重金屬污染仿真與管理決策系統(tǒng)

水環(huán)境仿真及管理決策支持系統(tǒng)-

重金屬污染仿真與管理決策系統(tǒng)典型項(xiàng)目案例一：成都市重點(diǎn)工程——成都市中心城區(qū)水環(huán)境管理及決策支持仿真服務(wù)系統(tǒng)案例二：國(guó)家環(huán)保公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)——跨國(guó)流域環(huán)境污染突發(fā)事件預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)案例三：國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)——湘江水環(huán)境重金屬污染仿真與管理決策系統(tǒng)案例一成都市中心城區(qū)水環(huán)境管理及決策支持仿真服務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)背景成都市中心城區(qū)進(jìn)行大量的水環(huán)境綜合整治工程創(chuàng)建國(guó)家環(huán)保模范城市的需要對(duì)各種環(huán)境整治工程措施的合理性、環(huán)境效益需要有量化的判斷同時(shí)，在項(xiàng)目結(jié)束后，功能強(qiáng)大的水環(huán)境仿真服務(wù)平臺(tái)還將繼續(xù)發(fā)揮決策支持的作用建立一套成都市府南河、沙河流域水環(huán)境污染及控制的仿真系統(tǒng)，用來(lái)模擬上述河流水污染成因、變化趨勢(shì)及污染治理項(xiàng)目的效果。輔助政府部門(mén)對(duì)污染治理的決策，同時(shí)可以幫助工程技術(shù)人員研究水污染的變化規(guī)律，以求得事半功倍、投資效益最大化的效果。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)目的與意義工作路線(xiàn)圖關(guān)鍵技術(shù)建模仿真技術(shù)模擬、預(yù)測(cè)成都市中心城區(qū)水環(huán)境及其工程治理效果，回答決策者關(guān)心的水環(huán)境整治相關(guān)問(wèn)題GIS平臺(tái)技術(shù)基于地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水環(huán)境數(shù)據(jù)管理、現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、仿真模擬等功能。既服務(wù)于決策和管理用戶(hù)群，又可服務(wù)于科技工作者虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一種新型實(shí)用技術(shù)，它為人機(jī)交互界面的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域，為各類(lèi)工程的大規(guī)模的數(shù)據(jù)可視化提供了新的表現(xiàn)方法建模仿真技術(shù)——模型概化控制區(qū)控制單元子單元編號(hào)控制子單元岷江內(nèi)江府河（F）F-1高橋至洞子口F-2洞子口至西北橋F-3西北橋至合江亭入口F-4合江亭至永安大橋F-5永安大橋至江安河入口F-6江安河入口至黃龍溪沙河（S）S-1洞子口至桿塔廠S-2桿塔廠至洗瓦堰S-3洗瓦堰至府河入口南河（N）N-1蘇坡橋至百花大橋N-2百花大橋至合江亭建模仿真技術(shù)——Matlab計(jì)算非點(diǎn)源耦合模型結(jié)構(gòu)圖

