本文關(guān)鍵詞：基于GIS的蘭州市大氣污染擴(kuò)散模擬研究

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【摘要】：大氣污染是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化過(guò)程所帶來(lái)的負(fù)面產(chǎn)物，已經(jīng)嚴(yán)重影響到人們的日常生活。怎樣有效的分析大氣污染產(chǎn)生的原因及其擴(kuò)散規(guī)律，是環(huán)境監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行大氣污染防控和做出決策所必要的研究?jī)?nèi)容。傳統(tǒng)的研究方法與預(yù)防措施工作量大、過(guò)程復(fù)雜，無(wú)法使管理者從宏觀上給出正確的判定和決策。而GIS具備優(yōu)越的空間分析和數(shù)據(jù)管理功能，將地理信息系統(tǒng)技術(shù)與環(huán)境模型相集成，不僅會(huì)給大氣污染擴(kuò)散分析的相關(guān)研究帶來(lái)便捷，也會(huì)使GIS的應(yīng)用功能得到進(jìn)一步的拓展。本文研究的目的就是通過(guò)以蘭州市為例，將GIS相關(guān)技術(shù)與大氣污染擴(kuò)散模擬相結(jié)合，來(lái)分析證實(shí)GIS在大氣污染擴(kuò)散模擬中的有效作用。 文章系統(tǒng)的介紹了大氣污染擴(kuò)散模擬的相關(guān)概念和數(shù)學(xué)方法，對(duì)基于工廠煙囪排污的點(diǎn)污染源和城市道路交通形成的線污染源等模式進(jìn)行了分析。并引入MapObjects來(lái)證實(shí)大氣污染擴(kuò)散研究與GIS相融合的必要性。主要方法是通過(guò)前期的數(shù)據(jù)采集和處理，系統(tǒng)模型下的濃度計(jì)算和其它功能設(shè)計(jì)，以及模擬結(jié)果的輸出顯示三個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)。在前期數(shù)據(jù)的處理時(shí)，將蘭州市的大氣污染研究區(qū)域以一定的尺度網(wǎng)格化，根據(jù)在有風(fēng)和靜風(fēng)條件下的擴(kuò)散模式，篩選出有效的網(wǎng)格區(qū)域，每個(gè)網(wǎng)格中心我們稱之為柵格計(jì)算點(diǎn)，該計(jì)算點(diǎn)代表了其覆蓋區(qū)域的平均濃度值。在污染物擴(kuò)散濃度計(jì)算時(shí)，分別對(duì)煙囪排放式的點(diǎn)污染源和道路交通形成的線污染源進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)瞬時(shí)和長(zhǎng)期濃度值的計(jì)算進(jìn)行了分析。最后引入Surfer8.0，，介紹了軟件的基本功能和數(shù)據(jù)源的結(jié)構(gòu)。通過(guò)計(jì)算污染源的濃度值和其X，Y坐標(biāo)值，生成一個(gè)數(shù)據(jù)文件供Surfer調(diào)用，進(jìn)而生成濃度等值線。將等值線通過(guò)調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)輸出成繪圖交換格式，最后在MapObjects下生成多圖層疊加的濃度等值線圖。本文通過(guò)利用蘭州市的地形數(shù)據(jù)和相關(guān)污染源數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)不同模式下大氣污染擴(kuò)散濃度值的計(jì)算、濃度等值線圖、濃度分級(jí)圖等功能方案。 通過(guò)對(duì)蘭州市大氣污染擴(kuò)散模擬的研究分析，發(fā)現(xiàn)蘭州市大氣污染特征與其污染源分布和地形特征密切相關(guān)，驗(yàn)證了GIS在城市大氣污染擴(kuò)散模擬研究中的巨大作用。
【關(guān)鍵詞】：GIS 環(huán)境模型 組件技術(shù) 柵格計(jì)算點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X51;P208
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展11-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4 技術(shù)路線13-15
• 2 大氣污染擴(kuò)散模擬的基本理論15-27
• 2.1 大氣擴(kuò)散模式15-22
• 2.1.1 大氣污染擴(kuò)散相關(guān)概念15-16
• 2.1.2 污染模式的構(gòu)成及選擇16-17
