简介:大学硕士与本科大气污染可视化毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写大气污染可视化方面论文范文。
(成都理工大学旅游与城乡规划学院,四川成都610059)
摘 要：不同遥感技术手段在大气污染监测应用中多侧重于遥感数据的预处理,用于大气污染监测评估的操作复杂,不能实现多部门、多用户的监测数据及时更新、融合和共享,无法快速、动态、全面、直观的呈现大气污染状况.为了简化大气污染监测评估的工作流程,结合RS、GIS、Web Service、软件工程等不同技术,以大气污染的遥感监测数据为基础,不同的科研单位和环境监测部门为依托,借助于可视化技术手段,该文提出了基于GIS的分布式大气污染可视化系统设计思路.
关键词：大气污染；遥感技术；地理信息系统；大气污染：可视化；计算机技术
引言
随着我国经济的快速发展,工业的腾飞,近年来,环境污染加剧,大气气溶胶浓度猛增,空气质量恶化,雾霾天气出现频率增加,波及范围越来越广,严重影响着人们的生活、工作与身体健康.掌握不同地区PM2.5污染特征及成分差异,了解不同地区空气污染状况,对大气污染的监测与评估起着至关重要的作用.传统大气污染监测主要是基于定点采样观测技术去获得数据,仅能反映取样点很小范围内的空气污染程度[1],难以反映污染物的空间分布和变化趋势[2].随着计算机技术、空间信息技术的快速发展,把不同遥感技术手段和地面观测所获取的数据作为数据源,使用不同的数据处理方法,利用数据库、WEB开发、计算机网络、分布式原理、GIS、信息可视化等技术手段,来快速、动态、全面、直观的呈现大气污染状况已成为可能.
1.遥感技术在大气污染中的应用
1.1遥感技术对大气污染的监测
遥感技术的兴起为人类从高空监测大气环境污染与有效治理提供了崭新的技术手段.大气气溶胶是研究大气污染的重要参数,它是大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系,是指悬浮在地球大气中的具有一定稳定性的,沉降速度小的尺度范围在0.001um~
几十um之间的分子团、液态或固态粒子所组成的混合物[3].大气气溶胶的光学厚度在一定程度上可以反映大气污染的程度,具有较高分辨率的MODIS气溶胶数据产品完善了一般地面观测难以反映污染物空间分布和变化趋势的不足,再用多波段太阳光度计观测的结果与MODIS遥感气溶胶数据进行对比,以验证卫星资料的准确性,为监测大气污染提供了更加全面的手段.
传统大气环境污染监测工作主要是抽取网点空气样后进行测量分析,无法对大气环境污染进行实时动态监测.近年来,市场上虽然出现了许多商品化的大气环境污染监测仪器这些仪器通常只限于单点监测,与光谱遥感监测技术相比,无法大范围连续实时监测,所以对大气污染最理想的监测方式,还需要依赖于光谱遥感技术.
大气污染防治法:大气污染伤害大 最火的美容产品肌肤生存手册
1.2遥感技术对大气污染可视化的不足
遥感技术是一种高效的信息采集技术,集各种传感器、多级别分辨率、多频段和多时相为一体,以获取信息为主,基于物理、数学和地学为基础的综合性应用技术,具有宏观、综合、动态、快速的特点.但目前,各种技术方法和专业遥感影像处理软件多侧重于遥感数据
的预处理方面,其应用功能相对较弱,且没有专门的大气污染监测模块,获得的数据和研究结果比较分散杂乱,不能及时更新和共享,展现方法落后,没有综合立体感,有必要设计专业的大气污染可视化软件[4].通过可视化软件系统确保多部门、多用户的监测数据及时更新、融合和共享,实现大气污染状况快速、动态、全面、直观的呈现,供不同用户参考使用.各种用户获取的大气遥感数据、地面实测数据可以通过各种专业软件进行简单预处理,达到大气污染可视化系统的标准要求后,上传系统,存储于不同的数据库和服务器,作为系统的数据源(如图1).不同用户可以通过系统内置的专用模型,调用权限内的各种数据进行对比分析、纠正融合,生成实时动态、立体直观的研究结果,为大气污染的监测治理提供科学依据,促进社会经济的可持续发展.