GIS平臺(tái)技術(shù)——水環(huán)境評(píng)價(jià)GIS平臺(tái)技術(shù)——水環(huán)境仿真虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)——水質(zhì)展示虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)——精美場(chǎng)景項(xiàng)目開(kāi)發(fā)成果基于仿真結(jié)果可信和誤差可接受的數(shù)學(xué)模型，采用可視化建模方法開(kāi)發(fā)了研究范圍內(nèi)水系水環(huán)境質(zhì)量的仿真模型基于仿真模型，建立了“水環(huán)境專(zhuān)業(yè)研究仿真平臺(tái)”、“GIS水環(huán)境仿真服務(wù)平臺(tái)”、“互聯(lián)網(wǎng)水環(huán)境仿真服務(wù)平臺(tái)”三大平臺(tái)利用這些仿真工具，對(duì)成都市中心城區(qū)水環(huán)境綜合整治的效果進(jìn)行了深入、細(xì)致的仿真分析，對(duì)綜合整治各項(xiàng)工程的環(huán)境效果有了明確的判斷，并提出改善成都市水環(huán)境的合理化建議。平臺(tái)構(gòu)成及相應(yīng)用戶(hù)群項(xiàng)目忽開(kāi)發(fā)扣成果——水環(huán)斃境專(zhuān)寬業(yè)研靜究仿畜真平萄臺(tái)項(xiàng)目效開(kāi)發(fā)油成果——咳G液IS水環(huán)勸境仿求真服狐務(wù)平臟臺(tái)項(xiàng)目?jī)r(jià)開(kāi)發(fā)嘩成果——互聯(lián)催網(wǎng)水桂環(huán)境嘉仿真哪服務(wù)除平臺(tái)項(xiàng)目薯開(kāi)發(fā)址成果——建議瓜示例項(xiàng)目雜開(kāi)發(fā)作影響該項(xiàng)叨目是姑國(guó)內(nèi)首次將仿確真技魚(yú)術(shù)用努于水睛環(huán)境型管理鑰，其件成果《水環(huán)歡境管觀理及皆決策詠支持膚仿真墾服務(wù)臭系統(tǒng)》獲得犁了20型05年第中九屆著中國(guó)陳國(guó)際泉環(huán)保毀展覽僑會(huì)金獎(jiǎng)案例輪二跨國(guó)尼流域撲環(huán)境逮污染啟突發(fā)賤事件預(yù)測(cè)拋預(yù)警裁系統(tǒng)研究媽目的利用袖空間希信息伍技術(shù)擠，針每對(duì)跨國(guó)驢流域水環(huán)娘境進(jìn)游行綜神合測(cè)索報(bào)技弦術(shù)和蕉應(yīng)急絡(luò)處理徐平臺(tái)接研發(fā)鮮的研捏究將研螺究得愚出的翼仿真線(xiàn)數(shù)據(jù)乘應(yīng)用勤于水港環(huán)境芹的監(jiān)來(lái)測(cè)、典治理航、預(yù)膏警等夸領(lǐng)域主界改面主要楚功能貨模塊信息誼查詢(xún)水質(zhì)聽(tīng)評(píng)價(jià)污染劑模擬實(shí)時(shí)尖監(jiān)測(cè)應(yīng)急識(shí)預(yù)案信息迎查詢(xún)水質(zhì)禮評(píng)價(jià)污染立模擬邊界碰條件遵設(shè)置計(jì)算律結(jié)果曲線(xiàn)乎顯示結(jié)果故可視被化實(shí)時(shí)巷監(jiān)測(cè)應(yīng)急肉預(yù)案案例喜三湘江摩水環(huán)戴境重賴(lài)金屬堂污染留仿真皆與管理護(hù)決策繼系統(tǒng)目摧錄國(guó)內(nèi)陶外研投究現(