全数字化环境监测系统的研制

研究了基于B/S和C/S混合模式的全数字化环境监测系统的拓扑网络结构、逻辑结构和系列关键技术。监测系统构建了基于信号获取层、数据采集层、片区管理层和中心管理层的数据流动模型,用户客户端群由片区客户端、中心客户端和移动客户端构成,通过Interanet和Internet构建了可视化环境监控平台。提出了基于图像处理的方法和支持向量机(support vector machine,SVM)的工业烟尘浓度和排放量的识别算法。运行实际情况表明,系统具有实时可视化监控、准确浓度排放数据、终端用户使用简单可靠、系统可扩容性好等特点。该系统可为其他大型企业的环境监测提供参考。     

基于B/S模式建立环保信息查询系统的设计与实现

本文分析比较了客户/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)两种模式的特点,采用浏览器/服务器(B/S)模式开发了环保信息查询系统.对开发过程中媒体类型的表现、软件工具的选择、交互式查询、实时反馈等具体实施方案均做了介绍.解决了连续媒体在网上实时传递,并为主流浏览器所接受的问题.     

飞行器环境试验数据管理与预示系统构建研究

目的为飞行器环境试验数据的管理与交互式探索分析提供工具,并为飞行器环境试验条件设计提供支撑。方法环境试验数据管理与预示系统采用B/S MVC三层体系架构,在数据存储层,采用传统关系型数据库及大数据平台(Hadoop/Spark)相结合的混合存储结构;在数据处理层,主要采用基于Spring+Hibernate的轻量级J2EE技术框架。使用Myeclipse 2014 Java语言编程实现。结果所开发的环境试验数据管理与预示系统,客户端通过浏览器实现跨平台访问。基于JavaScript技术实现数据动态交互展示,支持Matlab、C++等多种语言算法的集成与动态扩展。结论软件系统适用于环境试验数据的管理与交互式探索分析。     

基于WebGIS的海域使用综合管理系统设计与实现

为了更好的利用海洋资源,提高海域使用管理的科学性和维护海域使用的可持续发展,本文设计实现了海域使用综合管理系统.以往的海域管理类系统大多采用C/S架构或者B/S与C/S混合架构,信息共享程度低,数据管理更新速度慢.该系统采用B/S架构,应用WebGIS开发技术,实现了分布式的多数据源的数据管理和集成.该系统在实现一般海...     

三峡库区EFDC模型集成与应用

为满足三峡库区大尺度的水质预测需求,降低专业水质模型使用门槛,实现模型业务化运行,采用涵盖"模型封装-接口服务-系统集成"全过程的模型封装集成技术方法,开展了EFDC模型集成研究,并在三峡库区水质安全评估与预警系统中进行验证和应用.结果表明:①基于实例化模型建立的模型预置参数库,是模型业务化运行中参数简化的前提,可有效解决模型本地驯化及模型实例的基础数据复用问题;②依据参数识别结果,将模型参数识别为"必调参数、可调参数、默认参数"三类,并采用B/S架构对输入文件、输出文件和主控文件中的不同参数进行分类封装,达到参数简化目的;③采用半紧密型方式建立的基于Web services的EFDC模型集成接口服务及标准,可为信息系统提供通用的EFDC模型计算服务;④该方法在EFDC模型与三峡库区水质安全评估与预警系统集成中得到验证,实现了全库区干流及主要支流COD_Cr、总磷、总氮等污染因子的长时间序列水动力水质预测联机在线运算,满足了用户在水质影响预测预警中低修改量、高运算效率和良好用户体验等需求,实现了模型的业务化运行.      

基于水质模型的太湖水环境决策支持系统构建与应用

论文采用SOA B/S架构,按数据层、应用层和表现层的规范设计开发了太湖水环境决策支持系统。系统的数据层包括基础地形数据、水文数据、重点污染源监测数据、出入湖河流断面监测数据、太湖湖体水质监测数据、气象数据、卫星遥感监测数据等;应用层包括对数据的处理和分析,提供GIS查询分析等。应用层的核心包括湖体水动力模型、湖泊水质模型、藻类生长模型。系统的表现层包括模型模拟结果展示、决策支持应用展示等。该系统的应用为太湖水环境监控管理提供了技术支撑。     