2.大气污染可视化GIS系统的实现
2.1可视化技术
由于缺乏大量数据的有效分析手段,大约95%的计算被浪费,严重阻碍了科学研究的进展.为此,美国计算机成像专业委员会提出了解决方法—可视化.可视化把数据转换成图形,给予人们深刻与意想不到的洞察力.可视化技术的应用大至高速飞行模拟,小至分子结构的演示,无处不在.在互联网时代,可视化与网络技术结合使远程可视化服务成为现实.
随着计算机和空间信息化技术的快速发展,专业的GIS软件对二维地图的显示,三维空间的模拟,也达到了可视化的效果,但由于功能模块的局限性,数据成果更新慢,不能被其他用户快速分享,所以基于网络,针对于特定需求的地理信息系统应运而生,这种特定系统是基于GIS的二次开发,弥补了专业GIS软件的功能不全,借鉴了最新的计算机技术,为不同领域的快速深入研究提供了更加方便的手段.
2.2多种技术手段的结合
大气污染可视化系统以数据库为基础,监管大气污染的不同职能部门和研究机构为依托,在Web Service技术的支持下,利用互联网络实现一个强大的B/S动态交互模式.用户通过浏览器端请求,服务器响应后,从数据库中动态获取数据,并加以统计分析处理,处理结果以非常直观立体的图形、曲线、表格、描述性文字等方式返回给浏览器显示,使用户通过浏览器能够查看大气污染的监测信息.大气污染数据包含了很多参数指标,要想建立一个不同数据共存的可视化系统,需要获得不同研究单位的各种数据,系统中更要内置各种专用的数据处理模型才满足用户的需求.因此,我们要借助各环境监测部门和大气污染研究单位的力量,来提供各自已有的和系统未来不断更新的数据,经过网络上传到系统里所对应的分类中,存储在不同的服务器数据库上,这样可视化系统里既有强大的数据支持又能及时更新,节省了时间又降低了成本.
系统依赖的数据,以大气遥感数据、地面实测数据经过专业软件简单预处理,达到系统标准后,作为数据源.其它的相关数据作为辅助,这样数据既全面,也有可对比性,一般的数字、文字、图像只要标准规范,系统可以自行处理.大气污染可视化系统是基于GIS的分布式系统,GIS是一种决策支持系统,它具有其它信息系统的各种特点[5].所以可视化系统也具备了这些基本功能,而分布式技术使可视化系统的涵盖范围更广,涉及的职能部门和用户更多,故包含的大气污染数据更全面、更充分.
2.3基于GIS的分布式大气污染可视化系统
大气污染可视化系统由数据层、功能模块层、网络层、用户层四个部分组成,按照不同的模块在系统中调取数据进行查询、分析、统计、图像处理、立体可视化视图等功能的操作,方便不同用户和大气污染的研究部门使用.不同用户在对数据进行操作、系统进行维护管理时,也分配了相应的用户权限,对系统功能的使用有范围限制,各类型的数据库通过Web Service可以相互间进行同步、异步调用,使不同数据可以进行完美结合输出.通过GIS强大的技术支持和可视化系统独特的功能,呈现了一个快速、动态、立体的全方位视图,供用户使用.具体流程见图2.
基于GIS的分布式大气污染可视化系统(如图3),以不同的遥感监测手段为理论基础,采用B/S系统架构模式,使用J论文范文a或.Net开发平台结合ArcGIS Server和Web Service分布式原理进行开发,用户可以通过各种浏览器访问不同平台上的服务器端,调用各种数据.系统涉及到多部门、多研究机构,运用了遥感、GIS、计算机等多种技术手段,数据量大,涉及面广,各权限内的人员需要及时做好对系统进行组织、管理、维护,数据更新,功能模块扩充删减及应用程序开发等工作.只有选用功能强大的系统和数据库,方便、安全地对数据
和属性数据进行统一管理,才能充分发挥系统的数据输入、数据存储、信息查询、数据更新、信息统计、空间分析以及结果输出等功能[6].最终为大气污染的监测治理提供全方位的信息化支持,积极推动有利于大气污染治理方案的制定,使大气环境变得越来越好.