xiàn)層狀研究那目標(biāo)艇及內(nèi)率容數(shù)據(jù)罵收集奪與現(xiàn)駕場(chǎng)調(diào)罰查重金罪屬污回染仿脅真系類(lèi)統(tǒng)研盟發(fā)項(xiàng)目晃成果竄及示喂范工黎程建葡設(shè)國(guó)內(nèi)榆外研忽究現(xiàn)尸狀1自20世紀(jì)70年代揪美國(guó)緣瑞麻省袋理工炒學(xué)院鍬的Mo線(xiàn)rt阿on和Ke丹en首先繳提出攀“決臣策支算持系縫統(tǒng)”手這一閘概念誘以來(lái)襖，許毛多研念究者能對(duì)決扁策支煌持系恐統(tǒng)的偏理論提研究趨與開(kāi)絹發(fā)應(yīng)淡用進(jìn)碑行了茫卓有廉成效槐的工譽(yù)作。1.純1國(guó)外狗研究攻現(xiàn)狀19淡77年，美國(guó)Pu沿rd圈ue大學(xué)研制餡了河步流凈屑化決約策支灑持系痰統(tǒng)GP捉LA能N，這桐是最約早的木水質(zhì)扛管理帝決策論支持取系統(tǒng)蜜。美國(guó)到環(huán)境謠系統(tǒng)寸研究日所（ES桃RI）開(kāi)取發(fā)了炭一系哥列以杯地理堡信息楚系統(tǒng)超（GI跡S）為腎基礎(chǔ)軋的決墊策支背持系秒統(tǒng)操熄作平資臺(tái)，黨決策意支持緒系統(tǒng)獨(dú)的核汗心支肌持技蹄術(shù)逐雁漸由喇單一渡的GI謙S向3S（GI跟S、RS、GP灑S）技標(biāo)術(shù)發(fā)步展馳。19債90年，葡萄鬼牙開(kāi)發(fā)衫了具瀉有水芽質(zhì)數(shù)兼據(jù)庫(kù)藏和污忠染數(shù)冒據(jù)庫(kù)搜，以永及海武峽模欺型、夜擴(kuò)散探模型稼、面摔源污榜染控渡制模目型和習(xí)污水播處理辦優(yōu)化精模型追的決開(kāi)策支柿持系倍統(tǒng)Hy塔Pe太rc章ar濁d，并店應(yīng)用償于西榮歐Te諸jo海峽艱的水納質(zhì)管乖理。日本國(guó)立愈公害末研究謊所開(kāi)想發(fā)的SA健PI掩EN柿S，集碗成了叉多種稼任務(wù)虛的綜畏合管特理信釋息系缺統(tǒng)，欠除了漫數(shù)據(jù)引存儲(chǔ)陶外，擠還具塑有運(yùn)寧用各梨種數(shù)澤據(jù)模榜型對(duì)危系統(tǒng)羽收集連和整扔理過(guò)諒的水臘環(huán)境跨信息咳進(jìn)行真分析秘、長(zhǎng)叢期預(yù)明測(cè)、蘿綜合儲(chǔ)爭(zhēng)端批和因毀果分謝析等脈功能達(dá)，可桌用于耕國(guó)內(nèi)駝水體視的環(huán)爺境政溝策評(píng)抗價(jià)、播決策醫(yī)和計(jì)給劃制煌定。此外端，西班籍牙的河膝流水六質(zhì)管學(xué)理決這策支棒持系栗統(tǒng)，抖美國(guó)椒的海哄灣水繪質(zhì)管橡理決當(dāng)策支浩持系誓統(tǒng)，澳大形利亞的水樂(lè)庫(kù)水面質(zhì)保蔑護(hù)決涂策支爹持系澡統(tǒng)，究美國(guó)叫的多當(dāng)目標(biāo)攻河流駱?biāo)|(zhì)天規(guī)劃嗽管理簡(jiǎn)決策辟支持驢系統(tǒng)插等在用戶(hù)進(jìn)界面金設(shè)計(jì)、空間述數(shù)據(jù)誼分析、水質(zhì)痰預(yù)測(cè)破與分跡析、人工禮智能等方跨面都下各有板特色斥。國(guó)內(nèi)信外研棚究現(xiàn)駛狀1我國(guó)筋對(duì)環(huán)犁境決餅策支聰持系金統(tǒng)的時(shí)研究銀起步杰較晚湖，但麻是發(fā)彩展十析分迅盜速。1.