2015滁州学院数学建模选拔赛最终版 (1)

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1、2015滁州学院大学生数学建模选拔赛承诺书我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们

2、郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：B我们的报名参赛队号为（8位数字组成的编号）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名)：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：（论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是

3、电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填写错误，论文可能被取消评奖资格。）日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2015滁州学院大学生数学建模选拔赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：关于滁州市空气污染问题的研究摘要近年来滁州市的GDP持续快速增长，但经济增长模式相对传统落后，对生态平衡和自然环境造成一定的破坏

4、，空气污染的弊病日益突出，特别是日益加重的雾霾天气已经干扰到社会的出行秩序和生活质量。随着我国空气质量的不断恶化，政府更加重视对环境的保护，减少对自然环境的污染和破坏。本文将以滁州监测站，老年大学，人大宾馆地区为例，利用建立数学模型的方法对空气污染问题进行一系列的研究，并最终给出针对治理或减轻空气污染的可行性建议和措施。针对问题一，参照现有国家标准，利用层次分析法给出各污染物所占权重，进而求解划分出空气质量优劣程度。针对问题二，通过题目所给数据利用Excel做出监测站，老年大学，人大宾馆每天各污染物对应AQI折

5、线图，并根据折线图，以及给出的数据和滁州环保局查找到三个地区主要污染源以及污染参数，并由此数据参数分析得到影响空气质量的主要污染源的性质和种类。通过主成分分析法得到滁州空气污染各成分之间的关系。针对问题三，利用点源扩散，建立高斯扩散模型，查找资料并利用matlab程序求解出烟气抬升高度与风速之间的关系图和污染物浓度随距离的不同而变化的三维关系图，并利用空气污染指数分级浓度限值，给出相应的空气质量等级。针对问题四，首先根据问题三的模型分析出影响空气质量的关键参数并进行分析总结，然后结合滁州市现状给出保护环境的合理

6、建议。关键词：空气污染；层次分析法；主成分分析法；高斯扩散模型；MATLAB；11、问题的重述1.1、背景分析近年来滁州市的GDP持续快速增长，但经济增长模式相对传统落后，对生态平衡和自然环境造成一定的破坏，空气污染的弊病日益突出，特别是日益加重的雾霾天气已经干扰到社会的出行秩序和生活质量。国家能源委员会《新能源产业振兴和发展规划》等“国家新能源发展战略”政策的出台，说明国家已经把能源环境问题上升到国家安全级别，经济发展转型、节能减排、能源利用新途径和发展新能源等方面的问题亟待解决。一般认为影响空气质量的主要因

7、素有PM2.5、PM10、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、硫化氢、碳氢化合物和烟尘等，以滁州市为研究对象解决以下问题：1.2、需要解决的问题(1).参考现有国家标准，建立衡量空气质量优劣程度等级的数学模型。(2).附件中数据并列出滁州市3个监测点的主要污染源及其污染参数，分析影响滁州市空气质量指数（AQI）的主要污染源的性质和种类，并讨论滁州空气污染各成分之间的关系。(3).建立点污染源空气污染扩散模型，描述其对污染源周围空气污染的动态影响规律，试通过你的扩散模型结合收集的数据，以滁州市为例分析空气污染浓度

8、变化及空气质量等级。(4).根据你们的模型和求解结果，分析总结影响空气质量的关键参数，为环保部门撰写一份建议报告，给出治理空气污染问题的建议。2、模型的假设1、各地区的检测时间具有随机性；2、地区的发展是平衡发展，政府对环境治理干预较小，即地区的环境不会出现强烈波动；3、在扩散过程中，污染物无损失且污染物与空气无相对运动。4、数据附件中所给的各个地区的污染浓度及气象参数不随地点的改变而