高性能計(jì)算-GIS集成的大氣環(huán)境質(zhì)量分析支持系統(tǒng)研究.pdf

1、大氣污染擴(kuò)散模擬是環(huán)境管理部門進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)、大氣環(huán)境容量核定、優(yōu)化污染源的布局、空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)等業(yè)務(wù)工作的有效手段與方法。隨著城市工業(yè)化進(jìn)程的加快，排入城市空氣中的大氣污染物種類及數(shù)量不斷增多，研究城市環(huán)境空氣質(zhì)量的大氣擴(kuò)散模式不斷向大型化、復(fù)雜化發(fā)展，有效的提高擴(kuò)散模型計(jì)算效率，并實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散結(jié)果準(zhǔn)確、直觀地反映城市空氣質(zhì)量狀況以及備級(jí)部門的信息共享，是各級(jí)環(huán)境管理部門共同關(guān)心的問(wèn)題。本論文就是以解決環(huán)境管理和決策中的實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)

2、點(diǎn)，立足于互聯(lián)網(wǎng)、高性能并行計(jì)算、GIS等前沿技術(shù)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的污染擴(kuò)散模型、高性能并行計(jì)算、GIS的系統(tǒng)集成進(jìn)行了探索性研究。 論文共分五章。第一章闡述了研究的背景和意義，回顧了國(guó)內(nèi)外高性能并行計(jì)算的研究現(xiàn)狀以及GIS在環(huán)境模型中的應(yīng)用狀況，提出了本文研究的主要問(wèn)題和內(nèi)容。第二章對(duì)高性能并行處理技術(shù)的技術(shù)體系和發(fā)展、大氣擴(kuò)散模型及其與GIS結(jié)合的必要性、集成方式以及應(yīng)用等進(jìn)行了深入的分析探討。第三章在并行算法的構(gòu)造原則、設(shè)

3、計(jì)方法以及性能評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，提出并實(shí)現(xiàn)了高性能計(jì)算環(huán)境中大氣污染擴(kuò)散模式的并行化處理方案，并在兩種不同的高性能平臺(tái)上對(duì)多個(gè)試驗(yàn)方案進(jìn)行了性能比較與分析。第四章是本文的重點(diǎn)，主要研究了GIS、污染擴(kuò)散模型、高性能計(jì)算等多技術(shù)體系的綜合集成技術(shù)，開(kāi)發(fā)了可滿足環(huán)境管理需求的系統(tǒng)原型。首先介紹了基于GIS的大氣污染擴(kuò)散可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及開(kāi)發(fā)方案；然后在此基礎(chǔ)上論述了污染擴(kuò)散模型、并行計(jì)算與GIS集成系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)環(huán)境以及功能實(shí)現(xiàn)等。第