基于GIS空气质量模拟结果的表达方法研究 被引量：7

1

作者 王义祥 孙振海 +2 位作者 张攀攀 邬群勇 王勤耕 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第2期46-49,F0002,共5页

分析基于Surfer空气质量模拟结果等值线表达方法的优缺点,探讨基于GIS空气质量模拟结果可视化的技术与方法;借助ArcGIS Engine 9.3,集成Calpuff模型,对气象场、污染浓度时空分布特征与动态演变趋势等进行可视化试验。结果表明,基于GIS... 分析基于Surfer空气质量模拟结果等值线表达方法的优缺点,探讨基于GIS空气质量模拟结果可视化的技术与方法;借助ArcGIS Engine 9.3,集成Calpuff模型,对气象场、污染浓度时空分布特征与动态演变趋势等进行可视化试验。结果表明,基于GIS的空气质量模拟结果可视化能较好地表达研究区域的大气环境状况,对深入研究污染浓度的时空演变规律、污染影响范围与程度有很强的实际应用价值。 展开更多

关键词 空气质量模拟 SURFER 等值线 GIS可视化

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数据挖掘在空气质量数值模拟中的应用研究进展 被引量：5

2

作者 王标 彭瑜 +5 位作者 王维 屠星月 杜曙明 张亚青 冉伶 张潇天 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1703-1713,共11页

近年来,数据挖掘技术被广泛用于优化空气质量数值模拟,以提升模拟精度和效率,但所用方法及其应用效果还有待梳理。因此,本文分类归纳了数据挖掘技术在优化空气质量数值模拟中的主要应用方式、优化效果和计算效率。结果表明:①此类研究... 近年来,数据挖掘技术被广泛用于优化空气质量数值模拟,以提升模拟精度和效率,但所用方法及其应用效果还有待梳理。因此,本文分类归纳了数据挖掘技术在优化空气质量数值模拟中的主要应用方式、优化效果和计算效率。结果表明:①此类研究根据应用环节分为三类。第一类是模拟结果优化法,对空气质量数值模拟的输出结果进行数据挖掘分析,从而优化预测结果;第二类是模拟过程优化法,利用数据挖掘技术对空气质量数值模拟过程中的输入参数、偏微分方程求解等进行优化;第三类是数据挖掘模型训练法,以数据挖掘技术替代空气质量数值模拟过程,直接预测空气质量。②数据挖掘技术有效提升了数值模型的预测效果和运行效率,尤其模拟结果优化法中的机器学习方法可实现PM_(2.5)、O_(3)预测浓度的RMSE分别降低65%~83%、24%~74%。③尽管数值模型时间复杂度为线性阶,优于数据挖掘,但数值模型的数据预处理量大,且需要计算比研究区域范围更大的嵌套模拟区域,而数据挖掘在矩阵计算、硬件加速方面更有优势,因此数值模型的实际计算开销可能高于数据挖掘。未来数据挖掘技术在空气质量预测模拟中的应用前景广阔,包括集成应用空气质量数值模拟和数据挖掘技术,支撑大气污染防控和决策;此外,还将引入可解释性人工智能技术,解释分析模型预测结果。 展开更多

关键词 空气质量数值模拟 数据挖掘 优化 时间复杂度

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清洁空气行动计划实施对长三角地区PM_(2.5)污染改善效果模拟评估 被引量：26

3

作者 李莉 安静宇 卢清 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2015年第11期1653-1661,共9页

