GIS和SURFER软件在城市大气污染空间分析中的应用——以

青岛大学硕士学位论文GIS和SURFER软件在城市大气污染空间分析中的应用——以沂南县城区SO,2为例姓名：刘瑞兵申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：隋玉柱20070602GIS和SURFER软件在城市大气污染空间分析中的应用——以沂南县城区SO,2为例作者：刘瑞兵学位授予单位：青岛大学相似文献(6条)1.期刊论文邓秀文.颜世栋.何兰军.李佳升MAPGIS与Surfer软件在环境地表γ辐射剂量率工作中的应用-数字技术与应用2010,(4)本文结合工作实例介绍了利用Mapgis地理信息系统与Surfer软件在环境地表γ辐射剂量率工作中的应用,简要的阐述了绘制实际材料图、原始数据图和平面等值线图的方法.2.学位论文邹俊毅厦门岛GIS环境评价决策支持系统的设计与实现2008环境评价是一项复杂的、系统性的工作。由于环境系统的复杂性，动态性，不确定性等特点，要建立准确和动态的环境评价模型需要多种技术方法的支持。GIS和决策支持系统(DSS)相互结合，使得环境评价中的许多反映环境问题和环境过程的模型都可以通过GIS准确直观的描述出来，如污染物大气扩散模型、环境水质模型，噪声扩散模型等等，从而为环境评价提供了有力的决策支持。随着2005年以来厦门重要化工企业和重点污染企业的规划和建立，环境污染评价，突发性的灾害评价，灾害应急和救援部门的快速反应变得越来越重要。利用计算机程序语言结合GIS与相关软件，分析厦门岛特种设备爆炸、大气污染物排放及扩散情况，针对化工灾害建立环境评价决策支持系统越发显得重要。在研究中设计并实现了厦门岛GIS环境评价决策支持系统，并且在系统中演示了蒸气云爆炸伤害模型和高斯大气污染物扩散模型。主要的工作内容包括：1．应用’VisualC＃的可视化编程语言开发了厦门岛GIS环境评价决策支持系统，同时，调整并实现了蒸气云爆炸(VCE)模型，通过对大型危险气体储罐的空间分布进行选择定位，模拟了包括蒸气云爆炸模型的各个等级的伤害半径和财产损失半径，并且进行了风险分级；2．根据厦门岛实际天气情况，实现了高斯大气污染物扩散模型中复杂的模型运算，在下风向一定范围内各个点位上快速计算静态的高斯大气扩散模型，从而使静态的模型动态化。并且通过编程，使Surfer软件简单实用的专业等值线绘制功能弥补了GIS软件中等值线绘制功能的不足；3．厦门岛GIS环境评价决策支持系统将模型运行的最终结果和厦门岛城市数字化地图进行图层叠加，提供了直观形象的决策依据。通过GIS环境评价决策支持系统的应用，实现了灾害的实时监测、污染情况的快速反馈、污染数据快速预测，将现场的情况反馈给应用者和决策者。信息易于提取，为环境评价、城市管理等相关部门提供快速、准确、可视化的决策依据。3.学位论文李晓聪趋势面分析法在地质灾害危险性区划中的应用——以山西省绛县为例2007近年来，随着社会经济的迅速发展，人类对资源、环境的开发利用越来越深入，随之而来的对地质环境的破坏也越来越严重。地质灾害愈演愈烈，严重威胁了人类的生存和发展，给人民的生产生活造成巨大损失，成为制约社会经济可持续发展的自然灾害之一。随着《地质灾害防治条例》的出台和全国范围内县(市)地质灾害调查与区划项目的相继开展，如何根据调查结果定量地进行地质灾害危险性区划成为工作中的难题。本文是在地理信息系统(GIS)基础上运用趋势面分析法对地质灾害危险性区划进行研究和探讨。GIS具有强大的数据处理功能和空间分析功能，是目前地质灾害调查与区划中常用的工具之一，但是，仅靠GIS是难以定量地实现地质灾害危险性区划的。因此，本文将趋势面分析法引入到地质灾害危险性区划领域中，研究和探讨在GIS基础上进行地质灾害危险性区划的方法，为解决地质灾害调查与区划项目中地质灾害危险性区划提供新的理论方法。