基于GIS的突发事故核污染物扩散模拟系统研发与应用

发布时间：2017-08-31 04:04

  本文关键词：基于GIS的突发事故核污染物扩散模拟系统研发与应用

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【摘要】：随着国家能源清洁化的转型，核能已在我国多个省市投入使用。作为高效、环保的能源，核能的使用在有效缓解了能源压力的同时，也带来了相当大的安全风险。历史上多次的核物质泄漏事故，造成了不同程度的环境影响，严重威胁民众的健康与生命安全。一旦发生核污染物泄漏事故，必须尽快确定污染影响范围并采取应急措施，以确保将危害和损失降至最低。因此，模拟分析事故发生后的污染影响范围尤为重要，同时这也是制定应急实施方案的前提之一。 为实现突发核污染物泄漏事故发生后短时间内完成扩散模拟分析工作，为应急决策提供辅助科学信息支持，论文研发了集气象预报、溯源模拟、扩散模拟和可视化分析等功能于一体的扩散模拟系统。通过对大气扩散模型（HYSPLIT与CALPUFF）和GIS组件（DotSpatial）的应用集成，，系统实现了将复杂的多平台操作内容整合到简单易用且用户友好的模拟分析程序中。测试案例的分析与展示表明，系统能够完成“气象轨迹模拟——污染溯源分析——污染扩散模拟”的连续分析流程，实现核污染事件发生后快速确定污染影响范围，利于决策者制定应急实施方案。本论文的成果可为环保及应急部门提供集成化的模拟分析平台，为突发性核污染事故应急决策提供支持。
【关键词】：核污染扩散模拟 大气模型 GIS 大气环境应急 辅助决策
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P208;X591
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 第一章 绪论10-23
• 1.1 引言10-11
• 1.2 核污染概述11-14
• 1.2.1 核污染物的主要来源11-12
• 1.2.2 核污染物的危害12-13
• 1.2.3 核污染的防治13-14
• 1.3 国内外相关研究综述14-19
• 1.3.1 大气扩散模型模拟的研究现状14-16
• 1.3.2 大气扩散模型与 GIS 集成应用研究现状16-19
• 1.3.3 突发性核污染事故应急的研究现状19
• 1.4 研究目的及意义19-20
• 1.5 研究技术路线20-21
• 1.6 论文主要内容及组织结构21-23
• 第二章 模型模拟选型23-31
• 2.1 影响污染物扩散的条件23-24
• 2.1.1 气象条件23
• 2.1.2 地形条件23-24
• 2.2 气象模型的选择24-25
• 2.3 大气扩散模型的选择25-30
• 2.3.1 HYSPLIT25-28
• 2.3.2 CALPUFF28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 研究方法与系统搭建31-36
• 3.1 研究方法路线31-32
• 3.2 系统搭建32-35
• 3.2.1 系统架构及功能框架32-34
• 3.2.2 系统运行与开发环境34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第四章 大气模型与 GIS 的集成36-44
• 4.1 大气扩散模型与 GIS 的集成方法36
• 4.2 大气扩散模型集成36-41
• 4.2.1 HYSPLIT 的集成37-38
• 4.2.2 CALPUFF 的集成38-41
• 4.3 GIS 的集成41-43
• 4.3.1 GIS 组件41
• 4.3.2 在线地图的集成41-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 模拟系统主要功能设计与实现44-62
• 5.1 主界面44
• 5.2 选项设置功能44-47
• 5.2.1 CALPUFF 路径设置45
• 5.2.2 排放源固定参数设置45-46
• 5.2.3 污染物设置46-47
• 5.3 模拟计算功能模块47-59
• 5.3.1 气象轨迹模拟47-51
• 5.3.2 污染溯源分析51-56
• 5.3.3 污染扩散模拟56-59
• 5.4 GIS 操作面板59-61
• 5.4.1 基本操作功能59-60
• 5.4.2 详细信息指示60
• 5.4.3 浓度颜色条60-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第六章 应用案例分析62-73
• 6.1 事故案例情景设定62
• 6.2 服务器模型设置62-64
• 6.2.1 WRF 设置62-63
• 6.2.2 CALMET 设置63-64
• 6.3 模拟分析64-72
• 6.3.1 气象轨迹分析64-66
• 6.3.2 污染溯源分析66-69
• 6.3.3 污染扩散模拟69-72
• 6.4 本章小结72-73
• 第七章 结论与展望73-76
• 7.1 结论73
• 7.2 特色与创新73-74
• 7.3 不足与展望74-76
• 7.3.1 存在的不足74
• 7.3.2 展望74-76
• 参考文献76-81
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果81-82
• 致谢82-83
• 附件83

【参考文献】

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本文编号：763329