为了解长三角地区清洁空气行动计划实施后区域PM2.5的改善效果,在建立2012年长三角地区大气污染物排放清单的基础上,依据上海、江苏、浙江和安徽三省一市行动计划细则,对2013—2017年各省、直辖市主要大气污染物减排量进行测算.利用WRF... 为了解长三角地区清洁空气行动计划实施后区域PM2.5的改善效果,在建立2012年长三角地区大气污染物排放清单的基础上,依据上海、江苏、浙江和安徽三省一市行动计划细则,对2013—2017年各省、直辖市主要大气污染物减排量进行测算.利用WRF(天气研究和预报模式)-CMAQ(通用多尺度空气质量模型)系统,模拟研究了清洁空气行动计划实施后可能带来的区域PM2.5改善效果.结果表明:清洁空气行动计划涉及到的能源、工业、交通等六大领域减排任务,按照减排力度强、中、弱3种方案测算,预计长三角地区SO2减排总量分别为74.5×104、53.8×104和34.4×104t;NOx减排总量分别为108.7×104、83.9×104和61.1×104t;一次PM2.5减排总量分别为40.3×104、26.1×104和14.6×104t;挥发性有机污染物(VOCs)的减排总量分别为98.2×104、57.0×104和23.5×104t.模拟评估结果表明,在弱、中、强3种减排方案下,长三角地区国控点ρ(PM2.5)年均值预计比基准年(2013年)分别降低(4.4±1.1)、(8.1±2.4)和(12.5±3.9)μg/m3,降幅分别达到8.7%±2.2%、15.9%±4.7%和24.3%±7.7%.长三角地区须在清洁空气行动计划实施细则指导下,控制新增量,并稳步严格推进前体物强力减排,才能实现2017年预期空气质量改善目标. 展开更多

关键词 清洁空气行动 PM2.5 空气质量模拟 长三角地区

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海岸地区基于AERMOD的热力内边界层对大气污染物扩散影响的模拟研究 被引量：3

4

作者 夏思佳 王勤耕 金龙山 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期4-7,28,共5页

海岸地区热力内边界层(TIBL)对大气污染物扩散具有重要影响。选取杭州湾地区某区域为模拟区,采用一个TIBL高度的简单计算模式模拟模拟区的TIBL高度,将其耦合到空气质量模式AERMOD中,并对AERMOD的相关模块和参数进行了相应的修改,再分别... 海岸地区热力内边界层(TIBL)对大气污染物扩散具有重要影响。选取杭州湾地区某区域为模拟区,采用一个TIBL高度的简单计算模式模拟模拟区的TIBL高度,将其耦合到空气质量模式AERMOD中,并对AERMOD的相关模块和参数进行了相应的修改,再分别利用原AERMOD和改进后的AERMOD,模拟了不同污染源情景下的大气污染物地面浓度分布。结果表明,在多数情况下,由于TIBL对于大气污染物扩散空间的限制,大气污染物的地面最大浓度有所升高,地面浓度的高值区范围也有所增加,具体影响特征取决于污染源与TIBL的相对高度以及污染源距离海岸的相对位置。 展开更多

关键词 热内边界层 环境影响评价 空气质量模拟 AERMOD

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多尺度城市边界层数值模式系统 被引量：30

5

作者 蒋维楣 王咏薇 +4 位作者 刘罡 刘红年 周荣卫 欧阳琰 王学远 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期221-237,共17页

人为活动影响天气气候变化是当前大气科学研究的热点问题.随着城市发展,人为活动的加剧,城市非均匀下垫面大气边界层的数值研究面临更多的挑战.研究工作着眼于引入更完善的城市大气边界层物理过程,进一步发展完善南京大学的多尺度数值... 人为活动影响天气气候变化是当前大气科学研究的热点问题.随着城市发展,人为活动的加剧,城市非均匀下垫面大气边界层的数值研究面临更多的挑战.研究工作着眼于引入更完善的城市大气边界层物理过程,进一步发展完善南京大学的多尺度数值模式系统,以提高模式系统的模拟性能.主要研究内容包括:1)城市尺度模式中人为热及建筑物拖曳参数参数化方案的完善;2)基于参数化方案完善以及精细地理信息、地表特征参数支持下提高了城市尺度数值模式的分辨率;3)完成不同尺度边界层模式单向向下嵌套及各边界层模式与空气质量模式的单向嵌套;等等,从而建立物理机制更合理,计算过程更完善的多尺度城市边界层数值模拟系统,为天气气候研究,城市环境保护,城市发展规划以及国家安全防御等工作服务. 展开更多

关键词 大气边界层 城市效应参数化 空气质量模拟 高分辨嵌套数值模式系统

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区域污染对北京市采暖期SO_2污染的影响分析 被引量：19