本文首先根据地质环境的特点，总结前人的经验，建立了地质灾害危险性区划的指标体系，确定了分级标准，系统地分析了评价因子的量化方并采用层次分析法确定评价因子的权重；全面介绍了趋势面分析法的基本理论方法，在MATIAB软件下编写了趋势面分析程序；以MAPGIS6.5为平台，建立空间图形数据库，绘制绘制实际材料图件；在。MATLAB下运用趋势面分析程序处理数据，并在SURFER软件下自动成图，从而实现地质灾害危险性区划。本文结合山西省绛县地质灾害调查与区划项目，分析了地质环境背景，选取了影响地质灾害的主要因素；建立了绛县地质灾害空间图形数据库和属性数据库，运用趋势面分析法对绛县进行地质灾害危险性区划，把绛县划分为地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和不易发区四个级别。并将其结果与袭扰系数法得到的结果进行对比，表明该方法可行，具有较强的实用性。4.学位论文巴赛济宁市地下水过量开采修复措施及风险评价方法研究2007因缺少充分的数据资料，用传统的方法很难进行地下水管理方面的研究。因此，本文在前人研究的基础上，用两种方案相组合的方法，运用VisualMODFLOW、GIS、Surfer软件，从水质和水量的两个方面，来评价地下水系统对减少地下水开采量和开展人工回灌措施的响应，以及由此所降低的风险，并首次提出一种同时考虑降低地下水水质、水量风险的评价方法，该评价方法简便，对开展不同地下水超采情况下的风险管理和决策分析具有一定的指导作用，并为进一步开展地下水库风险分析奠定了基础。本文在建立准确刻画地下水系统物理、化学和水文地质特征的水文地质概念模型的基础上，借助VisualMODFLOW软件，用试错法对模拟期(1999～2001)内的模型参数进行率定，并用验正证的模型对研究区的地下水流场、污染物浓度及水均衡要素进行分析，从而更深刻地认识济宁市地下水系统复杂的水文地质特性。此外，灵敏度分析结果表明，与渗透系数、储水系数相比，模型对给水和度、降水入渗补给系数较敏感。采用GIS中的指标迭置方法，选取含水层的净补给、含水层初始厚度、地下水位降深、开采强度4个因子，评价了对地下水超采程度进行了评价。结果表明：占研究区面积5.53％的中部地区，超采程度最严重；西部和南部超采程度最轻。其分析其原因得如下：西部和南部的地下水补给主要为大气降水入渗、灌溉水回渗和地表水体(京杭运河和南四湖)的入渗补给，且地下水开采强度只有0.1954×10'4m'3/d：而市中区的开采强度高达21.096x10'4m'5/d。在进行人工回灌分析过程中，当将河床沉积物渗透系数增加到20m/d，降水入渗补给量与回灌井的注水量分别为150m,3/d和2000m'3/d，而开采量为3417.69×10'4m'3/a时，地下水位平均每年上升6．497m。而水位恢复后的含水层水质很大程度上取决于回灌水的水质，一般情况下，世界卫生组织(WHO)的标准中规定的Cl'-浓度为200mg/1(GB/T14848-93中规定的Ⅱ二类水的标准是150mg/1)，总硬度最大限度为500mg/l，但在一些地区也有超过该值的特例。，本文对此进行了分析与研究。通过减少开采量方案的实施，不但没有增加含水层的储量不但没有增加反而减少了地下水供应量。对仅采取减少开采量的方案(削减幅度分别为5％、10％、15％、25％和50％)，地下水位的上升速率均小于2.36m/a。当采取减少开采量与实施人工回灌相结合的方案时，水位上升速率大于2.36m/a。但当开采量减少15％时，在增大含水层储存量上两种方案在增大含水层储存量上并没有显著明显差别。在所采取的方案中，减少开采量引起的风险大大高于减少开采量与回灌相结合的风险，而减少开采量与人工回灌相结合的风险又大大高于回灌优质水的风险。此外，当减少开采量22％与采用人工回灌相结合，同时考虑市中区降落漏斗区的水量和水质时，此方案成为降低风险的最佳方案，该方案可增加水量0.46×10'210'8m'3/a。