论文摘要
大气环境影响预测是环境影响评价过程中计算量最大,涉及模式最复杂的工作环节之一,与传统的手工计算方法相比,使用专用的预测软件将大大提高工作效率和计算准确率。本文通过对大气扩散模式及相关算法的分析,设计了适用于计算机处理的复合源模式,在此基础上,使用Visual Basic 2005 Express Edition为开发工具,构建了一套完整的大气环境影响预测软件系统。本系统针对目前国内普遍应用的《大气环评助手》(EIAA)等软件与国外先进软件的差距,从设计思想、核心技术等各方面加以改进。首先,自主开发的数字高程模型系统可以通过地形图的等高线或离散的高程数据点构建不规则三角网(TIN),从而获得任意点处的高程信息。本系统将高程数据运用在大气扩散模式的计算过程中,通过修正有效源高(He)等参数来提高复杂地形条件下的预测计算精度。其次,自主开发的等值线绘图引擎具有更好的视觉表现力:可以按照浓度值使用不同的透明度或颜色对等值线进行填充,也可以根据浓度使用连续的透明色输出矢量的烟羽扩散模拟图,绘图结果可以在地图及遥感影像上叠加。此外,面向报告书的设计和属性表样式的参数录入界面提供了更加易用的操作方式,基于VSA脚本引擎的自动化接口为本系统可扩展性提供了更好的支持。本文使用了宁波环境科学研究院六五软件工作室开发的《大气环评助手》和国家环保总局环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室(ACEE-LEM)开发的《点源标准验算程序》(SrcP)对本系统进行了计算验证。结果表明本系统计算结果整体上准确可靠。部分模式计算结果的微小差距可能是由于具体计算方法和计算精度不同所引起,需要进一步研究和验证。
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摘要Abstract1 绪论1.1 大气环境影响预测与评价概述1.2 国内外大气扩散模型1.2.1 传统高斯扩散模型1.2.2 改进的高斯扩散模型1.2.3 新一代大气扩散模型1.2.4 特殊环境下适用的模型1.2.5 我国现行法规大气扩散模型1.3 大气环境影响预测软件1.3.1 大气环境影响预测软件的研发意义1.3.2 各种扩散模型的官方预测软件1.3.3 国内外第三方大气环境预测软件1.3.4 国内大气环境影响预测软件的研发现状及存在的主要问题1.4 本文所研究的主要内容2 法规大气扩散模式计算方法2.1 法规大气模式的参数化方法2.2 坐标变换2.2.1 计算机坐标系与地图坐标系的变换2.2.2 地图坐标系与污染源——风向相对坐标系的变换2.3 点源大气扩散预测模式2.3.1 有风时点源扩散模式2.3.2 静小风点源扩散模式2.3.3 非正常排放模式2.3.4 颗粒物(尘)模式2.3.5 长期平均浓度模式2.3.6 有风模式的计算范围2.3.7 烟气抬升高度的计算方法2.3.8 有风时扩散参数的选取方法2.3.9 混合层高度的计算2.3.10 高程数据对有效源高的修正2.3.11 最大落地浓度的计算2.4 线源模式2.4.1 微元的划分2.4.2 计算参数的选取2.5 面源(体源)模式2.5.1 点源修正法2.5.2 数值积分算法2.6 复合源模式2.6.1 总流程2.6.2 模式选取计算流程2.7 本章小结3 系统的设计与开发3.1 开发工具的选择3.2 系统的组成结构3.3 用户界面3.3.1 主界面及其特点3.3.2 大气环境模型窗格3.3.3 报告书编辑器3.4 数字高程模型系统3.4.1 高程信息的获取3.4.2 TIN的构建3.4.3 平三角形的消除算法3.4.4 任意点处高程的计算3.5 等值线绘图引擎3.5.1 等值线绘图算法概述3.5.2 等值点的拟合计算3.5.3 等值线的追踪和绘制3.5.4 等值线绘图程序设计3.5.5 完善等值线绘制引擎3.6 基于VSA脚本引擎的自动化系统3.6.1 VBA和VSA3.6.2 VSA引擎在本系统中的作用3.6.3 引入VSA引擎3.7 大气环境模型3.8 本章小结4 系统的计算验证与应用4.1 计算验证的方法与工具4.2 基本计算参数验证4.2.1 混合层高度的计算4.2.2 烟气抬升高度的计算4.3 点源模式计算及验证4.3.1 有风模式4.3.2 静小风模式4.3.3 事故排放模式4.3.4 静小风下的事故排放模式4.3.5 颗粒物(尘)模式4.3.6 多气象资料支持下的点源模式4.4 线源计算验证4.5 面源模式计算对比4.6 考虑地形数据时点源的计算4.7 VSA脚本的运用实例4.8 等浓度曲线制图系统的附加功能运用4.9 本章小结结论参考文献附录 A 标准正态函数计算方法比选附录 B 相关的计算机图形学算法攻读学位期间发表的学术论文致谢
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标签:大气环境影响评价论文; 大气环境影响预测软件论文; 大气扩散模式论文;