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亚运蓝天白云 GIS技术集成典范

2011-02-18 09:13:25

  第16届亚运会的举办使得广州一时间备受关注,为确保亚运期间的空气环境质量,广州市政府实施启动了广州市空气质量保障预测预报系统项目,实现了广州 “绿色亚运”的承诺。然而在看得见的“绿色亚运”背后,有着许多不为人知的努力,其意义也更加深远。

  亚运期间优质的空气质量背后依靠怎样的环保高科技技术支撑着?

  近年来,区域空气质量模式在研究大气污染演变规律、空气质量预报预警及大气污染控制管理决策等方面发挥着越来越重要的作用,区域空气质量的数值预报模式的发展取得了令人瞩目的成就,涌现出了一大批出色的城市、区域和全球尺度的数值模,这些模型在环保领域得到了广泛应用。环境质量的各类数值预报模式的模拟对象是环境,具有空间分布特征,故模型输入数据处理和模拟结果表达的空间化、可视化极为重要。为提高环境模型的预测、模拟能力及易用性,环境模型与地理信息系统(GIS)技术集成的趋势愈演愈烈。

  中科宇图借此势把GIS与多模式集合预报系统集成的系统设计思路应用在广州亚运会环境空气质量预报预测系统中。 “广州市空气质量预测预报集成系统”可提供广州及其周边地区AOD、PM10、NO2、SO2等指标的逐日遥感监测结果,实现区域在未来12、24、48和72小时,甚至长达7天的空气质量条件指数预报。提供广州(含亚运场馆)及周边地区空气质量条件指数预报,并进行长达3天的空气质量等级预报(API指数定量趋势预报)。显示亚运期间广州市及周边污染向目标地区聚集的方位和强度,充分发挥了GIS的空间分析能力并为辅助决策提供依据。该系统在广州市环境空气质量保障的应用中取得了较好效果,为广州地区的空气质量保障提供有利的技术支撑。

  “广州市环境空气质量预测预报集成系统”的技术原理是怎样体现的?

  广州市空气质量保障预测预报系统基于B/S、.net、Oracle、WebGIS等系统架构和技术平台,系统采用统一的模式区域设置,使用统一污染排放清单及排放处理过程模型(SMOKE),并由统一气象模式(MM5)产生气象驱动,以减小由于气象、排放处理的不一致引起的模式性能差异,更客观评价不同空气质量模式模拟效果优异,并以此为基础发展合理的多模式集成预报方案。

  通过该系统可以明确各点源排放对广州市各地污染的贡献情况,以便于明确点源控制的重点,从而为有针对性的采取点源污染控制措施提供依据,避免了盲目进行大区域范围内工业限产或停产措施来保障特殊时期敏感区域的环境空气质量,提高了空气质量保障措施的科学性和针对性,为区域性污染的联防联控提供了有效的决策依据。

  系统研发过程中,中科宇图将广州市环保局的环境空气质量在线监测系统、污染源普查系统、污染源在线监测系统与空气质量预测预报系统进行了有机结合,实现了多元数据的融合和系统集成,通过多种技术的综合研判,为环境空气质量管理提供决策支持。

  GIS技术应用在多模式环境空气质量预测预报系统中对广州市环境的预测预报起到怎样作用?

  据2010年亚运会期间的空气质量保障工作提供决策支持的中科宇图介绍,广州市空气质量保障预测预报系统的主要功能包括:数据导入,天气预报,空气质量预测预报,图形显示,信息发布。在该系统中加入了GIS技术的应用,功能强化为以下:(!)提供了高速的空间、属性数据一体化处理和管理能力,满足了污染数据查询、更新、统计、模拟分析和预测评价的需要。(2)形成强大、高效的环境空气质量预测预报信息发布能力,对大气环境质量变化趋势的短期预报和长期预测和实况信息,做到模型预测结果在电子地图上的实时动态显示;对于同时段不同区域不同高程的预测数据,在电子地图上进行分屏多维动态显示。(3)提供空间和属性数据间的互动查询,技术人员可随时浏览极轨卫星、静止卫星、风廓线雷达、温廓线雷达、激光雷达、激光云高仪、太阳辐射仪、天气图、云图等气象预报和空气质量监测实况资料,由查询结果并结合评价分析结果可制作各种专题图。(4)提供空间、属性数据一体化的统计分析功能。(5)提供多种空间决策功能,应用GIS图形叠加分析,如空气质量预报结果与污染源分布图的叠加,各项数据可以让用户选择一项或多项叠加显示。(6)在WebGIS上实现预报信息的统一发布和展示,并提供和监测中心站现有“广州市环境监测地理信息系统”数据发布接口,以此作为环保部门和公众参与环境管理决策的渠道。

  中科宇图作为我国环境保护信息化建设的领军企业,率先在国内实现了对环境空气质量的“天地一体化监测-多模式预测-综合研判与决策分析”的一体化集成。在广州市环境空气质量预测预报系统中,通过多维图形显示与GIS技术,对气象及污染扩散模型的模拟及预测数据进行动态诊断及显示,凸显了GIS在数据管理、信息可视化、辅助决策支持等方面发挥的重要的作用。该系统每日业务化运行的成功保障率超过98%,自动化程度超过90%。通过系统的建设和运行,提高了综合决策的准确性,实现了环境管理的现代化和科学化,使各项环境管理措施发挥出更大的作用和效率,减少了环境破坏带来的损失,也为持续改善了广州市的人居环境发挥了重要作用。
 

(责编:邱文峰)

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