環(huán)境問題是當前制約人類生存與發(fā)展的根本性問題。環(huán)境質(zhì)量評價能夠幫助人們更好的認識環(huán)境問題狀況,進而進行科學(xué)的環(huán)境管理。利用遙感技術(shù)進行大尺度環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境質(zhì)量綜合評價,對于宏觀上環(huán)境問題的有效管理和決策具有重要的意義和價值。 當前,基于指數(shù)的環(huán)境質(zhì)量評價方法在指標選取及權(quán)重設(shè)定中缺乏統(tǒng)一的理論指導(dǎo),造成不同的評價活動之間缺乏可比較性。亟需一套可以定量化、普適性應(yīng)用的環(huán)境質(zhì)量評價方法體系。環(huán)境質(zhì)量是對環(huán)境優(yōu)劣程度的描述。一方面,環(huán)境是相對于某一主體的客體,環(huán)境的好壞取決于環(huán)境對其主體存在與發(fā)展的適宜程度,是由環(huán)境的主體對其做出的評判；另一方面,環(huán)境質(zhì)量是環(huán)境自身的本質(zhì)屬性,具有客觀性。因此,實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量定量化評價的關(guān)鍵是要解決對環(huán)境的主觀評價與環(huán)境本身的客觀屬性之間的統(tǒng)一。具體而言,就是要理清生存于環(huán)境中的主體對環(huán)境的依賴關(guān)系是什么,環(huán)境又是通過何種途徑限制其主體的發(fā)展的。由于環(huán)境的主體——生命體是以耗散結(jié)構(gòu)的形式通過耗散能量來能維持其存在與發(fā)展,并且環(huán)境與其主體之間的交互作用也主要是通過能量關(guān)系進行的。所以,從熱力學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)理論的視角探討環(huán)境問題有望獲得關(guān)于環(huán)境質(zhì)量評價的有效途徑。 基于此種背景,本文試圖以熱力學(xué)熵定律和耗散結(jié)構(gòu)理論為指導(dǎo),建立了耗散結(jié)構(gòu)-外部環(huán)境模擬模型用于探尋耗散結(jié)構(gòu)、能量利用與環(huán)境熵變之間的內(nèi)在聯(lián)系,通過對Benard流體耗散結(jié)構(gòu)-外部環(huán)境模型的數(shù)值模擬與理論分析,揭示了環(huán)境質(zhì)量的熵本質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,進一步構(gòu)建了基于環(huán)境熵水平的環(huán)境質(zhì)量評價模型—環(huán)境熵模型,并以2009年5月19日的全國大氣環(huán)境質(zhì)量評價為例進行了實證研究。具體而言,本文進行了以下內(nèi)容的研究。 1)建立了耗散結(jié)構(gòu)-外部環(huán)境模型并引入Benard流體耗散結(jié)構(gòu)對模型進行具體化,對Benard流體耗散結(jié)構(gòu)在不同環(huán)境條件下的演化過程進行了數(shù)值模擬,并從理論上分析了耗散結(jié)構(gòu)對外部環(huán)境的依存關(guān)系以及環(huán)境對耗散結(jié)構(gòu)的制約途徑。通過對Benard流體耗散結(jié)構(gòu)-外部環(huán)境模型的數(shù)值模擬與理論分析,揭示出環(huán)境的熵水平是環(huán)境質(zhì)量的客觀表達。 2)在對耗散結(jié)構(gòu)-外部環(huán)境模型研究的基礎(chǔ)上提出了基于環(huán)境熵值的環(huán)境質(zhì)量評價框架,并據(jù)此建立了環(huán)境空氣質(zhì)量的熵評價模型。提出用單位體積的環(huán)境熵值表達環(huán)境的熵水平,將環(huán)境空氣的熵值分為氣體組分與氣溶膠粒子分別求算,其中氣體組分采用Peng-Robinson狀態(tài)方程方法進行計算,氣溶膠粒子組分參照固體粒子的熵值計算方法進行估算。 3)以2009年5月19日的全國環(huán)境空氣質(zhì)量評價為例進行了實證研究。綜合運用多源遙感數(shù)據(jù)提取了主要環(huán)境空氣質(zhì)量影響因子,包括空氣溫度、壓強、空氣中的主要氣體組分含量(氮氣、氧氣、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等)；利用RAMS-CMAQ模型解析了硫酸鹽氣溶膠、硝酸鹽氣溶膠、銨鹽氣溶膠、鈉鹽及氯鹽氣溶膠組分的組成�；诃h(huán)境熵模型計算了當天的環(huán)境空氣熵值分布并據(jù)此對全國的環(huán)境空氣質(zhì)量進行了初步評價,通過與當天的API指數(shù)評價結(jié)果進行對比分析,結(jié)果表明,環(huán)境熵模型評價法與API指數(shù)評價法在整體上具有較好的一致性。 4)對環(huán)境空氣質(zhì)量熵評價模型進行了不確定性分析。分別討論了溫度偏差5攝氏度,壓強偏差500帕斯卡,各氣體組分濃度偏差5%的情況下,環(huán)境空氣熵值計算結(jié)果的誤差范圍,并據(jù)此給出了環(huán)境空氣質(zhì)量熵評價模型的總體不確定性。
【學(xué)位單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：X820;X87
【部分圖文】：

