环境污染扩散预测模拟在GIS中的实现——以大气环境中的高斯模式为例

摘要

随着工业的不断发展和人们生活方式的不断改变，突发性环境污染事故发生的频率不断上升，环境安全问题成为环境问题关注的重点，成为当前社会可持续发展面临的主要问题。 环境预测通过对环境系统的监测，获取各监测指标的数值及信息，用数学语言对环境现象运动规律描述和归纳，并预测环境未来的变化，提出警告，预测模型是其中主要方法。地理信息系统的海量空间数据采集和存储、空间分析是其主要的特点。本文在分析GIS和环境污染关系的基础上，将环境污染中的污染扩散模拟预测作为研究重点，以大气环境的高斯扩散模式为例，阐述了污染扩散模型在GIS中的实现过程。 高斯模式是大气环境污染扩散计算的常用公式，使用的是以主导风向为X轴的风向坐标系。模型计算完成后，应用相似变换，将风向坐标系转换为空间坐标系，将单纯的数学模型附加空间概念，通过张力样条空间插值方法进行加密，得到污染扩散浓度分布图，绘制污染浓度的等值线。通过对大气污染扩散浓度等值线分析，掌握大气污染的空间变化特征；将污染物浓度等值线图层与其他图层相进行叠加，模拟污染物的扩散过程，预测扩散范围，获取严重污染地区的空间分布，污染的地区与周边污染源的空间关系，为发生环境污染事故后，相关部门采取的紧急疏散等应急措施，提供有价值的参考依据。