在回灌水的Cl'-浓度和总硬度分别取界限值200mg/l和最大允许值500mg/l的基础上进行风险评价，评价结果表明：减少开采量并实施人工回灌可导致空间的风险在地面沉降区增大，西南地区则是因高硬度引起的。另一方面，用统计概率风险评价方法分析总硬度时，两种方案的评价结果差别不明显，且超过总硬度500mg/l的风险均为0.67，然而当两种方案中均值分别为546．96meCl和545．16mg/l，并考虑概率估计中因不确定性而产生的风险基础上，得出的风险均为50％。在减小开采量方案中，17％和5.6％的观测井(共18眼井)表明超过总硬度500mg/L1的概率分别为0.2(即20％?)和0.3；而在第二个方案中11％和5.6％的观测井得到的概率分别为0.2和0.5。根据风险评价结果绘制风险分区图，实施人工回灌时，风险较小(0～4分)的地区占研究区的25％，风险中等(4～7分)的地区占18.75％，风险较大(大于7分)的地区占56.25％。采取回灌与减采相结合的措施时，相应的百分比分别为30％(0～4分)、23.08％(4～7分)、46.15％(大于7分)。通过与超过临界值的概率方法相比，当以主要界限值为评价标准时，采用人工回灌措施为最优方案，而以超过均值和二分位法概率为评价标准时，采用减少开采量与人工回灌相结合的措施为最优方案。但当考虑水处理造价昂贵，保持回灌水质不低于GB/T14848-93所规定的Ⅱ类水标准时，是最经济且可行的方案。采取人工回灌与减采相结合的措施可减小22％的风险，且京杭运河沿线的南水北调工程可以作为回灌水源。本文在考虑含水层水文地质和水文地球化学特征等影响因素的基础上，用降低风险的评价方法成功地对地下水水量和水质的修复方案进行了评价，并绘制了风险分区图，方法简便，评价结果可有效地为各级风险管理和环境决策提供科学依据。5.会议论文赵冬泉.贾海峰.丁跃元.曹波GIS组件开发在地下水动态评价中的应用2001本文运用GIS组件开发技术,对地下水动态评价中等值线的绘制和统计提出了一种新的思路,即利用MpaX控件对理对象的显示和分析,以及Surfer软件中的各种等值线绘制方法,在VisualBasic中编程实现等值线绘制和分析的自动化.该技术已经在北京市大兴县试验区地下水动态管理中得到应用,不仅保证了绘图分析精度,而且大大缩短了绘图和分析时间.此外该技术不仅可用于地下水动态评价,而且可用于环境、资源、气象等很多领域.6.学位论文李鹏英深海集矿机自主避障系统研究2009分析MapGIS地理信息系统及Surfer软件在海底地形图研究方面的利弊，提出二者相结合的地形绘制和研究方案。对采用非船载多波束技术所测得的太平洋国际海底区域地形数据经三角剖分、双线性插值、网格化处理、等值线生成及立体三维地形图建立等操作绘制出其相应的海底地形结构。在此基础上制定集矿机初始路径规划方案。结合深海集矿机的实际作业环境，建立了集矿机的实时避障神经网络模型。该模型采用多传感器融合技术，将声纳传感器采集到的环境信息，进行处理后作为BP神经网络的输入；设定车体的注视向量、转向角和速度作为网络输出；根据集矿机实际行进情况，并综合人的行走经验，设置能够实现实时避障的网络导师训练信号。引入遗传算法对已建立BP避障模型进行改进。仿真结果表明，遗传算法优化后的BP神经网络，能够有效训练达到预期目标，并在很大程度上改善了BP网络的局部极小值问题，使得避障模型更加精准化。采用模糊控制算法设计了导航模糊控制器，并验证了其正确性。根据实际控制需求，完成由测障声纳、定位声纳和方向罗盘组成的前端采集系统和基于电液控制的液压转向系统设计，利用LabVIEW设计虚拟仪器，将己建模型嵌入LabVIEW流程中，采用LabVIEW和Matlab混合编程方法完成上位机控制程序的编译，实现软硬件的连接，达到实际控制的目的。关键词：海底地形，集矿机，避障导航，神经网络，模糊控制本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：f902df12-d9a0-4a18-a37e-9dca