2009年5月19日的空氣質(zhì)量評價為例進行了實證研究，包括參數(shù)的遙感提取、模型計算及結(jié)果討論，最后對環(huán)境空氣質(zhì)量的嫡評價模型進行了不確定性分析。論文技術(shù)路線詳見圖1.1.

修斯[94一95]進一步研究了熱力程，發(fā)現(xiàn)在一個工作循環(huán)中，熱量烏與相應(yīng)的絕對溫度的，兀為低溫?zé)嵩吹臏囟�。對于窮小的卡諾循環(huán)組成，此時，絲_0T循環(huán)過程中，工作物質(zhì)在各溫中符號J代表環(huán)程積分。

第二章嫡及耗散結(jié)構(gòu)理論圖2.2不可逆循環(huán)過程如圖2.2所示，經(jīng)過經(jīng)過不可逆過程從A一>B，然后經(jīng)過可逆過程由B一>A。因為A一>B是不可逆的，所以整個循環(huán)是不可逆循環(huán)，根據(jù)(2.1一9)(萬等，廠，一(軍粵，了，一O (2.1一10)(不筍，B一凡一凡、一:·(軍鄂，\·或昭一(萬筍
【參考文獻】

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1 李宇慶,趙建夫,陳玲,李金柱;上�；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量評價[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2004年04期

2 畢雪梅,臧淑英,賈利;綠色食品產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析與評價——以慶安縣國家級生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)為例[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2005年01期

3 王國平;楊潔;王洪光;;五元聯(lián)系數(shù)在地表水環(huán)境質(zhì)量評價中的應(yīng)用[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2006年06期

4 馮長根;李彥周;;綜合評價方法在環(huán)境評價中的應(yīng)用[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2008年05期

5 吳開亞,李如忠,陳曉劍;區(qū)域生態(tài)環(huán)境評價的灰色關(guān)聯(lián)投影模型[J];長江流域資源與環(huán)境;2003年05期

6 張美根,徐永福,張仁健,韓志偉;東亞地區(qū)春季黑碳氣溶膠源排放及其濃度分布[J];地球物理學(xué)報;2005年01期

7 黎光清,董超華;調(diào)整方法反演大氣溫度廓線的比較研究[J];大氣科學(xué);1986年04期

8 王萍,陳洪濱,呂達仁;地基曙暮光光譜觀測反演平流層O_3和NO_2柱含量[J];大氣科學(xué);2003年06期

9 王建剛;楊茉;鄭臻軼;章立新;王治云;;豎壁傳熱對方腔內(nèi)Benard對流的影響[J];工程熱物理學(xué)報;2007年01期

10 楊艷麗;王有樂;馬建華;;開封市交通噪聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀二級模糊綜合評價[J];環(huán)境研究與監(jiān)測;2007年01期

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1 蘇為華;多指標綜合評價理論與方法問題研究[D];廈門大學(xué);2000年

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3 陳勁松;遙感方法在西北干旱地區(qū)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境評價中的應(yīng)用[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2003年

4 張智;居住區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價方法及管理系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2003年

5 張克斌;荒漠化評價與監(jiān)測研究——以鹽池縣荒漠化評價監(jiān)測為例[D];北京林業(yè)大學(xué);2003年

6 李蓮芳;北京市地表水體污染評價與控制對策研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

7 孫英;北京地區(qū)地表水環(huán)境激素污染現(xiàn)狀與環(huán)境風(fēng)險性評價[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

8 蘇時光;譜主成分分析及其在多指標評價體系中的應(yīng)用[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

9 李月芬;吉林西部草原生態(tài)環(huán)境評價及其專家系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2004年

10 趙文晉;戰(zhàn)略環(huán)境評價指標體系研究[D];吉林大學(xué);2004年

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2 石峰;長方體腔體中Rayleigh-Benard對流結(jié)構(gòu)的研究[D];西安理工大學(xué);2008年

本文編號：2870787