基于大气污染扩散模型的空气污染多维动态可视化表达研究

针对现有空气污染可视化表达方法不能有效集成地理信息、可视化效果差、信息维度低的问题,基于大气污染扩散模型模拟计算结果进行了三维空间空气污染多维动态可视化表达研究,提出了空气污染的多维动态可视化表达方案,详细论述了空气污染研究区域三维地理场景构建、污染浓度值与颜色的映射、基于切片的空气污染表达、基于立方体的空气污染表达、任意垂直线/面的空气污染表达等5种空间污染可视化表达方法与关键技术。最后以珠三角空气污染扩散模拟为例,开发了原型系统,进行了5种时空可视化表达与分析试验。试验结果表明,所采用的技术方案能够有效集成高精度大范围地理信息,能实现较好的空气污染可视化表达效果,能有效反映空气污染的时空分布,可以为空气污染管理人员提供有效的决策支持。

基于PC机群的多点源高斯大气污染扩散模型的并行计算研究

针对基于单机的多点源高斯大气污染扩散模型计算效率较低的问题,设计了高斯模型并行算法,该算法是基于计算输出层设计的,它将计算输出层尽量平均地分配到各个计算节点上。针对并行算法,构建了分布式并行计算平台。该平台采用三层分布式体系结构,即用户层、控制层和计算资源层。实验结果表明,基于该算法的高斯并行计算大大提高了模型计算效率,分布系统结构合理,可以为准实时甚至实时的环境管理业务提供支持。

结合风场的土壤重金属污染扩散过程模拟

为直观展示目标区域重金属污染元素汞(Hg)的污染范围、污染程度、污染扩散的过程,解决污染物在扩散过程中因受到风力的影响而产生与传统污染扩散模型结果有所出入的问题,针对目标区域的实际情况提出一种改进的污染扩散模型。在考虑到土壤重金属一般扩散规律的同时兼顾风向和风速等因素对污染扩散过程的影响,以求模拟得到目标区域土壤重金属污染更加符合实际情况的扩散过程。在完成对污染扩散模型算法的改进之后,结合Cesium开源框架实现在三维地球上对目标区域土壤重金属污染物Hg的扩散过程的可视化,在Web前端动态地展示研究区域Hg元素在传统扩散模型基础上结合风场因素的扩散过程。

城市大气污染扩散监测模型的理论与试验研究

结合城市大气污染的具体情况 ,在理论分析的基础上 ,通过风洞实验对特定条件下的城市大气污染模型进行了模拟试验研究 ,建立了适合一定条件下城市大气污染物扩散的数学和物理模型 ,在此基础上对试验数据进行了分析和处理 ,得到了特定条件下城市大气污染的一般规律 。

城市中心区交通CO污染扩散模拟分析

机动车产生的尾气污染己成为我国大城市大气污染的主要来源,特别是城市中心地区,污染的浓度远远大于城市其他区域。文中研究城市中心区域三种不同类型道路CO的产生因素与扩散迁移规律。首先进行污染物采样分析及交通流性态调查,接着建立交通污染物扩散模型,最后提出考虑环境影响和土地利用的交通分配方法。研究结果表明:交通流量和交通流平均车速是影响城市交通污染物浓度的最主要因素,城市中心区交通污染受土地形态的影响。

随机Logistic扩散污染模型的稳健广义矩估计

本文首次研究了維勒过程受污染的随机Logistic扩散模型,提出了稳健的广义矩估计方法。模拟表明所建立的稳健广义矩估计优于通常的极大似然估计。

基于扩散模型的京津冀地区空气污染研究

综合分析京津冀地区的空气污染指标数据,首先建立正交因子模型,利用SPSS软件找出京津冀地区主要的污染源及其污染参数,其次结合具体案例分别建立单污染源和多污染源的扩散模型,使用Matlab软件编程,描述了其对周围空气污染的动态影响规律及空气污染浓度的时空梯级分布.