皺2國(guó)內(nèi)請(qǐng)研究扮現(xiàn)狀19饞91年中國(guó)歇環(huán)境請(qǐng)科學(xué)叮院研制捉了用激于全吊國(guó)52個(gè)重猴點(diǎn)城機(jī)市的科水環(huán)劉境和挑大氣鴿環(huán)境股規(guī)劃心與管武理的寬國(guó)家虛環(huán)境百質(zhì)量淹決策庭支持箭系統(tǒng)(N蠅EQ希DS廳S)。20扔00年中山枯大學(xué)的黃類(lèi)平提跡出了煮水環(huán)擱境管晨理決測(cè)策支甚持一嚼同設(shè)妨計(jì)原劇則與戲?qū)崿F(xiàn)讓功能敗，并辰給出囑了廣蔬東省格譚江墻的應(yīng)求用實(shí)滔例貌。清華絡(luò)大學(xué)、云南拆省地凝理研讀究所于20即01年合似作開(kāi)昌發(fā)瀾休滄江(媚公櫻河)區(qū)域工綜合緩開(kāi)發(fā)塘和協(xié)亂調(diào)的器信息篩管理綱與決芒策支爬持系盜統(tǒng)，機(jī)成為重我國(guó)剩大江趁大河款的第推一套著綜合矮開(kāi)發(fā)背和協(xié)警調(diào)的茫信息敗管理引和決擁策支種持系吩統(tǒng)縣。20爹02年杭州雨市環(huán)舉保局開(kāi)發(fā)糕了杭昂州市剪水環(huán)阻境總盤(pán)量控現(xiàn)制的摸決策疼支持羽系統(tǒng)光。目簡(jiǎn)錄國(guó)內(nèi)扔外研燦究現(xiàn)刃狀研究災(zāi)目標(biāo)葛及內(nèi)類(lèi)容數(shù)據(jù)燦收集隔與現(xiàn)謎場(chǎng)調(diào)神查重金豬屬污私染仿丟真系姻統(tǒng)研埋發(fā)項(xiàng)目期成果進(jìn)及示恨范工贈(zèng)程建洲設(shè)研猶究訊目標(biāo)蔬與內(nèi)凍容2研究密目標(biāo)偷：融合GI悠S技術(shù)舊、計(jì)影算機(jī)筑仿真潮技術(shù)槳和虛蛙擬現(xiàn)驚實(shí)技柱術(shù)，僅開(kāi)發(fā)蟲(chóng)一套板功能紐奉完善枯、界欠面友思好的棚湘江水環(huán)潔境仿朗真及管理扇決策系統(tǒng)使政美府相資關(guān)管牌理部禿門(mén)能吃夠快結(jié)速、苗準(zhǔn)確諸、充染分地息了解廁和掌虛握目結(jié)標(biāo)區(qū)董域水果環(huán)境筒現(xiàn)狀應(yīng)和工莖程治鴨理效浩果的冒信息發(fā)，為稼政府杰科學(xué)撇決策關(guān)提供乖科學(xué)萄的管理巡壽手段和數(shù)據(jù)腥支撐研究紀(jì)內(nèi)容買(mǎi)：（1）建燭立水宏環(huán)境拿仿真碑與仿虹真基德礎(chǔ)數(shù)據(jù)術(shù)庫(kù)及開(kāi)膏發(fā)數(shù)和據(jù)管范理模芝塊（2）開(kāi)桶發(fā)基吹于GI溉S的重烈金屬攜污染管理園決策恒支持系統(tǒng)（3）建萄立示濫范區(qū)丑域的三維丘視景仿真乓平臺(tái)目旁錄國(guó)內(nèi)饞外研茂究現(xiàn)降狀研究界目標(biāo)鳥(niǎo)及內(nèi)筍容數(shù)據(jù)忌收集勇與現(xiàn)來(lái)場(chǎng)調(diào)泉查重金麻屬污耕染仿專(zhuān)真系覽統(tǒng)研噴發(fā)項(xiàng)目薦成果風(fēng)及示里范工畏程建荒設(shè)數(shù)據(jù)貍收集城與現(xiàn)宴場(chǎng)調(diào)撲查3數(shù)據(jù)但收集奴區(qū)域嫩位于戰(zhàn)湘江濾流域殃的株洲旦段歷史壓數(shù)據(jù)遞收集歷史晚數(shù)據(jù)羽主要慚包括水文亮和水橫質(zhì)數(shù)瓜據(jù)水文芒數(shù)據(jù)扮收集頸整理速了株傘洲近15年月折均流婚量及打月均淘水位棄數(shù)據(jù)收集絨整理割了湘揉江株逃洲段遍近10年五密個(gè)斷氣面水里質(zhì)監(jiān)年測(cè)數(shù)序據(jù)，推監(jiān)測(cè)秘指標(biāo)渣包括術(shù)鉛、歲砷、掠汞、耽鎘、蠅鋅、球六價(jià)集鉻。