基于GIS与无线通信技术的环境污染物传输系统研究

摘要

随着嵌入式技术、计算机技术和移动通信技术的发展，环境监测，越来越智能化和自动化。针对城市中心道路机动车流量增加，带来的大气环境问题，探讨污染物扩散与监测的方法，是保护环境的重要途径之一。现场监测点以STM32F103RCT6单片机为核心控制平台，分别以TFTLCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)液晶触摸屏作为显示与控制端口，以SIM900A作为数据传输模块，以GIS(Geographic Information System)为数据分析平台。实现了数据的采集控制、存储和GPRS(General Packet Radio Services)传输；实现了基于ARCGIS(Advanced Research Center Geographic Information System)的建模和插值分析。
　　本研究建立了污染物浓度和机动车通行量之间的关系。通过上位机界面接收监测模块传回的监测数据，使用ARCGIS对数据进行分析，建立线源高斯污染物扩散模型，并对模型提出了修正方案，对修正后的污染物浓度预测值，进行克里金插值分析，得到研究区污染物浓度的可视化输出效果图。并依据城市环境质量标准，确定研究道路机动车通行量的阈值。基于GIS空间数据分析技术和无线通讯技术的课题研究，能够将污染物浓度分布的可视化效果图直观展示，以上模块的功能实现，使得环境监测更加方便，对我国环境的保护有重大意义。

目录

声明

第一章 绪论

§1.1 研究背景与意义

§1.2 国内外技术现状

§1.3 技术路线及研究区状况

§1.4 研究创新性及主要章节安排

第二章 系统设计方案研究

§2.1 系统方案设计

§2.2 监测端芯片选择

§2.3 项目设计要求和特点

§2.4 项目设计开发环境

§2.5 本章小结

第三章 环境监测端软硬件设计

§3.1 监测端硬件分析

§3.2 监测端硬件结构

§3.3 监测端软件设计

§3.4 监测实验及误差分析

§3.5 本章小结

第四章 污染物传输系统分析

§4.1 大气污染物扩散模型

§4.2 影响污染物扩散大气因素

§4.3 影响污染物扩散地理因素

§4.4 构建ARCGIS数据库

§4.5 本章小结

第五章 基于GIS污染物传输实现

§5.1 ARCGIS扩散模型实现

§5.2 污染物扩散可视化

§5.3 污染物传输模型应用

§5.4 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 结论

§6.2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果

附录