6

作者 孙雪丽 程水源 +2 位作者 陈东升 郭秀锐 王海燕 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2006年第5期83-87,共5页

结合调查统计的2002年北京市及周边地区污染源排放资料,以GIS地理信息系统作为污染源数据库的可视化载体,利用美国EPA最新发展的区域空气质量模式Models-3/CMAQ,对2002年1月北京市SO2区域污染情况进行模拟,并在此基础上,研究区域污染对... 结合调查统计的2002年北京市及周边地区污染源排放资料,以GIS地理信息系统作为污染源数据库的可视化载体,利用美国EPA最新发展的区域空气质量模式Models-3/CMAQ,对2002年1月北京市SO2区域污染情况进行模拟,并在此基础上,研究区域污染对北京市采暖期SO2污染的影响。对比模拟结果和同期地面监测资料发现,两者具有较好的相关性,模式较好地反映了2002年1月北京市SO2污染的变化趋势。周边影响结果显示,2002年1月周边污染对北京市SO2月平均贡献率为9.8%,日均浓度超标(大于150μg/m3)天数内周边贡献平均为11.0%。采暖期北京SO2浓度周边地区贡献较少,主要来源于北京本地污染源。周边省市对北京SO2的月平均贡献率存在季节差异,分别为春22.3%、夏12.9%、秋17.2%、冬9.8%。但就总体而言,周边省市对北京市SO2浓度的贡献率普遍较低,这是因为SO2在大气中的生命周期较短,在长距离传输及扩散过程中不断发生化学转化,并通过干、湿沉降过程不断被清除。但考虑到周边省市SO2排放可能造成气溶胶粒子以及酸雨等二次污染问题,对北京市空气质量存在潜在危害,因此对外地源也应给予一定重视。 展开更多

关键词 环境工程 北京市 SO2 区域污染 大气环境 空气质量模拟

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“2+26”城市秋冬季大气污染治理措施效果评估 被引量：10

7

作者 李洋 唐伟 +5 位作者 杜谨宏 张众志 杜晓惠 薛志钢 孟凡 柴发合 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4484-4494,共11页

针对京津冀及周边“2+26”城市秋冬季不同大气污染治理措施的减排量进行核算,结果表明,2017~2018年秋冬季“2+26”城市SO_(2),NO_(x),VOCs,PM_(2.5)和PM_(10)的总减排量分别为43.26,20.63,18.36,28.00和47.31万t,2018~2019年秋冬季“2+2... 针对京津冀及周边“2+26”城市秋冬季不同大气污染治理措施的减排量进行核算,结果表明,2017~2018年秋冬季“2+26”城市SO_(2),NO_(x),VOCs,PM_(2.5)和PM_(10)的总减排量分别为43.26,20.63,18.36,28.00和47.31万t,2018~2019年秋冬季“2+26”城市SO_(2),NO_(x),VOCs,PM_(2.5)和PM_(10)的总减排量分别为16.68,18.11,11.03,17.04和25.33万t.基于此,采用CAMx模型对各项措施的减排效果进行模拟评估,采取措施后,2017~2018年秋冬季“2+26”城市SO_(2),NO_(x),PM_(2.5)和PM_(10)浓度的平均下降量(下降率)分别为22.69μg/m^(3)(42.67%),33.22μg/m^(3)(37.81%),24.28μg/m^(3)(22.58%)和31.26μg/m^(3)(18.67%),2018~2019年秋冬季“2+26”城市SO_(2),NO_(x),PM_(2.5)和PM_(10)浓度的平均下降量(下降率)分别为9.36μg/m^(3)(26.86%),25.73μg/m^(3)(30.62%),16.38μg/m^(3)(16.09%)和20.43μg/m^(3)(12.33%).2017~2018年秋冬季各项措施对PM_(2.5)浓度的平均减排效率排序依次为:“散乱污”企业治理>交通运输结构调整>企业错峰生产>民用散煤替代>燃煤锅炉综合整治,2018~2019年秋冬季各项措施对PM_(2.5)浓度的平均减排效率排序依次为:重点行业升级改造>企业错峰生产>“散乱污”企业治理>交通运输结构调整>民用散煤替代>燃煤锅炉综合整治. 展开更多