基于Landsat-8的城市湖泊水体总悬浮物吸收系数的遥感反演——以杭州西湖为例

近年来城市湖泊水质受到广泛关注.总悬浮物(total suspended matter,TSM)是水质和水环境评价的重要参数之一,其直接决定着水下光场分布,进而影响水体的初级生产力.本研究基于在杭州西湖的各湖区收集的遥感反射率(R_(rs),sr~(-1))数据和总悬浮物的吸收系数(a_p(440),m~(-1))进行高光谱建模,比较不同经验函数形式和不同模型输入的效果,得到高光谱下的最佳函数是指数函数,最佳模型输入是B1/B2或(B1-B2)/(B1+B2).其中,当模型输入为B1/B2和(B1-B2)/(B1+B2)时,模型R~20.6,波段B1和B2范围分别是580～690 nm和515～535 nm,及700～720 nm和515～615 nm.参照最佳波段范围和Landsat-8的波段设置,选定Landsat-8红色和绿色波段反演模型.并根据卫星数据验证结果,选定最优模型a_p(440)=51.17e~(-7.75x),x=(OLI3-OLI4)/(OLI3+OLI4),在3幅Landsat-8图像上应用模型,观察西湖TSM的变化.研究结果发现人类活动可能对西湖的TSM有很大的影响,并且我们的研究和结果有望为未来城市湖泊水质管理提供方法、数据和指导.     

基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术研究

“十三五”期间,我国排污许可管理制度已基本建立;“十四五”时期,我国排污许可管理将逐步过渡到注重水质达标的管理阶段.为适应我国排污许可新的管理需求,研究了基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术.其中,基于技术的排放限值核定主要根据企业的行业属性和核定产能,结合环境影响评价批复的污染物排放额度,确定其排放浓度限值和排放总量限值;基于水质的排放限值核定需建立污染源与水质之间的响应关系,以地表水水质达标为目标,计算各污染源的最大允许排放量.最终的排污许可限值为基于技术的排污许可限值和基于水质的排污许可限值的最小值.以常州为例,从常州排污许可证核发重点行业选取了两家化工企业A和B,核算其基于技术的排放限值;采用水质模拟和污染物最大允许排放量分配技术,计算了污染物最大允许排放量,并分配到两家化工企业,作为基于水质的排放限值.结果表明:A化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排污许可限值分别为6.53和0.075 t/a,其中,COD_Cr的最终取值为基于水质的排放限值,NH₃-N基于技术和基于水质的排放取值相同;B化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排放限值分别为11.60和0.17 t/a,最终取值均为基于技术的排放限值.研究显示,基于水质的排许可限值受到企业自身和外部水环境容量的双重影响,应从严制定排污许可限值,既能达到企业行业排放标准和环境影响评价批复的要求,又能满足水环境质量达标的目标.      

矿井多功能报警仪智能充装MIS系统的开发与应用

为了减少因报警仪管理不善而引发的矿井安全事故,强化对报警仪充装设备的智能化管理,尽可能地消除传统C/S管理模式存在的固有安全隐患,提出了.NET结构在生产矿井多功能报警仪智能充装管理信息系统中的具体应用模式,开发了基于B/S多层结构的报警仪智能充装MIS系统。该系统以SQL Server 2008作为数据库服务器,采用ADO.NET进行数据库访问,经在山东新河矿业公司投入使用,具有系统运行稳定、快捷等特点,从而实现了报警仪的智能化、网络化管理。该研究对矿山的安全管理具有重要的意义。     

水质模型研究进展及发展趋势

水环境数学模型的研究按照时间可以划分为3个阶段,对每个阶段的特点以及应用最广泛的WASP模型进行了简单叙述.介绍了国内的研究学者在水质模型研究方面所取得的成果,并说明水质模型未来的6个发展趋势:人工智能和水质模型的结合,多介质环境生态综合模型,不确定性水质模型的研究;模糊数学的应用,水质模型与"3S"的结合,流域管理模型的产生.     

不确定性方法耦合水质模型研究综述

水质模型是模拟和预测水体中污染物迁移和转化的重要工具.水质模型作为水环境保护的有效工具,已经广泛应用于环境污染控制和水质规划管理中.详细清晰地阐述了水质模型的研究进展、几种常用的确定性水质模型的特点及适用范围、在模型构建的过程中产生的不确定性的研究方法、模型结构的不确定性研究方法以及不确定性方法与水质模型耦合的研究现状,并说明了水质模型未来的研究方向和发展趋势包括:加强对模型的不确定进行数学描述与评价,在模型构建过程中,各种不确定性方法应相互渗透;将不确定性研究方法与传统的水质模型进行耦合,构建各种不确定性水质模型的多样化、复杂化、耦合化;将水质模型与“3S”技术结合,使应用水质模型实时、动态的反应水质变化成为可能.     