城市大气污染扩散GIS模拟分析——以福州市为例

以福州市为例,分析了GIS在环境模型研究中的主要应用范围;剖析了GIS与环境模型结合的三种层次。在 GIS技术支持下建立了城市点源和线源大气污染扩散模型,采用大气污染扩散模型与GIS的嵌入式的紧密集成技术,进行福州市大气污染扩散模拟,直接采用等值线的方式表达大气污染物在不同气象条件下空间分布模拟结果, 为城市大气污染源的管理和时空模拟提供了一个良好的可视化分析环境。模拟结果表明:2000年福州市区工业路附近区域与福新路附近区域出现SO2高浓度;湖东路、八一七路、福新路、六一北路围成区域出现NOx高浓度,为机动车污染严重的区域。污染物浓度分布与污染源的空间分布和排放量密切相关。

基于GIS和Surfer的工业点源大气污染扩散模拟

采用组件GIS和Surfer,建立了基于高斯扩散的大气污染扩散预测系统,用以模拟工业点源污染对区域大气质量的影响,实现了工业点源下风向预测点污染物浓度的准确预测,并将生成的大气污染物扩散等值线图在MapObjects中与影响区的电子地图进行叠加,直观地显示了每个区域受此工业点源污染的程度,为城市空气环境问题的管理和决策提供了科学的依据。

基于Mapinfo和Surfer的大气污染扩散预测系统

基于Mapinfo和Surfer,建立大气污染扩散预测系统,实现污染源下风向预测点污染物浓度的快速、准确预测,且能准确绘制预测大气污染物扩散等值线图并将其直观显示。以平顶山某煤矿为例,预测该煤矿某污染源下风向污染物浓度,同时在Mapinfo中将其与影响区域地形图叠加分析,给出控制该区域污染的建议。

南水北调中线京石段突发性水污染事故污染物运移扩散研究

基于MIKE11模型的水动力模块、对流扩散模块建立了南水北调中线京石段的水质模拟模型,通过对模型的率定和验证,表明该模型具有较理想的模拟效果。在此基础上构建模拟段突发性水污染事故污染物运移扩散模型,模拟了典型跨渠公路桥上发生危险货物运输倾翻事故后污染团的迁移扩散过程,以及污染团到达下一个分水口和退水闸的时间和浓度,旨在为制定京石段干渠突发性水环境污染事故应急方案提供依据。

多点进出城市地下道路污染物扩散特性研究进展

该文基于"复杂结构城市地下道路污染物排放与扩散特性及其建模理论研究"国家自然科学基金的研究成果,基于复杂结构特征的交通通风力的污染物扩散机理,提出一套城市地下道路机动车污染物扩散建模求解方法,为我国城市地下道路通风设计与安全运营、建设项目环境影响评价提供技术方法支撑。

基于WebGIS的环境污染物扩散预测分析系统设计与实现

随着国家对环保问题的关注力度不断加大,对环境监测的要求也越来越高,企业原有的环境监测方法已不能满足需求。由于GIS技术具有处理空间信息数据的优势,被广泛应用到环境监测领域。但传统的GIS监测技术存在数据共享性差,无法实现多用户的输入和查询,难以面向大众等问题。本文基于WebGIS,利用ASP.NET平台结合高斯大气污染物扩散模型,提出了新的环境实时监测分析与预测方案。设计实现了环境污染物扩散预测分析系统,加强了环境监测数据管理与分析的实时性和可共享性,能为企业和环境管理部门提供更有效的决策支持。

宁夏中卫市垃圾焚烧发电厂周边污染物浓度扩散及监测问题研究

利用质量守恒原理,综合考虑大气混合层、降水和颗粒物扩散及累积效应等因素,建立垃圾焚烧发电厂周边污染物浓度扩散模型;利用MATLAB软件进行数值模拟,以600s为时间间隔,计算地面上沿着风速方向距离排烟口投影点不同距离处的6个点的模拟浓度数值,验证了模型的合理性有效性。以宁夏中卫市垃圾焚烧发电厂为例,采取统筹布点方法对发电厂周边污染物浓度进行数值模拟,给出发电厂周围监测点的选取方法和动态监测方案。

