基于GIS的城市空气质量数值预测及预报显示研究

发布时间：2017-08-10 06:12

  本文关键词：基于GIS的城市空气质量数值预测及预报显示研究

  更多相关文章： 大气污染 污染扩散模型 高斯扩散模型 GIS 污染物浓度预测

【摘要】：近些年,人们在寻求经济飞速发展的同时对环境造成了严重破坏,日益突出的环境问题严峻地危及人类生存及发展,尤其是空气污染,更是对人们身心健康产生诸多不利影响,因此,运用先进、科学的方法预测预报城市空气质量非常必要。通过城市空气质量的预测预报,人们可以更加直观地了解大气污染情况并及时地采取有效的防治措施。GIS是一门新的学科,包含地理,数学,计算机技术,信息技术,测绘遥感技术、管理等诸多内容。利用GIS的空间分析和空间数据处理优势研究解决环境问题,受到国内外诸多环境专家的关注,并成为目前城市空气质量预测预报的一个研究热点。本文将GIS技术和大气污染扩散模型相结合,选取某城市地区作为评价区域,在单污染点源扩散模拟的基础上,展开对多污染点源城市区域空气污染预测及预测结果可视化研究。首先,进行数据的预处理,依据污染点源的位置合理选择评价区域范围,求取评价区域网格中心点及污染点源的坐标,并获取污染点源排放特征数据及环境参数。其次,进行模拟计算,为使模拟结果较真实地反映城市大气的污染状况,综合考虑大气污染物扩散的诸多影响因素,选取高斯扩散模型求解每个污染点源对评价区域网格中心点的浓度值。分析各个点源对网格中心点浓度值的影响,根据各点源的环境影响参数,在原浓度值累加方法的基础上进行改进,给出一种更为有效的污染浓度累加方法。对改进前后的两种方法进行两种浓度值的预测比较,结果显示改进后的浓度累加方法更具有效性和优越性。最后,在ArcGIS平台上对两种空气污染预测结果进行等值线绘制,并与城市地图叠加,实现模拟结果的可视化显示,使城市空气质量预测预报更便于人们从宏观上认识大气污染状况。
【关键词】：大气污染 污染扩散模型 高斯扩散模型 GIS 污染物浓度预测
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【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10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-13
• 1.3 研究内容13-14
• 1.4 技术路线14-16
• 2 大气污染物扩散的影响因素16-22
• 2.1 大气组成及其结构16-18
• 2.1.1 大气的组成16
• 2.1.2 大气的分层结构16-18
• 2.2 大气污染物的种类18-19
• 2.2.1 气溶胶污染物18
• 2.2.2 气态污染物18-19
• 2.3 大气污染物扩散的影响要素19-21
• 2.3.1 气象因素19-20
• 2.3.2 地形因素20-21
• 2.4 小结21-22
• 3 点源高斯扩散模型研究22-36
• 3.1 扩散模型的选取22
• 3.2 高斯模型优点22-23
• 3.3 高斯扩散模型的假设条件23
• 3.4 高斯扩散模型的表达式23-29
• 3.4.1 高架连续点源基本公式23-26
• 3.4.2 连续排放情况时的表达式26-28
• 3.4.3 瞬时排放情况时的表达式28-29
• 3.5 高斯扩散模型的参数确定29-35
• 3.5.1 大气稳定度的计算29-30
• 3.5.2 大气污染扩散参数的计算30-32
• 3.5.3 点源烟气有效高度的求取32-34
• 3.5.4 混合层高度的计算34-35
• 3.6 小结35-36
• 4 多污染点源评价区域污染浓度值预测36-42
• 4.1 数据的预处理36-37
• 4.1.1 求取评价区域内网格中心点及污染点源的坐标36
• 4.1.2 获取污染点源的排放数据及环境参数36-37
• 4.2 坐标系变换37-38
• 4.3 计算点的筛选38-39
• 4.4 评价区域内网格中心点的污染浓度计算39-40
• 4.5 浓度值累加方法的改进40-41
• 4.6 小结41-42
• 5 多污染点源评价区域污染物浓度预测结果可视化及分析对比42-54
• 5.1 污染浓度预测结果的可视化42-45
• 5.1.1 普通克里金插值42-44
• 5.1.2 等值线绘制44-45
• 5.2 模拟结果对比分析45-53
• 5.3 小结53-54
• 6 总结与展望54-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-61
• 附录61

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1 吴q氏，

本文编号：649189