重金属污染仿真与管理决策系统

水环境仿真及管理决策支持系统-

重金属污染仿真与管理决策系统典型项目案例一：成都市重点工程——成都市中心城区水环境管理及决策支持仿真服务系统案例二：国家环保公益性行业科研专项——跨国流域环境污染突发事件预测预警系统案例三：国家水体污染控制与治理科技重大专项——湘江水环境重金属污染仿真与管理决策系统案例一成都市中心城区水环境管理及决策支持仿真服务系统项目开发背景成都市中心城区进行大量的水环境综合整治工程创建国家环保模范城市的需要对各种环境整治工程措施的合理性、环境效益需要有量化的判断同时，在项目结束后，功能强大的水环境仿真服务平台还将继续发挥决策支持的作用建立一套成都市府南河、沙河流域水环境污染及控制的仿真系统，用来模拟上述河流水污染成因、变化趋势及污染治理项目的效果。辅助政府部门对污染治理的决策，同时可以帮助工程技术人员研究水污染的变化规律，以求得事半功倍、投资效益最大化的效果。项目开发目的与意义工作路线图关键技术建模仿真技术模拟、预测成都市中心城区水环境及其工程治理效果，回答决策者关心的水环境整治相关问题GIS平台技术基于地理信息系统实现水环境数据管理、现状评价、仿真模拟等功能。既服务于决策和管理用户群，又可服务于科技工作者虚拟现实技术一种新型实用技术，它为人机交互界面的发展开创了新的研究领域，为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的表现方法建模仿真技术——模型概化控制区控制单元子单元编号控制子单元岷江内江府河（F）F-1高桥至洞子口F-2洞子口至西北桥F-3西北桥至合江亭入口F-4合江亭至永安大桥F-5永安大桥至江安河入口F-6江安河入口至黄龙溪沙河（S）S-1洞子口至杆塔厂S-2杆塔厂至洗瓦堰S-3洗瓦堰至府河入口南河（N）N-1苏坡桥至百花大桥N-2百花大桥至合江亭建模仿真技术——Matlab计算非点源耦合模型结构图

GI库S平台牛技术——水环诵境评沟价GI肿S平台低技术——水环柄境仿赔真虚拟鹅现实姨技术——水质疫展示虚拟菜现实翁技术——精美督场景项目至开发现成果基于够仿真神结果抖可信远和误距差可丽接受犁的数嚼学模笔型，晕采用脑可视意化建仓模方宽法开悬发了组研究拘范围影内水倚系水袜环境普质量产的仿真徒模型基于虹仿真勒模型疲，建染立了墨“水环软境专浮业研伙究仿己真平留台”、摸“GI糟S水环准境仿贵真服颂务平鼠台”、慎“互联茂网水季环境降仿真恨服务冠平台”三逗大平柏台利用疯这些置仿真墨工具店，对闻成都吼市中给心城妥区水凤环境代综合奋整治拴的效滔果进苏行了市深入节、细助致的仿真拘分析，对艰综合小整治吨各项旋工程滑的环状境效妥果有澡了明页确的座判断砍，并除提出缩慧改善比成都恋市水挽环境睁的合常理化尝建议诊。平台蜘构成芝及相湿应用塑户群项目啦开发风成果——水环胁境专术业研均究仿别真平絮台项目涛开发养成果——惜G伴IS水环架境仿驳真服辜务平皂台项目洞开发壁成果——互联截网水窃环境状仿真羊服务躺平台项目纱开发榆成果——建议测示例项目壳开发谢影响该项掠目是殖国内首次将仿多真技舅术用且于水慌环境象管理私，其准成果《水环篇境管午理及室决策侨支持鼠仿真夜服务宵系统》获得务了20狡05年第咱九届舌中国充国际抬环保生展览裁会金奖案例烟二跨国衣流域龄环境形污染污突发巷事件预测膏预警阻系统研究林目的利用民空间搜信息监技术径，针确对跨国递流域水环酱境进谜行综欲合测史报技章术和棕应急留处理价平台态研发秆的研多究将研猎究得柏出的系仿真路数据窜应用浩于水啦环境删的监岔测、讨治理闸、预坑警等棕领域主界状面主要饱功能扒模块信息彻查询水质且评价污染温模拟实时厉监测应急六预案信息申查询水质嘱评价污染另模拟边界骡条件惕设置计算础结果曲线箩显示结果牛可视治化实时啊监测应急候预案案例鬼三湘江拼水环浆境重蜂金属简污染材仿真件与管理役决策歪系统目寸录国内物外研毯究现穷状研究些目标聋及内酒容数据策收集宰与现咽场调少查重金捆属污秘染仿盘真系疮统研移发项目贤成果路及示纺范工傅程建炸设国内包外研酒究现俗状1自20世纪70年代苏美国摄麻省伍理工遥学院谜的Mo旗rt凯on和Ke蜂en首先底提出侍“决仇策支盯持系危统”鱼这一宴概念状以来捡，许袋多研惊究者感对决齐策支删持系缝统的鹅理论亭研究俭与开险发应愤用进畅行了尽卓有炊成效游的工峡作。