关键词 “2+26”城市 空气质量模拟 PM_(2.5) 减排效果评估

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空间视角下基于模型的城市大气环境分区研究——以沈阳市为例 被引量：2

8

作者 王泳璇 赵玉强 +1 位作者 张南南 王帆 《生态经济》 北大核心 2018年第12期142-147,165,共7页

如何解决复杂的大气污染排放逐渐成为地区可持续发展所必须面对的关键问题。通过分析大气环流特征,揭示大气污染空间输送规律,应用CALPUFF/CMAQ模型耦合技术对大气环境敏感性空间进行识别,划定环境分区,并对不同级别分区提出相应的管理... 如何解决复杂的大气污染排放逐渐成为地区可持续发展所必须面对的关键问题。通过分析大气环流特征,揭示大气污染空间输送规律,应用CALPUFF/CMAQ模型耦合技术对大气环境敏感性空间进行识别,划定环境分区,并对不同级别分区提出相应的管理措施。研究表明,沈阳市及周边区域四季平均风速4 m/s,扩散能力在区域处于中等水平。沈阳市属于空气资源中等偏下水平,沈阳市及周边区域空气资源禀赋由西向东呈现递增的特征。对大气环境敏感性空间进行识别,划定大气环境优先保护区、大气环境重点管控区、大气环境一般管控区,并提出相应管控建议,为环境管理部门提供科学支撑。 展开更多

关键词 空间视角 空气资源 WRF/CALMET/CALPUFF/CMAQ 空气质量模拟

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京津冀民用燃煤减排对大气中BaP污染影响评估 被引量：2

9

作者 韩美丽 刘世杰 +8 位作者 刘敏 陆敏 闫文君 何友江 党鸿雁 戴学之 张众志 杜晓惠 孟凡 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第9期3262-3272,共11页

运用空气质量模型CMAQ模拟评估民用燃煤减排政策对京津冀大气中BaP污染状况的改进效果,模拟包括作为基准情景的2014年和低消减和高消减2个减排情景.模拟结果表明:基准情景下,京津冀BaP年均浓度为2.54ng/m3,超过国家空气质量标准(1ng/m3)... 运用空气质量模型CMAQ模拟评估民用燃煤减排政策对京津冀大气中BaP污染状况的改进效果,模拟包括作为基准情景的2014年和低消减和高消减2个减排情景.模拟结果表明:基准情景下,京津冀BaP年均浓度为2.54ng/m3,超过国家空气质量标准(1ng/m3),呈现1月>4月>10月>7月的季节变化特点,反映出冬季供暖燃煤的影响;京津冀南部BaP浓度高于北部,推测原因是南部BaP排放量较高.1月削减民用燃煤排放量对降低该地区BaP浓度和沉降量效果最显著,低削减和高削减下,北京、保定、廊坊BaP浓度分别比基准情景降低30%和40%以上;4、7、10月削减民用燃煤排放量对该地区BaP浓度和沉降量的变化影响不大.京津冀民用燃煤联防联控能更加有效地降低该地区BaP浓度. 展开更多

关键词 京津冀地区 民用燃煤 苯并[a]芘(BaP) WRF/CMAQ模式 空气质量模拟

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济南都市圈PM_(2.5)来源贡献分析 被引量：8

10

作者 李明珠 徐峻 +2 位作者 刘厚凤 龚安保 杜晓惠 《环境工程技术学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期209-216,共8页

