發(fā)布時間：2017-09-30 17:06

  本文關鍵詞：基于GIS的蘭州市大氣污染擴散模擬研究

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【摘要】：大氣污染是經(jīng)濟發(fā)展和城市化過程所帶來的負面產(chǎn)物，已經(jīng)嚴重影響到人們的日常生活。怎樣有效的分析大氣污染產(chǎn)生的原因及其擴散規(guī)律，是環(huán)境監(jiān)管機構進行大氣污染防控和做出決策所必要的研究內容。傳統(tǒng)的研究方法與預防措施工作量大、過程復雜，無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)技術與環(huán)境模型相集成，不僅會給大氣污染擴散分析的相關研究帶來便捷，也會使GIS的應用功能得到進一步的拓展。本文研究的目的就是通過以蘭州市為例，將GIS相關技術與大氣污染擴散模擬相結合，來分析證實GIS在大氣污染擴散模擬中的有效作用。 文章系統(tǒng)的介紹了大氣污染擴散模擬的相關概念和數(shù)學方法，對基于工廠煙囪排污的點污染源和城市道路交通形成的線污染源等模式進行了分析。并引入MapObjects來證實大氣污染擴散研究與GIS相融合的必要性。主要方法是通過前期的數(shù)據(jù)采集和處理，系統(tǒng)模型下的濃度計算和其它功能設計，以及模擬結果的輸出顯示三個階段來實現(xiàn)。在前期數(shù)據(jù)的處理時，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)在有風和靜風條件下的擴散模式，篩選出有效的網(wǎng)格區(qū)域，每個網(wǎng)格中心我們稱之為柵格計算點，該計算點代表了其覆蓋區(qū)域的平均濃度值。在污染物擴散濃度計算時，分別對煙囪排放式的點污染源和道路交通形成的線污染源進行計算，并對瞬時和長期濃度值的計算進行了分析。最后引入Surfer8.0，，介紹了軟件的基本功能和數(shù)據(jù)源的結構。通過計算污染源的濃度值和其X，Y坐標值，生成一個數(shù)據(jù)文件供Surfer調用，進而生成濃度等值線。將等值線通過調用相應的函數(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。本文通過利用蘭州市的地形數(shù)據(jù)和相關污染源數(shù)據(jù)，設計了實現(xiàn)不同模式下大氣污染擴散濃度值的計算、濃度等值線圖、濃度分級圖等功能方案。 通過對蘭州市大氣污染擴散模擬的研究分析，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，驗證了GIS在城市大氣污染擴散模擬研究中的巨大作用。
【關鍵詞】：GIS 環(huán)境模型 組件技術 柵格計算點
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：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 國內外研究進展11-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀12
• 1.3 研究內容12-13
• 1.4 技術路線13-15
• 2 大氣污染擴散模擬的基本理論15-27
• 2.1 大氣擴散模式15-22
• 2.1.1 大氣污染擴散相關概念15-16
• 2.1.2 污染模式的構成及選擇16-17
• 2.1.3 點源煙羽擴散模式17
• 2.1.4 線源污染擴散模式17-18
• 2.1.5 面源污染擴散模式18-19
• 2.1.6 瞬時單煙團正態(tài)擴散模式19
• 2.1.7 市區(qū)多源擴散模式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)境模型研究中的應用范疇23-24
• 2.2.3 GIS 和應用模型融合的方法24-25
• 2.3 大氣污染擴散的模擬過程25-26
• 2.4 本章小結26-27
• 3 GIS 組件技術27-36
• 3.1 組件技術與組件 GIS27-28
• 3.1.1 組件技術27
• 3.1.2 組件式 GIS27-28
• 3.2 MapObjects 簡介28-32
• 3.2.1 MapObjects 的主要特點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35-36
• 4 基于 GIS 的蘭州市大氣污染擴散模擬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 計算污染物濃度38-39
• 4.2.2 模擬結果的輸出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)文件的準備39-42
• 4.3.1 點源污染分布圖39-41
• 4.3.2 主干道線源分布圖41
• 4.3.3 柵格計算點分布數(shù)據(jù)41-42
• 4.4 煙團模式下的點源擴散濃度值42-45
• 4.4.1 確定點源污染的影響范圍42-43
• 4.4.2 大氣擴散參數(shù)的確定43-44
• 4.4.3 靜風時的點源擴散濃度計算44-45
• 4.4.4 有風時點源擴散濃度計算45
• 4.5 計算道路線形污染濃度值45-47
• 4.6 長期平均濃度值的計算47-48
• 4.7 定點位置污染物濃度值的計算48-50
• 4.7.1 實現(xiàn)方法48-49
• 4.7.2 應用方案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 瞬時和長期平均濃度分布模擬方法52-53
• 4.9 濃度分級圖和濃度曲線圖的設計53-55
• 4.10 查找指定濃度值范圍55
• 4.11 本章小結55-57
• 5 總結與展望57-59
• 5.1 論文總結57-58
• 5.2 論文展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-62
• 攻讀學位期間的主要研究成果62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張明金，張平;核心地理信息系統(tǒng)設計研究[J];地理學報;1995年S1期

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

本文編號：949374