1.秤1国外债研究圾现状19巩77年，美国Pu灵rd吸ue大学研制佛了河造流净论化决席策支旺持系摩统GP屯LA瓜N，这椅是最既早的螺水质妈管理蜜决策基支持栋系统绪。美国钓环境园系统碎研究初所（ES茧RI）开谦发了铁一系疮列以秋地理雾信息弟系统补（GI铁S）为压基础铸的决镇策支戴持系凭统操床作平只台，营决策科支持屠系统鸽的核侨心支陕持技乒术逐堪渐由稻单一必的GI私S向3S（GI负S、RS、GP冒S）技贺术发使展蛛。19帝90年，葡萄唉牙开发售了具己有水头质数践据库每和污煮染数奇据库鞭，以臣及海摧峡模魄型、寒扩散裤模型须、面第源污垂染控挑制模长型和滴污水脖处理会优化通模型约的决堪策支守持系姿统Hy构Pe乘rc鹿ar羊d，并撤应用蚂于西趟欧Te燥jo海峡稿的水喊质管膊理。日本国立师公害狱研究老所开蒙发的SA昂PI浸EN楚S，集械成了椅多种洁任务础的综方合管育理信臂息系护统，弯除了偶数据熟存储茧外，预还具节有运泄用各零种数知据模蕉型对债系统忙收集聪和整颤理过孩的水坚环境俗信息卡进行感分析民、长剖期预皱测、唱综合砍争端龙和因为果分合析等腥功能震，可放用于至国内型水体划的环掠境政混策评贼价、狗决策弄和计汤划制镜定。此外鼓，西班杨牙的河春流水搏质管帐理决宴策支烛持系言统，雅美国伏的海肺湾水齿质管靠理决残策支招持系筋统，澳大愚利亚的水泼库水桶质保扑护决旗策支哈持系茅统，维美国猾的多派目标同河流招水质顷规划莫管理旗决策铅支持话系统咱等在用户冲界面纵设计、空间骨数据烈分析、水质诸预测象与分芹析、人工瞒智能等方魄面都罪各有旧特色组。国内鸦外研坟究现子状1我国厕对环似境决译策支核持系糊统的幕研究蜜起步岔较晚裂，但笨是发痰展十站分迅流速。1.辟2国内架研究舞现状19半91年中国屯环境舒科学芳院研制偶了用解于全监国52个重绕点城贴市的蚁水环狐境和啄大气芹环境捡规划耐与管菜理的蜡国家缝环境恒质量瞎决策肃支持蚂系统(N采EQ堪DS磁S)。20涂00年中山输大学的黄竟平提青出了谣水环饭境管仙理决糕策支借持一桥同设需计原则则与亚实现泥功能肯，并崭给出鬼了广晶东省紧谭江悼的应佩用实丹例享。清华冰大学、云南既省地店理研府究所于20餐01年合孕作开堤发澜懂沧江(媚公伪河)区域烂综合属开发跑和协源调的索信息钉管理冶与决投策支千持系予统，璃成为取我国同大江字大河辰的第歌一套薪综合跨开发片和协种调的唇信息宁管理条和决龄策支弃持系饭统拘。20仔02年杭州限市环略保局开发温了杭雪州市电水环渴境总未量控走制的哪决策锤支持必系统灵。目芳录国内井外研亚究现抖状研究嗓目标符及内努容数据票收集韵与现匹场调纽奉查重金笋属污炭染仿但真系吼统研梨发项目棍成果州及示逼范工缓程建童设研缴究丙目标售与内瞎容2研究痛目标皱：融合GI粥S技术歌、计垫算机债仿真港技术溜和虚美拟现吧实技迹术，吹开发社一套光功能夕完善责、界撑面友采好的折湘江水环凑境仿砖真及管理软决策系统使政顷府相善关管划理部披门能涌够快业速、黑准确躬、充秘分地叼了解评和掌日握目串标区融域水匹环境敞现状道和工栗程治较理效缓果的用信息计，为耀政府团科学驴决策耀提供槽科学僚的管理跨手段和数据拘支撑研究问内容涨：（1）建帮立水棕环境让仿真染与仿鄙真基消础数据引库及开筹发数台据管西理模满块（2）开陡发基虑于GI阁S的重悬金属虫污染管理盗决策揭支持系统（3）建租立示料范区著域的三维槽视景仿真稀平台目锄录国内钞外研形究现崭状研究训目标警及内混容数据熄收集仗与现需场调稼查重金参属污著染仿唐真系折统研粗发项目赏成果第及示煎范工需程建膛设数据阶收集绢与现袍场调别查3数据浇收集趋区域陪位于模湘江治流域利的株洲压段历史喷数据催收集历史首数据谅主要伯包括水文渣和水氧质数债据水文盼数据采收集炸整理献了株剃洲近15年月介均流温量及踏月均躲水位袄数据收集疗整理负了湘眯江株预洲段消近10年五百个断唤面水皱质监立测数刺据，亏监测妥指标崇包括右铅、替砷、遍汞、党镉、尚锌、虹六价蹄铬。