动态闭环管道完整性智能分析决策系统

基于B/S和C/S架构和Web数据模式,包括数据管理、高后果区管理、风险管理、完整性评价、维修管理与效能评价等6个核心模块,用户管理、知识库与业务活动等3个辅助模块和内检测评价与维修决策、内检测数据校验与对齐等2个专业软件,开发了可配置完整性智能分析决策系统。在国内某成品油管道工程应用表明,系统具备专业分析与评价功能,还可实现核心业务数据、作业流程、审批流程的统一规范管理,系统快速稳定,结果可靠,可实现管道完整性的动态闭环管理与分析决策评价,评价结果可直接指导管道维修维护。     

案例城市饮用水水源地水质变化趋势分析

本文对案例城市(文中简称P市)2013年到2016年上半年的饮用水水源地水质监测数据进行了分析,确定了A、B和C三个水库水质整体上属于Ⅲ类水质标准,但A和B水库部分月份水质恶化为Ⅳ水,主要超标指标为总氮和总磷。三个水库水质综合污染指标比较中,C水库水质最好,处于Ⅲ类水质中较好水平。     

低B/C污水对A2/O工艺的冲击仿真模拟

基于深圳市某污水厂A2/O工艺与进出水在线监测数据,使用GPS-X软件建立、校正A2/O仿真模型并论证了模型的可靠性。提出持续冲击模拟和随机冲击模拟2种冲击模拟方案,模拟了2种因总COD溶解惰性组分占比(frsi)升高导致的低B/C污水冲击A2/O工艺的方式。模拟结果表明:A2/O工艺受到低B/C污水冲击时,TN、TP、COD依次超标,投加碳源可降低TN、TP的超标率,降低好氧池溶解氧浓度可节省碳源投加量,TN、TP的最低超标率小于COD。若以模拟时间内5%的COD超标率为阈值,则A2/O工艺最多可承受frsi=0.133、B/C=0.332污水31d持续冲击,或frsi=0.136、B/C=0.330污水的25 d,frsi=0.143、B/C=0.328污水的20 d,frsi=0.151、B/C=0.324污水的15 d,frsi=0.161、B/C=0.319污水的10 d,frsi=0.189,B/C=0.308污水的5 d随机冲击。     

基于WebGIS的污染场地修复决策支持系统

污染场地修复是一项复杂的工程,包括污染场地调查、风险评估、环境监测、场地修复等多个环节,涉及多类型信息管理、多种模型应用和多属性决策问题。决策支持系统在污染场地管理和修复过程中起到了越来越重要的作用。文章介绍了一种新的基于WebGIS的污染场地修复决策支持系统,相对于前期开发的单机版的决策支持系统,该系统采取的是B/S模式,用户无需安装客户端或者配置系统环境,并可以在互联网上调用免费的空间地图服务。该系统保留了原系统的基本功能,并在流程设计和人机交互方面作了显著改进。该系统最突出的2个特点是易用性和共享化,但在示范工程数据库建设方面需要进一步完善。     

湟水河流域水质时空变化特征及其污染源解析

基于2012—2014年水质数据,综合应用多元统计分析与一维水质模型(Qual2Kw),系统分析了湟水河水质时空变化及其污染物来源.结果表明:湟水河河流水质主要受化学需氧量、生化需氧量、铜、六价铬、水温、溶解氧、总氮、氨氮等8项水质指标影响,且氨氮和总氮污染严重;湟水河水质时间上可划分为3个时段:时段1(6—10月)、时段2(5月和11月)和时段3(12月—4月),时段1水质明显优于时段2和时段3,湟水河水体受工业生活排放污水的影响显著,面源污染对河流水质的影响低于点源污染;空间上可分为3大区段:湟水河上游、中游和下游,中游西宁市段污染较重;基于Qual2Kw模型的污染物贡献比例计算结果揭示了湟水河民和桥断面的氨氮负荷主要来源于扎马隆(S2)-西钢桥(S3),总氮主要来源于报社桥(S5)-小峡桥(S6),其中支流点源是氨氮的主要污染源,普通点源即城镇生活污水和工业废水排放是总氮的主要污染来源,上游干流农田地表径流、畜禽养殖废水、农村生活污水等污染源氨氮、总氮排放也不容忽视.研究结果可以为湟水河流域水环境管理提供科学依据.     