項(xiàng)五個(gè)唱監(jiān)測(cè)模斷面篩分別車(chē)為朱擊亭斷妻面、蒼楓溪乘斷面嶼、白于石斷幅面、狂霞灣忍斷面稿和枧骨頭鎮(zhèn)別斷面水文育及水受質(zhì)數(shù)壤據(jù)量監(jiān)測(cè)斷面數(shù)/個(gè)歷時(shí)/年總數(shù)據(jù)量/個(gè)汞510600鎘510600砷510600鉛510600鋅510600六價(jià)鉻510600總計(jì)3600站點(diǎn)數(shù)/個(gè)歷時(shí)/年總數(shù)據(jù)量/個(gè)水位315900流量315900總計(jì)1800水文虛數(shù)據(jù)怎量水質(zhì)誕數(shù)據(jù)撿量現(xiàn)場(chǎng)撥調(diào)查選定鍬湘江思株洲趨市楓搬溪至拖馬家魯河段菌的匯典水區(qū)爭(zhēng)域作趟為研偶究區(qū)撓，于20租10防-2凍01激1年，辜分豐、閱平、似枯3個(gè)水鏡期從上困游朱番亭斷化面到時(shí)下游配馬家崖河斷竊面全帽長(zhǎng)20多公肥里現(xiàn)場(chǎng)贈(zèng)調(diào)查漆了主委要入江賣(mài)排污介口污染述源強(qiáng)幫，主羽要監(jiān)晌測(cè)斷吐面水捉質(zhì)、倒底泥密重金教屬含諸量及部分布腐，同蟲(chóng)時(shí)，悔根據(jù)掘土地戚功能動(dòng)類(lèi)別騰及課橡題需因求，母調(diào)查艦了研災(zāi)究區(qū)焦域不今同利撲用類(lèi)貓型土耳壤重部金屬型分布訂情況虧。對(duì)采顏集樣欄品進(jìn)暴行實(shí)已驗(yàn)分筋析，贊分別幟得到累了湘績(jī)江株成洲段異排污獅口水謙質(zhì)、筐湘江姨株洲著段斷絡(luò)面水值質(zhì)、喂湘江筐株洲澤段底端泥、祥株洲巴境內(nèi)修研究竄區(qū)域擇土壤暗重金喇屬的實(shí)測(cè)皂數(shù)據(jù)，為獨(dú)課題需的順禽利展贊開(kāi)提份供了閃基礎(chǔ)乒數(shù)據(jù)墓支撐島?，F(xiàn)益場(chǎng)采翁樣點(diǎn)歌均有GP估S定位。土壤妙、排愈污口混及地鍋表水糾采樣提點(diǎn)霞灣而港采濟(jì)樣點(diǎn)坊圖銅塘歪港采隙樣點(diǎn)臣圖白石蕉港采幟樣點(diǎn)另圖建寧明港采麗樣點(diǎn)疲圖楓溪常港采俯樣點(diǎn)返圖大唐庸華銀慕湘江償直排姓口采暈樣點(diǎn)灘圖排污件口采省樣點(diǎn)朱亭爽斷面碑采樣抱點(diǎn)圖楓溪熱斷面尿采樣選點(diǎn)圖湘江鬼一水蠅廠斷繩面采喜樣點(diǎn)賽圖白石才斷面上采樣銷(xiāo)點(diǎn)圖霞灣罷斷面娃采樣座點(diǎn)圖馬家翁河斷旗面采反樣點(diǎn)湘江亞株洲具段斷梢面采廳樣點(diǎn)霞灣稀港菜粉地采植樣點(diǎn)從圖霞灣關(guān)港株藝冶下腦風(fēng)向獄荒地捐采樣夠點(diǎn)圖石峰拿公園關(guān)林地味采樣遍點(diǎn)圖楓溪只港上色游水巧稻田列采樣脹點(diǎn)圖株洲廚電焊碰條廠妥外綠怒化帶伍采樣徒點(diǎn)圖湘江絡(luò)岸坡否草地嚴(yán)采樣類(lèi)點(diǎn)圖土壤趙采樣滑點(diǎn)目布錄國(guó)內(nèi)端外研拘究現(xiàn)瞇狀研究孤目標(biāo)抵及內(nèi)現(xiàn)容數(shù)據(jù)甩收集暴與現(xiàn)檔場(chǎng)調(diào)簽查重金蔬屬污酸染仿脖真系笛統(tǒng)研予發(fā)項(xiàng)目遙成果仗及示郊范工晌程建客設(shè)水環(huán)鋤境重嗽金屬隊(duì)污染瀉仿真螺系統(tǒng)誕研發(fā)4湘江粒水環(huán)申境重辰金屬塵污染食仿真確與管摘理決蹲策支誰(shuí)持系脂統(tǒng)主界讓面軟件榴架構(gòu)本系蠢統(tǒng)軟騎件架描構(gòu)包域括3個(gè)層次恭：綜濱合數(shù)映據(jù)庫(kù)籍、應(yīng)盟用模但塊及傅成果刃展示像平臺(tái)綜合晚數(shù)據(jù)倦庫(kù)包倆括社專(zhuān)會(huì)經(jīng)捧濟(jì)、疼水文關(guān)、水惹質(zhì)等7類(lèi)數(shù)據(jù)應(yīng)用能模塊趟包括保地理惱信息諒、水豎質(zhì)評(píng)熔價(jià)、部情景停分析霉等5大模塊結(jié)果女展示祖平臺(tái)什包括GI何S二維澤和三直維視段景2大展示丈平臺(tái)數(shù)據(jù)緊庫(kù)開(kāi)肢發(fā)及毅管理數(shù)據(jù)昨庫(kù)管塘理數(shù)據(jù)述庫(kù)管簡(jiǎn)理模呢塊中借的數(shù)校據(jù)包飽括：閘水文飽數(shù)據(jù)犧、水堂質(zhì)數(shù)戲據(jù)等轎。對(duì)數(shù)掩據(jù)庫(kù)故的管?chē)W理功拍能包炮括數(shù)購(gòu)據(jù)的鳥(niǎo)增加敢、刪巴除和揪批量浪導(dǎo)入蓮。地理截信息地理春信息此模塊壩主要粉包括右對(duì)地咬理信障息、敞水文腔信息踐及入胞河排忠污口密相關(guān)鑼信息竟的查放詢(xún)以昏及相候關(guān)信置息在GI反S地圖猛上的叢顯示應(yīng)用忽模塊水質(zhì)切評(píng)價(jià)通過(guò)尖導(dǎo)入潛環(huán)境商監(jiān)測(cè)吉站得廁到的俘數(shù)值資數(shù)據(jù)拖，可書(shū)得出拌過(guò)去氣一段唱時(shí)間捎內(nèi)的嗽水質(zhì)央狀況負(fù)以及滋水質(zhì)俗變化紋趨勢(shì)桌，從描而對(duì)診河流傭的水梁質(zhì)狀配況有流個(gè)整害體的遙把握應(yīng)用烘模塊情景恒分析為了屯預(yù)測(cè)物在項(xiàng)絨目開(kāi)束發(fā)建籌設(shè)、爺環(huán)境魚(yú)工程綿治理屠措施閱、產(chǎn)甜業(yè)結(jié)尼構(gòu)調(diào)蓬整等劈燕情景慮下的詞水質(zhì)刊變化揀情況壞，通目過(guò)對(duì)奸各種評(píng)方案懲進(jìn)行察定量豆分析梳，從惰而能淚夠挑盟選出輛最佳挽方案庫(kù)，實(shí)趟現(xiàn)環(huán)倚境、令經(jīng)濟(jì)極效益妨的最屢大化應(yīng)用遵模塊總量尚控制在劃刊定河逢段功敏能區(qū)箏之后絡(luò)，通穴過(guò)對(duì)梳環(huán)境渾容量載和實(shí)尺際排裕污量扯進(jìn)行蛛對(duì)比栗，得兄出現(xiàn)冬有污普染源美的減浙排目差標(biāo)。總量擠控制長(zhǎng)模塊蒼分為葛總量債削減猛和濃輸度削陳減兩塵種情咐況應(yīng)用征模塊水質(zhì)胸預(yù)警在發(fā)只生水彈環(huán)境鳴污染殼突發(fā)話(huà)事件校后，惰通過(guò)滅對(duì)水絕質(zhì)變燦化情集況的鍬數(shù)學(xué)茫模擬宿，及懇時(shí)預(yù)宰測(cè)、齊預(yù)報(bào)侮水污素染帶搖到達(dá)溉下游條的準(zhǔn)殲確時(shí)毯間，伸并提痰供應(yīng)肺急預(yù)跑案查車(chē)