基于GIS的城市空气污染预警及显示研究

发布时间：2017-06-26 10:06

  本文关键词：基于GIS的城市空气污染预警及显示研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，随着经济的飞速发展，环境问题已成为当今世界共同关注的焦点，越来越多的环境污染事故，不仅给国家和人民财产造成了损失，而且严重地危害了人们的身体健康，尤其是大气污染，更是给人类的生存和发展带来了极大的负面影响，因此，，通过有效的途径加强突发性大气污染事故的监测和预报就显得尤为重要，保护环境，防止污染，其实质就是保护生产力。 大气污染扩散模型是一种时空复合型的数学模型，它描述了大气对污染物的输送、扩散和稀释过程。在研究中，首先，分析了突发性点源污染事故下的大气污染扩散，结合具体的气象条件和地理条件，选用高斯扩散模型进行求解，并针对瞬时排放的大气污染扩散，根据物理学中求合力的平行四边形法则，将具有夹角关系的风速和污染气体自身的扩散速度进行合成；其次，确定模拟区域，利用改进后的高斯扩散模型计算距离污染源一定范围内大气污染物的浓度值，得到一系列计算点的浓度值信息和地理位置信息；最后，通过与GIS技术结合，在MapGIS平台上完成污染物浓度等值线的绘制，并与地图进行叠加，初步实现GIS支持下的污染扩散模拟结果的可视化表达，显示城市的大气污染状况，从而协助相关的政府部门进行决策分析。 因此，本文在高斯扩散模型的基础上研究了突发事故的单个高架点源污染，模拟了西安市地区的大气污染状况。其数据主要是来源于一些参考文献，还没有得到实地数据的支持，所研究的大气污染扩散模拟还存在许多不足，在今后的工作中还需要继续进行研究和改进。
【关键词】：大气污染 污染扩散模型 高斯扩散模型 GIS
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X51;P208
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 研究背景与选题意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 研究内容13-14
• 1.4 技术路线14-16
• 2 大气扩散理论16-22
• 2.1 大气成分及其结构16-18
• 2.1.1 大气的成分16
• 2.1.2 大气圈的结构16-18
• 2.2 大气污染物的分类18-19
• 2.2.1 气溶胶状态污染物18
• 2.2.2 气体状态污染物18-19
• 2.3 影响大气污染扩散因素19-21
• 2.3.1 气象因素19-21
• 2.3.2 地形因素21
• 2.4 小结21-22
• 3 高斯扩散模型及其改进22-36
• 3.1 高斯扩散模型22-27
• 3.1.1 模型简介22-23
• 3.1.2 高斯扩散模型的选取23
• 3.1.3 高斯扩散模型的假设条件23-27
• 3.2 改进的高斯扩散模型27-31
• 3.2.1 模型改进27-29
• 3.2.2 实例验证29-31
• 3.3 高斯扩散模型的参数设计31-35
• 3.3.1 大气稳定度的计算31-32
• 3.3.2 扩散参数的计算32-34
• 3.3.3 烟囱的有效高度值的计算34-35
• 3.3.4 烟囱口烟气自身扩散速度的计算35
• 3.4 小结35-36
• 4 可视化模拟显示36-44
• 4.1 污染浓度值计算36-37
• 4.2 等值线绘制37-43
• 4.2.1 离散数据网格化37
• 4.2.2 三角形网格化37-38
• 4.2.3 等值点确定38-40
• 4.2.4 等值点追踪40
• 4.2.5 等值线光滑处理40-43
• 4.3 小结43-44
• 5 污染扩散模拟验证44-50
• 5.1 计算污染物浓度值45-46
• 5.2 绘制等值线46
• 5.3 模拟结果及其分析46-49
• 5.4 小结49-50
• 6 总结与展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55
• 附录55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 贾国宪,刘新江,陈勤勤;MapX下绘制等值线图的一种简易方法[J];北京测绘;2004年02期

2 赵凤琴,汤洁,周德春;GIS的空间分析技术在长春市大气环境功能分区中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2002年03期

3 赵伟;邹峥嵘;余加勇;;GIS的空间分析技术在惠州市大气污染扩散模拟中的应用[J];测绘科学;2008年05期

4 叶永峰;夏昕;李竹霞;;化工行业典型安全事故统计分析[J];工业安全与环保;2012年09期

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本文编号：485709