城市街道峡谷机动车排放氮氧化物扩散模拟

为了研究风速、风向、环境温度、污染源以及建筑物距离等因素对街道峡谷中汽车排放污染物扩散影响特性,本文采用RNGk-ε湍流模型方程及污染物对流扩散方程对其进行了二维数值模拟,得到了街道峡谷中机动车排放氮氧化物的流场和浓度场,从而证明了风速、风向、环境温度、污染源与建筑物距离等因素对街道峡谷中汽车排放污染物扩散确有明显影响作用。

北京市空气污染物的定量分析

针对空气污染问题,运用正交因子法建立了空气质量评价指数模型,总结出主要污染源的性质.通过建立单点源空气污染物扩散模型和多线源空气污染物扩散模型,描述了北京市二环、四环和六环的空气污染物空间分布状况,可为该地区空气污染的治理提供参考.

基于GIS的突发性水环境污染事件应急保障系统研究

结合建立河南省突发性水环境污染事件应急保障系统的需求,以黄河岸边某污染物连续排放点源排放的污迁移过程为例,运用GIS分析了突发性水环境污染物扩散的模型,运用该模型进行了连续排放点源排放的污染物在水中迁移的过程模拟,讨论了基于GIS的突发性水环境污染事件应急保障系统体系结构、数据组成,提出了该系统的建设方案、主要功能及运行模式。

京津冀地区空气污染研究及可行性建议

针对京津冀地区环境污染问题,结合各种污染物对人体的有害程度,运用归一化方法,分析影响空气质量的主要污染源,并对传统高斯模型提出修正,建立单污染源空气污染扩散模型,分析工厂排放废气的污染物扩散规律,运用MATLAB编程计算结果,结合污染源参数,对未来空气污染治理提出了可行性建议.

基于EFDC水动力-水质模型的建立--以慈湖河为例

本文根据马鞍山市慈湖河流域水环境现状,结合当地政府对慈湖河的管理整治目标,选择EFDC水动力-水质模型作为慈湖河水环境模型。并根据慈湖河流域整体情况对时间空间进行概化。时间概化上,最终确定水动力学模拟时间步长为10s,水质模拟时间步长为20s;空间概化上,采用凸四边形网格概化,各网格之间为一维线性关系;通过CAD、GIS软件,将河道划分为106个网格,共计86行、24列,建立二维模型。通过研究参考文献及相似案例,最终确定本模型的参数和取值。将参数值输入程序中,对慈湖河流域2013年水质进行模拟计算。与马鞍山实际数据比对后发现,模型输出的水位、流速、水质结果在合理范围内。表明在慈湖河干流建立二维水质污染扩散模型,具有较高的拟合、预测精度和泛化能力,模型及方法可为相关水质预测研究提供参考。此外该模型可与web应用系统集成,应用于水质预警,模拟不同污染负荷情形下水质变化,模拟污染事故发生后不同应急措施对污染情况的改善效果,为污染控制和水环境管理工作提供科学依据。

园林植被规划对空气污染控制的作用建模研究

居民的健康直接受空气污染程度的影响,控制空气污染的重要因素之一是植被,因此提出园林植被规划对空气污染控制的作用建模分析方法。建立数字高程模型和污染物扩散模型,在此基础上研究园林植被规划对空气污染的控制作用。研究结果表明,针对交通排放的污染物浓度,园林植被的控制效果并不明显,园林植物主要是在空间中对污染物进行隔离,通过大气扩散稀释作用降低空气中污染物的质量浓度,且植被叶面指数年内变化与空气污染浓度之间存在时间不同步性。