耦合CFD软件与地理信息系（GIS）在城市大气污染中的模拟研究

发布时间：2017-11-10 22:24

  本文关键词：耦合CFD软件与地理信息系（GIS）在城市大气污染中的模拟研究

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【摘要】：随着城市的规模不断的壮大，人口数量不断的增加，城市大气污染已经成为城市最为严重的污染之一，也是近年来的研究热点。FLUENT的计算功能强大，能够准确的、快速模拟各种条件下的污染物的扩散情况，显示出污染物的扩散轨迹，成为了污染物模拟研究中最常用的软件，但是FLUENT的建模功能力不强，对模拟结果的分析，特别是三维分析功能不够强大。而GIS是一种具有集中、存储、操作和显示地理信息的计算机系统，能够快速的建立复杂的城市模型，有强大的空间分析能力，例如污染物扩散范围的显示、影响的区域分析、影响人口的分析、应急设施的分布等。但GIS的计算能力不强，，特别是对复杂的物理模型需要靠外部插件进行运算。 为了将两种软件的优势进行结合，本文提出了一种通过ARCGIS来建立复杂的三维城市群模型的方法，并能在FLUENT进行模拟；并选择一种中间数据格式，以松散集成的方式集成FLUENT与GIS两个软件。使得ARCGIS可以使用地理信息数据为FLUENT建模，而FLUENT的模拟数据能够在ARCGIS中读取并显示，达到能够快速的模拟、分析城市污染气体的扩散规律。 结果表明，当拥有GIS的地形数据时，运用ARCGIS生成三维模型，导入FLUENT进行模拟计算，以这种方式来建立模型将会节省大量的建模时间，对于建立复杂的建筑群模型有着巨大的优势。只需要运用GIS地形数据，不需要编写程序，不考虑GIS数据结构和形式，只要数据能够在ARCGIS中生成三维模型都可以用来建立模型。 在文通过运用中间数据使FLUENT的模拟数据能导入ARCGIS中并实现三维显示。在这个过程中，首先将FLUENT的模拟数据导出为节点数据，然后转换成ARCGIS可读取的中间数据结构，在ARCGIS中三维显示出污染物的整体扩散轨迹，并且用颜色来表达浓度值的大小；在ARCGIS显示的二维浓度云图与FLUENT的后续处理软件TECPLOT的显示结果进行对比，证明FLUENT数据通过转换能够很好的在ARCGIS中进行显示，并且能够运用ARCGIS的分析功能对污染物在整个城市的扩散情况进行分析。 在本文对FLUENT与ARCGIS进行了简单集成研究，实现了FLUENT与ARCGIS数据共享，使两个软件之间的优势得以结合，优缺点形成了互补，对于快速模拟城市大气污染扩散的研究提供了一种新的方法。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP319;X51;P208

【参考文献】

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1 王春波,张军,蒋涛;基于事件的时空数据模型应用研究[J];测绘科学;2005年02期

2 周辉;周晓光;何凭宗;秦佐;杨琦明;;基态修正模型的时空数据组织和快照查询方法研究[J];地理信息世界;2010年02期

3 孙建伟;孙昭晨;陈轩;耿红;;NetCDF格式数据的创建及应用[J];交通标准化;2010年15期

4 季亮;谭洪卫;阪田升;;基于地理信息系统(GIS)的区域风环境模拟技术的开发与应用[J];暖通空调;2008年01期

5 汪光焘;王晓云;苗世光;蒋维楣;郭文利;季崇萍;陈鲜艳;;大气环境数值模拟在城市小区规划中的应用[J];清华大学学报(自然科学版);2006年09期

6 章博;陈国明;孔令圳;;一种真实地形计算流体力学网格生成方法[J];中国石油大学学报(自然科学版);2011年05期

7 张明广;蒋军成;;基于三维GIS的重大危险源应急救援系统研究[J];石油化工高等学校学报;2007年04期

8 陈军，陈尚超，唐治锋;用非第一范式关系表达GIS时态属性数据[J];武汉测绘科技大学学报;1995年01期

本文编号：1168623