3.大气污染可视化系统的特点与使用
用户在使用可视化系统查询时,查询的结果可以由多种结果呈现,如表格、柱状图、饼状图、曲线图、三维动态模拟等等,呈现多模式、多时态的可视化大气污染监测.可以根据用户需要,扩展或删减不同的功能模块.用户通过浏览器即可在最短的时间内,以最快的速
度更新数据,保持系统的时效性.系统不仅供科研部门、政府机构使用,而且也为社会一般用户提供信息服务,在不同的权限设置下可以为用户提供不同范围的数据服务和使用功能,实现了不同部门的数据共享,避免了资源浪费[7].
大气污染可视化系统对大气污染的监测治理、社会经济的发展、居民的身体健康起着至关重要的作用,可视化系统的应用改变了大气污染监测数据分散单一、传统落后的人工管理方式,实现了各类监测数据管理的科学化、规范化、自动化,同时也为大气污染治理和经济政策的制定、数据统计提供了现代化处理手段[8].可视化系统减轻了庞大的人工统计分析工作量,提高了工作效率,降低了数据的错误率和冗余度,使不同的科研部门、政府单位可以快速地找到任何所需的数据资料.
可视化系统使用了不同的函数算法和数据处理模型,针对不同的数据、不同的参数能得到不同的查询结果,只要符合系统标准格式的数据,就能直接上传到系统中,同时也能导出各种类型的统计分析结果,最大程度方便用户使用.在安全方面,系统采用了不同的加密算法和用户权限,使用虚拟网络和企业级防火墙,绝对保证系统安全可靠快速的运行.
4.结论
本文利用遥感、GIS和计算机技术构建了分布式的可视化系统,实现了对大气污染监测信息的动态管理和立体呈现,同时增加了自定义删减模块,扩展了系统的功能,通过网络技术实现了远程的系统维护和数据更新等功能,是未来进行大气污染动态监测的一种主要发展趋势.用户能在现实环境下接受可视化系统,它必须拥有易于使用的功能,以便为用户提供解决他们所面临问题的最好方法,同时可视化软件必须能随时间、条件和参数的改变而更新信息.可视化技术已经帮助人类解决许多极其关键的问题,如全球变暖、森林砍伐、水土流失、住宅紧缺等问题,随着可视化技术的发展,它的适用范围正在逐步扩大.
参考文献：
[1]李先华,徐丽华,曾齐红,等.大气程辐射遥感图像与城市大气污染监测研究[J].遥感学报,2008,12(5)：780.
[2]朱爱华,李成才,刘桂青,等.北京地区MODIS卫星遥感气溶胶资料的检验与应用[J].环境科学学报,2004,24(1)：86.
[3]韩志伟,杜世勇,雷孝恩,等.城市空气污染数值预报模式系统及其应用[J].中国环境科学,2002,22(3)：202-206.
[4]匡昭敏,陈超泉,黄永璘,等.基于RS和GIS的生态环境监测评估应用系统[J].计算机工程,2008,34(8)：258.
[5]管国斌.对中小城镇GPS控制网中几个问题的探讨[J].浙江测绘,2010,(2)：45-46.
[6]施明,方顺银.GIS系统在燃气管网中的应用[J].上海煤气,2007,(3)：36.
[7]赵江洪,赵莹雪,桂智明.WebGIS在土地市场监测预测系统中应用[J].测绘科学,2008,33(增刊)：195.
[8]王静.GIS系统在智能农网中的应用分析[J].中国电业(技术版),2012,(9)：35-36.
作者简介：齐海燕(1987),女,河南新乡人,硕士研究生,研究方向：国土资源信息系统.
总结：本论文主要论述了大气污染可视化论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
大气污染防治法引用文献:
[1] 可视化论文范文 可视化方面专升本毕业论文范文2万字
[2] 可视化专升本论文范文 可视化方面大学毕业论文范文10000字
[3] 可视化和教学策略硕士毕业论文范文 可视化和教学策略方面有关在职开题报告范文2万字