码五个或监测伐断面妙分别笋为朱鞭亭断船面、比枫溪敞断面鲜、白筛石断影面、营霞湾系断面甩和枧魄头镇腾断面水文消及水氧质数刚据量监测断面数/个历时/年总数据量/个汞510600镉510600砷510600铅510600锌510600六价铬510600总计3600站点数/个历时/年总数据量/个水位315900流量315900总计1800水文帆数据郑量水质院数据追量现场光调查选定汇湘江尿株洲丸市枫今溪至庄马家渔河段便的汇器水区稻域作屑为研普究区灶，于20皂10懒-2艇01更1年，贵分丰、础平、愚枯3个水救期从上岁游朱错亭断席面到客下游拆马家汇河断惠面全叫长20多公位里现场坝调查渣了主蚂要入江纱排污渡口污染匙源强榆，主症要监割测断乞面水瘦质、斗底泥巷重金按属含速量及撤分布萌，同郊时，呢根据缎土地围功能亚类别巷及课浴题需抹求，泄调查班了研包究区谣域不曲同利尝用类环型土呼壤重醉金属浴分布遍情况点。对采君集样贪品进测行实羞验分训析，瞒分别做得到绕了湘游江株役洲段芳排污谱口水险质、免湘江正株洲代段断涝面水格质、炉湘江蜜株洲胖段底廊泥、来株洲欣境内权研究串区域泥土壤范重金尚属的实测鲜数据，为睛课题伐的顺稳利展班开提德供了洪基础鞋数据锋支撑永。现应场采户样点她均有GP偶S定位。土壤将、排仆污口娱及地止表水聚采样剩点霞湾霉港采务样点航图铜塘魂港采锄样点防图白石塑港采仁样点悠图建宁忙港采弟样点汗图枫溪固港采益样点偶图大唐猜华银咳湘江构直排牢口采苹样点土图排污性口采岸样点朱亭包断面诸采样贺点图枫溪饥断面斯采样闸点图湘江舍一水感厂断牙面采勇样点货图白石毯断面处采样浩点图霞湾则断面湖采样溉点图马家顷河断柳面采非样点湘江证株洲晒段断基面采满样点霞湾别港菜糊地采魔样点叹图霞湾译港株放冶下砍风向耳荒地秤采样棵点图石峰指公园谷林地食采样列点图枫溪疼港上米游水摄稻田赛采样敏点图株洲踢电焊赢条厂昌外绿戴化带圈采样已点图湘江驶岸坡采草地叼采样沾点图土壤师采样舞点目省录国内坚外研孕究现次状研究斗目标循及内印容数据营收集嚷与现输场调细查重金税属污轧染仿或真系往统研曲发项目侦成果套及示否范工构程建扁设水环既境重聚金属裁污染截仿真踢系统糠研发4湘江束水环口境重据金属冠污染印仿真叛与管鲁理决最策支机持系粒统主界拉面软件叨架构本系冬统软携件架叙构包胶括3个层次将：综纸合数视据库锡、应概用模号块及愉成果灶展示价平台综合怎数据迁库包篇括社君会经饶济、关水文义、水糠质等7类数据应用柄模块芒包括检地理检信息孟、水壮质评盗价、驳情景跌分析棒等5大模块结果劣展示丝式平台睡包括GI石S二维业和三奖维视嫌景2大展示缠平台数据甜库开调发及准管理数据君库管姿理数据撤库管玩理模粱块中卧的数喇据包冷括：太水文航数据程、水励质数虾据等厌。对数解据库受的管慕理功过能包脱括数坑据的提增加什、删话除和贴批量灶导入输。地理多信息地理盛信息榜模块液主要巴包括汪对地卸理信役息、曲水文改信息猴及入两河排贷污口猜相关哥信息之的查乔询以各及相凡关信溜息在GI轮S地图晌上的性显示应用泰模块水质铺评价通过凉导入酿环境霉监测壮站得棉到的镜数值锻数据侵，可每得出火过去郑一段近时间骄内的换水质损状况答以及险水质稿变化鸭趋势脑，从衫而对跳河流梯的水锻质状停况有讯个整鉴体的攀把握应用堂模块情景监分析为了办预测患在项垂目开志发建装设、伸环境修工程盗治理削措施盘、产称业结裁构调雀整等务情景爪下的苦水质巡寿变化爷情况丽，通块过对笨各种变方案壁进行杀定量脚分析胞，从宝而能淋够挑小选出角最佳冠方案回，实剩现环咽境、姜经济录效益目的最群大化应用灵模块总量灾控制在划拿定河要段功筛能区切之后谜，通子过对选环境胶容量委和实源际排便污量受进行锣对比柴，得冠出现吹有污笨染源鼻的减使排目舅标。总量转控制涛模块卧分为帆总量岔削减擦和浓唱度削刊减两学种情影况应用唉模块水质浊预警在发柄生水休环境匪污染狸突发秀事件续后，到通过唐对水张质变察化情份况的改数学毯模拟办，及姓时预铃测、志预报雅水污赌染带术到达扯下游苹的准基