基于CAMx模型的PSAT颗粒物源示踪技术,对2016年济南都市圈PM_(2.5)污染、区域传输规律及行业贡献进行了定量分析。结果表明:从PM_(2.5)年均来源贡献率看,济南市本地排放约占50%,来自济南都市圈总贡献率约占75%。圈内城市间相互贡献明显... 基于CAMx模型的PSAT颗粒物源示踪技术,对2016年济南都市圈PM_(2.5)污染、区域传输规律及行业贡献进行了定量分析。结果表明:从PM_(2.5)年均来源贡献率看,济南市本地排放约占50%,来自济南都市圈总贡献率约占75%。圈内城市间相互贡献明显,最高达13%。夏季,本地贡献最大,区域传输中鲁东地区对研究区域影响最高,为24%;受冬季季风影响,来自京津冀方向的区域传输增多,最高达24%。目前,对济南都市圈PM_(2.5)贡献较大的污染源为工业锅炉、钢铁、扬尘源、化工、冶金、建材行业和机动车,有针对性地削减上述污染源排放,可达到快速、有效降低PM_(2.5)浓度的目的。 展开更多

关键词 济南都市圈 PM_(2.5) 空气质量模拟 污染来源贡献

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新冠肺炎疫情期间湖北省大气污染物减排效果评估 被引量：27

11

作者 周亚端 朱宽广 +2 位作者 黄凡 刘丹 刘巍 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期228-236,共9页

新冠肺炎疫情期间,湖北省工业源、移动源、扬尘源等人为源排放的大气污染物大幅削减。为了科学评估疫情期间空气质量改善与污染物减排关系,根据烟气连续排放连续监测系统(CEMS)数据计算得到,疫情管控期间,湖北省重点行业二氧化硫(SO2)... 新冠肺炎疫情期间,湖北省工业源、移动源、扬尘源等人为源排放的大气污染物大幅削减。为了科学评估疫情期间空气质量改善与污染物减排关系,根据烟气连续排放连续监测系统(CEMS)数据计算得到,疫情管控期间,湖北省重点行业二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和烟尘(PM)日均排放量分别为6.8、35.4和80.3 t/d,较管控前下降41.9%、34.7%和47.6%,其中电力、水泥、化工、陶瓷行业排放下降幅度较大。武汉市重点行业PM、SO2和NOx日均排放量较疫情管控前下降18.3%、23.2%、21.7%。通过空气质量模拟量化了气象条件变化及污染减排对环境空气质量改善的贡献,发现疫情期间武汉市PM2.5浓度的下降均为污染减排贡献,气象条件反而会加剧PM2.5污染;疫情期间臭氧浓度有所上升,其中污染减排对臭氧平均浓度上升的贡献占比为52.5%,气象条件的贡献占比为47.5%。 展开更多

关键词 新冠肺炎 大气污染 排放清单 空气质量模拟

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2018年大连海域船舶大气污染物排放特征及影响分析 被引量：5

12

作者 汪承杰 环久峰 +4 位作者 张洪朋 马来好 徐志伟 李逐翔 王旅东 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期165-173,共9页

船舶废气已成为大气污染物的重要来源之一。为掌握大连周边海域船舶大气污染物排放特征,以及大连海域船舶排放对大连市大气环境的影响,基于船舶自动识别系统监测数据,采用基于功率的动力法估算出2018年大连海域船舶排放清单,并利用WRF、... 船舶废气已成为大气污染物的重要来源之一。为掌握大连周边海域船舶大气污染物排放特征,以及大连海域船舶排放对大连市大气环境的影响,基于船舶自动识别系统监测数据,采用基于功率的动力法估算出2018年大连海域船舶排放清单,并利用WRF、SMOKE、CMAQ空气质量数值模拟系统,研究了1月、4月、7月、10月船舶排放对大连市大气环境的影响。研究结果表明,2018年大连海域船舶共排放SO_(2)7606.23 t、NO_(x) 30990.13 t、PM_(10)1212.02 t、PM_(2.5)969.58 t、CO 3339.10 t、HC 1414.63 t、CO_(2)2546299.67 t。其中,客船、散货船、油船和多用途船的排放占比较大,排放区域主要集中在大连湾、大窑湾附近及周边航道。受气候因素影响,不同月份的船舶排放对大连市大气环境的影响不同,其中,1月、4月和10月受影响较大的区域主要是旅顺口区和金州区,而7月受影响较大的区域主要是甘井子区。 展开更多

关键词 船舶大气污染物 排放特征:空气质量数值模拟系统

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