• 2.1.3 點(diǎn)源煙羽擴(kuò)散模式17
• 2.1.4 線源污染擴(kuò)散模式17-18
• 2.1.5 面源污染擴(kuò)散模式18-19
• 2.1.6 瞬時(shí)單煙團(tuán)正態(tài)擴(kuò)散模式19
• 2.1.7 市區(qū)多源擴(kuò)散模式19
• 2.1.8 山區(qū)丘陵模式19-20
• 2.1.9 煙氣抬升高度20-21
• 2.1.10 大氣擴(kuò)散參數(shù)的確定21
• 2.1.11 確定線源污染排放量21-22
• 2.2 GIS 與環(huán)境模型的集成22-25
• 2.2.1 GIS 與環(huán)境模型集成的意義及可行性22-23
• 2.2.2 GIS 在大氣環(huán)境模型研究中的應(yīng)用范疇23-24
• 2.2.3 GIS 和應(yīng)用模型融合的方法24-25
• 2.3 大氣污染擴(kuò)散的模擬過(guò)程25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 GIS 組件技術(shù)27-36
• 3.1 組件技術(shù)與組件 GIS27-28
• 3.1.1 組件技術(shù)27
• 3.1.2 組件式 GIS27-28
• 3.2 MapObjects 簡(jiǎn)介28-32
• 3.2.1 MapObjects 的主要特點(diǎn)28-29
• 3.2.2 MapObjects 的功能29-30
• 3.2.3 MapObjects 的組成30
• 3.2.4 MapObjects 的數(shù)據(jù)源30-32
• 3.3 Surfer 簡(jiǎn)介32-35
• 3.3.1 Surfer 軟件的主要功能32-34
• 3.3.2 Surfer 的數(shù)據(jù)格式34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 基于 GIS 的蘭州市大氣污染擴(kuò)散模擬36-57
• 4.1 蘭州市大氣污染分布及特征36-38
• 4.1.1 污染源類型及分布36-37
• 4.1.2 污染物主要成分37-38
• 4.2 模擬系統(tǒng)的功能38-39
• 4.2.1 計(jì)算污染物濃度38-39
• 4.2.2 模擬結(jié)果的輸出39
• 4.2.3 圖層的管理與控制39
• 4.2.4 其它功能39
• 4.3 數(shù)據(jù)文件的準(zhǔn)備39-42
• 4.3.1 點(diǎn)源污染分布圖39-41
• 4.3.2 主干道線源分布圖41
• 4.3.3 柵格計(jì)算點(diǎn)分布數(shù)據(jù)41-42
• 4.4 煙團(tuán)模式下的點(diǎn)源擴(kuò)散濃度值42-45
• 4.4.1 確定點(diǎn)源污染的影響范圍42-43
• 4.4.2 大氣擴(kuò)散參數(shù)的確定43-44
• 4.4.3 靜風(fēng)時(shí)的點(diǎn)源擴(kuò)散濃度計(jì)算44-45
• 4.4.4 有風(fēng)時(shí)點(diǎn)源擴(kuò)散濃度計(jì)算45
• 4.5 計(jì)算道路線形污染濃度值45-47
• 4.6 長(zhǎng)期平均濃度值的計(jì)算47-48
• 4.7 定點(diǎn)位置污染物濃度值的計(jì)算48-50
• 4.7.1 實(shí)現(xiàn)方法48-49
• 4.7.2 應(yīng)用方案49-50
• 4.8 濃度等值線50-53
• 4.8.1 濃度等值線的繪制51-52
• 4.8.2 瞬時(shí)和長(zhǎng)期平均濃度分布模擬方法52-53
• 4.9 濃度分級(jí)圖和濃度曲線圖的設(shè)計(jì)53-55
• 4.10 查找指定濃度值范圍55
• 4.11 本章小結(jié)55-57
• 5 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 論文總結(jié)57-58
• 5.2 論文展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 攻讀學(xué)位期間的主要研究成果62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張明金，張平;核心地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J];地理學(xué)報(bào);1995年S1期

2 朱麗霞,王偉紅;鋁廠氟污染面源擴(kuò)散模式中有關(guān)參數(shù)調(diào)整的探討[J];甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測(cè);1999年02期

本文編號(hào)：949374