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1、第七章环境污染模拟与预测GIS环境污染模拟与预测GIS环境下模型空间离散技术大气污染扩散模拟GIS水体污染扩散模拟GIS7/15/20211水环境模型及其GIS表达GIS与一维水体污染扩散模型的集成GIS与二维水体污染扩散模型的集成7.4水体污染扩散模拟GIS7/15/202127/15/20213模型库设计空间统计分析模型地下水量计算与评价模型数值模拟模型水质与生态地质环境模型7/15/20214系统评价实现步骤评价指标选择与评价采样点设置评价单元的构建设置指标权重评价模型的建立与评价结果的表达7/15/2021
2、5●评价指标选择有两种方式：从外挂数据库中或从评价图层属性列表中选择。●评价采样点设置了3种方式,一是点选;二是拖动矩形框选择;三是多边形选择,此外可选择拟参与评价的采样点的起始和终止时间。1）评价指标选择与评价采样点设置（2）评价单元的构建系统设置了两种构建评价单元的方法,即栅格型和矢量型。前者是由一系列正交网格组成的评价单元,用户以人机对话方式可以选择横向和纵向网格个数与间距;后者是利用GIS软件的空间叠置分析功能,生成评价单元,此方式较前者降低了评价过程中人为因素干预,对于较少的评价指标往往具有良好的效果。7
3、/15/20217（3）设置指标权重超指标值法专家赋值法层次分析法7/15/20218●根据解决实际问题的需要,用户可选取综合评分模型和模糊综合评判模型,通过输入评价分级数,系统将自动生成评价结果图。●另外,系统还提供了图形编辑功能,便于专业人员在系统分类的基础上结合该区区域地质环境特征进行图形再编辑,使评价结果更加合理化、实用化。4）评价模型的建立与评价结果的表达系统应用举例7/15/202110水环境模型及其GIS表达GIS与一维水体污染扩散模型的集成GIS与二维水体污染扩散模型的集成7.4水体污染扩散模拟GI
4、S7/15/202111水体污染流速流向模拟7/15/202112水体污染流速流向模拟7/15/202113WebGIS与一维水质模型的集成7/15/2021147/15/202115多层C/S结构WebGIS的模型7/15/202116河段空间数据自动重采样7/15/202117各结点污染物浓度随时间变化图7/15/202118各结点上污染物的浓度随时间变化直方图各结点污染物浓度沿程变化直方图7/15/202119GeoBeans与一维水质模型的集成思路GeoBeans的客户端界面上用鼠标获取污染源的x、y坐标(
5、利用GPS获得,或从数据库中读取),确定污染源位置;相应的河流的下游显示支流与主流的汇合点,确定评价河段的终点,或者直接在GeoBeans上确定计算河段的终点。在界面上输入污染源的污染物排放浓度、污染源所在点河流的水位、计算河段的平均水深、计算河段的水流平均流速、计算的空间步长和时间步长等作为模型计算所需要的基本参数,同时在服务器端指定相应的数据库记录上述参数。7/15/202120在数据库得到客户端提交的数据后,要进行数据转换,即将地图上的各个坐标点(污染源、下游终点等)以及计算河段的经纬度数据转换成公里数据。G
6、IS系统在得到数据库的各种参数后,首先要将点位数据与计算河流数据在空间上的自动配准。7/15/202121根据污染源的坐标和数据库中提供的计算河段终点的坐标,自动截取需评价的河段,并对选取的河段进行消除凹凸、确定奇异点或提取河流中心线操作,然后计算出评价河段的长度,再根据数据库中模型计算的空间步长确定计算河段的分段,对评价河段进行空间数据重采样。7/15/202122如果用户认为划分的空间计算步长可行,则进行一维模型的运行,否则,用户重新确定空间计算步长,反复循环,直到用户认为空间计算步长可行为止。在模型得到了数据
7、库的数据支持和GIS预处理的数据后,开始运行,运行结果生成一个新的数据库,记录每个计算结点上每个时刻模型计算的水位和污染浓度数据。7/15/202123模型计算结果的可视化表达内容主要有:任意时刻河段上的分段按照污染物浓度以红色的深淡显示(浓度高的鲜红)每个结点或间隔结点上污染物浓度变化的过程线或直方图每个结点上污染物浓度随时间的动态变化过程的显示任意时刻将水位和污染物浓度随距离的变化(距离为横坐标,污染物浓度为纵坐标)水位与污染物浓度随时间的动态变化过程。7/15/2021247/15/202125污染物的浓度随
8、时间变化直方图7/15/202126GIS与一维水体污染扩散模型集成的流程河网基础数据的给定水流边界条件与控制初始条件模型参数和方法的选择结果的输出7/15/202127水环境模型及其GIS表达GIS与一维水体污染扩散模型的集成GIS与二维水体污染扩散模型的集成7.4水体污染扩散模拟GIS7/15/2021287/15/202129河道二维正交网格生成思路首