扬子石化公司环保信息网的网络结构介绍

介绍了环保信息网的网络结构和应用系统结构。环保信息网络采用以太交换网的总线拓朴结构，系统操作平台为Windows NT4.0，开发工具为Delphi4.0，数据库存储和管理采用SQL server，整个网络通过B/S、C/S和RAS三种方式来共同实现环境统计和监测资料的收集、处理、加工和传输的计算机化和网络化。     

基于贝叶斯优化的三维水动力-水质模型参数估值方法

随着水质目标管理要求的提升,基于复杂的三维水动力-水质模型的决策成为流域精准治理的必需.水质模型通常具有复杂的结构,包含大量的方程和参数,而参数取值的准确性会影响模型对水体系统表征的可靠性,进而影响根据模型结果进行水环境管理的效果,因此,有必要探究适用于复杂水质模型的高效参数估值方法.传统的自动参数估值方法应用于复杂的水质模型时会面临计算瓶颈,而贝叶斯优化适用于高运算成本模型的优化问题.本研究提出基于贝叶斯优化的复杂水质模型参数估值方法,主要包括:①重要影响参数识别;②重要参数敏感性排序与筛选;③采用贝叶斯优化对筛选出的参数进行估值;④方法的适用性评估.同时,将该方法应用于云南异龙湖的三维水动力-水质模型的参数估值中,发现进行参数估值后模型lg(NSE)均大于0.65,表明模型达到了满意的级别.研究表明,当贝叶斯优化算法的采集函数为EI时,仅需要141次迭代lg(NSE)即可达到0.766,该方法对复杂水质模型的参数估值具有一定的借鉴意义.     

基于MERIS影像的洪泽湖叶绿素a浓度时空变化规律分析

叶绿素a(Chl-a)浓度是衡量藻类生物量及评价水体营养状态的重要指标.基于洪泽湖2016年7月、2016年12月共49个实测水质参数与同步光谱数据,验证了5种可应用于MERIS/OLCI数据的Chl-a遥感估算模型(包括波段比值模型、三波段模型、FLH模型、MCI模型以及UMOC模型)在洪泽湖水域的适用性.结果表明,UMOC模型是最适用于洪泽湖水域的Chl-a浓度估算模型,其平均相对误差为32.30%,低于波段比值模型的75.17%,三波段模型的62.44%,FLH模型的45.87%和MCI模型的56.95%.进而利用UMOC模型,结合MERIS数据,获取了洪泽湖2002~2012年Chl-a浓度遥感估算产品,并分析了洪泽湖Chl-a浓度的时空变化规律.洪泽湖Chl-a浓度具有明显的时空差异性.依据水体像元长时间序列月平均Chl-a浓度的差异,将洪泽湖水体分为了区域A、区域B和区域C这3种类型.区域B和区域C水体无明显的变化趋势,区域A则显著增加.与气象因子的相关性分析表明,区域B和区域C年平均Chl-a的波动主要受年降水量的影响,反映了该2个区域Chl-a浓度的变化主要受湖流强度的控制,区域A年平均Chl-a浓度的变化与年平均风速呈显著负相关性,风速下降的气候大背景可能会加重这一区域的富营养化程度,威胁南水北调的水质安全.此外,在汛期(7~9月)洪泽湖水体Chl-a浓度与离淮河入湖口的距离呈显著的正相关关系,证明了这一时期淮河对洪泽湖藻类浓度具有明显的抑制作用.     

神定河流域水质空间变化特征研究

依据2016年神定河流域20个采样点的水质调查数据,应用综合污染指数分析和聚类分析方法对神定河流域水质空间变化特征进行分析,并采用判别分析对神定河流域水质空间差异性进行检验。结果表明:将神定河流域各采样点进行水质空间聚类分析,可分为A、B、C、D 4类,其中A类为水质污染程度严重的1类污染区,B类为水质污染程度较重的2类污染区,C类为水质污染程度一般的3类污染区,D类为水质污染程度较轻的4类污染区;水质综合污染指数分析与聚类分析结果基本吻合;水质空间差异性判别分析检验结果显示,仅用氨氮、石油类污染物和高锰酸盐指数3个水质指标就能较为完整地反映神定河流域水质的空间差异性特征。