文档介绍：80 测绘通报 2011 年第 5 期
文章编号 0494-0911 2011 05-0080-03 中图分类号 P208 文献标识码 B
基于三维和时态 GIS 的高斯烟团模型应用研究
刘钊,欧阳坤,谢颖立,徐鑫磊,方正
清华大学地球空间信息研究所,北京 100084
The Applied Research of Gaussian Puff Model Based on 3D GIS and TGIS
LIU Zhao,OUYANG Kun,XIE Yingli,XU Xinlei,FANG Zheng
, ,
摘要针对传统 GIS 在大气污染扩散模拟表现力方面的不足提出基于三维及时态 GIS 的大气扩散模拟方法分析三维扩散区域
,
模型生成算法、时态数据组织和扩散过程的动态可视化实现方法等技术并采用高斯烟团模型对静风条件下某港口发生的氨气泄
,
漏事故进行动态模拟和分析。该方法能够直观展现大气污染的三维扩散过程并能够定量分析得到事故危害时间和三维影响范
,
围等信息可为应急决策和事故损害评估提供有力的技术支持。
关键词大气污染扩散高斯烟团模型三维 GIS 时态 GIS
中小尺度下中性气体的扩散中预测结果与试验值
一引言
、
能较好地吻合。高斯模型包括烟羽模型 Plume
, ,
突发性大气污染事故时有发生对大气污染扩散 model 和烟团模型 Puff model 烟团模型适用于瞬
[]
进行模拟和分析,有利于减小事故的危害,减轻人员时泄漏的扩散模拟,表达式为 4
伤亡和财产损失针对大气污染扩散,国内外都进行
。,,, 2Q - x - x 2 /2σ2 - y - y 2 /2σ2
C x y z t = e 0 x e 0 y
, 3 /2
了大量的研究并开发了相应的应用软件英国剑桥环 2πσx σy σz
, - z - z 2 /2σ2
境研究公司开发了 ADMS 大气扩散模型软件与地理 e 0 z 1
信息系统联合使用,在不同类型的地图上生成等值平式中, , , 为泄漏事故点坐标为空间点
x0 y0 z0 C
[] []
1 2 , , ,
面图和报告等通过大气扩散的数 x y z 在 t 时刻空气中有毒物质的质量浓度单
学模型,利用在时间和空间上的分析,计算不同位为 3 为泄漏源强,单位为
GIS mg /m Q mg σx 、σy 、σz
污染物的扩散面积,预测污染的影响范围和程度为水平方向和垂直方向上的扩散参数,且
。σx = σy =
目前,国内外大气扩散模拟软件的预测结果大多, 为扩散时间,单位为分别为
γ t σz = γ t t s γ、γ
1 2 1 2
以二维污染浓度分布图形式表示。鉴于突发性污染水平方向和垂直方向上的扩散参数的回归系数,系
, []
绝大部分在局部范围扩散随着城市高层建筑的日益数的取值参照《环境评价技术导则-大气环境》5 。
,
增加垂直尺度上的污染浓度分布受到越来越多的关 2. 技术方法
,
注。另外在事故应急中扩散时间及过程同样是人们气体扩散三维模型的表面是依据气体的浓度