结果烟羽I与烟羽Ⅱ进行比较:步骤7.1:所述步骤7中,若两个烟羽类型统一则得出所测烟羽的形状,并将测得的上边界点、下边界点分别拟合为直线,两条直线间的区域则为该平面无人机进行污染源搜索范围;
步骤7.2:所述步骤7中,若两个烟羽类型不统一则通过第三种烟羽类型评判方法判断烟羽类型Ⅲ;
步骤8:将步骤5中的Pi1与Pi2分别拟合成直线,分别将两条直线的斜率与tanα进行比较,判断烟羽的形状,其中上边界斜率为k2,下边界斜率为k3,α为设置的角度;
步骤9:将烟羽类型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三种类型进行统计,重复的烟羽类型即当前烟羽的形状;
步骤10:步骤8中生成的两条直线间的区域则为该平面无人机进行污染源搜索范围。
2.根据权利要求1所述的一种烟羽类型判断与追踪污染源搜索范围界定的方法,其特征在于所述步骤3,将气温垂直递减率与干绝热垂直递减率相比较,判断烟羽类型,其判断依据为:(1)若γ先大于0且大于γd后小于0,则烟羽类型为熏烟型;
(2)若γ恒大于0且大于γd,则烟羽类型为波浪型;
(3)若γ恒大于0且小于γd,则烟羽类型为锥型;
(4)若γ恒小于0,则烟羽类型为平展型;
(5)若γ先小于0后大于0,则烟羽类型为爬升型。
3.根据权利要求1所述的一种烟羽类型判断与追踪污染源搜索范围界定的方法,其特征在于所述步骤6,根据烟羽宽度总体变化趋势及中点拟合直线的斜率判断烟羽类型,其判断依据为:(1)若烟羽宽度总体趋势为从小到大但偶有大小交替,则烟羽类型为波浪型;
(2)若烟羽宽度为从小到大则烟羽类型为锥型、爬升型或熏烟型,计算Pi1(xi1,yi1)、Pi2(xi2,yi2)的中点 连线并拟合直线,斜率为k1,将k1与tanθ进行比较,其中θ为设置的角度:
(2.1)若k1大于tanθ,则烟羽类型为爬升型;
(2.2)若k1小于‑tanθ,则烟羽类型为熏烟型;
(2.3)若k1小于tanθ且大于‑tanθ,则烟羽类型为锥型;
(3)若烟羽宽度没有显著变化,则烟羽类型为平展型。
4.根据权利要求1所述的一种烟羽类型判断与追踪污染源搜索范围界定的方法,其特征在于所述步骤8,根据上下边界的斜率与tanα进行比较,判断烟羽的形状,其中上边界斜率为k2,下边界斜率为k3,α为设置的角度;其判断依据为:(1)若k2与k3均大于tanα,则烟羽类型为波浪型;
(2)若k2大于tanα,k3大于0且小于tanα,则烟羽类型为爬升型;
(3)若k2大于0且小于tanα,k3小于‑tanα,则烟羽类型为熏烟型;
(4)若k2大于tanα,k3小于‑tanα,则烟羽类型为锥型;
(5)若k2和k3绝对值均小于tanα,则烟羽类型为平展型。