水污染規(guī)劃分析論文

時間:2022-12-27 11:43:00

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水污染規(guī)劃分析論文

一.主要成果

本研究將理論研究和實例應(yīng)用研究相結(jié)合,以Ge0MediaProfessional3.0為GIS系統(tǒng)開發(fā)平臺,以VB6.O為系統(tǒng)二次開發(fā)語言,以MicmsoftAccess97為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并以重慶市三峽庫區(qū)鳳嘴江為實例,開發(fā)了水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)及其軟件WPCPGIS,并在重慶市渝北區(qū)御臨河流域綜合治理規(guī)劃中成功應(yīng)用。

主要研究內(nèi)容包括:

l、水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫研究

WPCPGIS空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計采用了基于現(xiàn)象的矢量數(shù)據(jù)模型對現(xiàn)實世界中的地理實體中的實體進(jìn)行抽象,利用GeoMedia

Professional3.0完成河系及相關(guān)實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和組織設(shè)計。并用特征類(rea*ureClass)來管理空間數(shù)據(jù)。

在WPCPGIS中,空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存貯在ACCESS的不同數(shù)據(jù)表中,并通過主鍵屬性進(jìn)行數(shù)據(jù)表間的聯(lián)接。利用visualBasic6.0和GeoMediaProfessional3.0中的數(shù)據(jù)控件實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的調(diào)用。

本研究針對水污染控制規(guī)劃的系統(tǒng)性與綜合性、空間相關(guān)性、數(shù)據(jù)的動態(tài)性和適時性、數(shù)據(jù)定性分析與定量分析相結(jié)合等特點,闡述了水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法。建立了W代PGIS數(shù)據(jù)庫,為規(guī)劃決策提供了切實可行、方便靈活的數(shù)據(jù)資源。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有動態(tài)更新能力和高度的信息共享性,充分體現(xiàn)了空間信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的特征。

2、水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)模型庫研究

通過水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)模型庫的研究,系統(tǒng)地歸納、分析、完善了整個水污染控制規(guī)劃過程的各種計算模型,并開發(fā)了水污染控制規(guī)劃過程的實用計算模型,包括模糊影響系數(shù)環(huán)境容量計算模型,污染負(fù)荷分配模型,規(guī)劃方案環(huán)境效益計算模型等等。將模型庫技術(shù)引人水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)中,開發(fā)了WPCPGIS模型庫系統(tǒng)。該模型庫系統(tǒng)能夠很好地對水環(huán)境系統(tǒng)和規(guī)劃方案進(jìn)行模擬,為規(guī)劃人員和決策者進(jìn)行污染源分布及排放強(qiáng)度、河流污染負(fù)荷、水質(zhì)狀況、水體環(huán)境容量、規(guī)劃水平年水質(zhì)預(yù)測情況、各規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較等研究提供決策支持。模型的計算結(jié)果能在wPCPGIS軟件中以數(shù)字地圖的形式直觀地顯示出來,使得W】丫PGIS能夠直接用于水污染控制規(guī)劃決策。模型庫采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計,是一個開放(open)的系統(tǒng),系統(tǒng)開發(fā)人員可以根據(jù)模型的發(fā)展和實際需要,添加新模型或修改已有模型。

3、水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的建立

本研究在水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和模型庫研究的基礎(chǔ)上,將Gls技術(shù)應(yīng)用到水污染控制規(guī)劃的每一個過程,并實現(xiàn)了GIS軟件、模型和數(shù)據(jù)庫三者數(shù)據(jù)同步,達(dá)到了對象空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的動態(tài)管理,適時更新,并且使得wPcPGIS系統(tǒng)能夠自動響應(yīng)信息變化,這對于污染源的動態(tài)管理特別有意義。在WPCPGIS軟件中可修改污染源的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)庫輸人模型庫計算,系統(tǒng)再將模型的計算結(jié)果存人數(shù)據(jù)庫,被GIS軟件調(diào)用,并以數(shù)字地圖的形式顯示出來。同樣規(guī)劃人員可以直接修改、添加數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),通過模型庫計算,在WPcPGIS數(shù)字地圖中顯示出來。本研究將模型庫技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)租G巧技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了水質(zhì)狀況的動態(tài)顯示。通過隸屬度加權(quán)綜合平均水質(zhì)級別法進(jìn)行了水域水質(zhì)級別計算,使得水質(zhì)評價結(jié)果直接與(地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》聯(lián)系在一起,能夠給規(guī)劃人員和決策者提供準(zhǔn)確的水質(zhì)污染信息,并將水質(zhì)級別以專題數(shù)字地圖的形式顯示出來,超過水質(zhì)目標(biāo)的河段用紅色警示,將抽象的水質(zhì)狀況以非常直觀的形式顯示出來,讓決策者能夠一目了然。

4、實例研究與應(yīng)用

以重慶市三峽庫區(qū)的鳳嘴江為算例,進(jìn)行了水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)研究,并開發(fā)了鳳嘴江WPCPGIS系統(tǒng),取得了較好的應(yīng)用效果。然后又在重慶市渝北區(qū)御臨河流域綜合治理規(guī)劃中,應(yīng)用了WPCPGIS。將渝北區(qū)御臨河流域內(nèi)的污染源、城鎮(zhèn)信息、污染治理設(shè)施規(guī)劃和水質(zhì)規(guī)劃等眾多信息用GIS數(shù)字地圖的形式表現(xiàn)出來,使得原先枯燥復(fù)雜的綜合治理規(guī)劃非常直觀的展示在專家和領(lǐng)導(dǎo)面前,得到廣泛好評。、

二、項目簡況

“水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)研究”于1999年底被國家自然科學(xué)基金委員會批準(zhǔn)立項,2000年1月正式啟動,2002年10月研究工作結(jié)束,隨后進(jìn)行了研究成果的應(yīng)用。2003年3月向國家自然科學(xué)基金委員會遞交了項目結(jié)題報告,2003年9月得到了基金委批復(fù),批準(zhǔn)項目結(jié)題。2003年10月20日,在重慶市科學(xué)技術(shù)委員會的組織下,由國家自然科學(xué)基金委員會、清華大學(xué)、南京大學(xué)、后勤工程學(xué)院、重慶市環(huán)境科學(xué)研究院等單位的七名專家組成專家組,對項目進(jìn)行了鑒定。專家組認(rèn)為“該成果處于國內(nèi)領(lǐng)先,達(dá)到了國際先進(jìn)水平,具有廣闊的應(yīng)用前景”。

水污染控制規(guī)劃是本世紀(jì)60年代以來,隨著系統(tǒng)工程方法和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而提出的。它是在污染源調(diào)查和水質(zhì)現(xiàn)狀評價的基礎(chǔ)上,依照國家或城市對相應(yīng)水體功能的環(huán)境質(zhì)量要求,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,計算出水體中各污染物的最大允許排放量(即水環(huán)境容量),然后根據(jù)規(guī)劃水平年預(yù)測的污染負(fù)荷計算出污染物削減量,以使水域功能滿足所要求的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。削減污染物量可以有多種方法和措施,水污染控制規(guī)劃必須通過經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益的分析和比較,優(yōu)化出滿意的實施方案。