[發(fā)明專利]一種基于WebGIS的污水排放口規(guī)劃仿真和評價(jià)系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108304680B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁濤;顏丹佳;任超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于WebGIS的污水排放口規(guī)劃仿真和評價(jià)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，在服務(wù)器端提供污水排放口規(guī)劃的仿真和評價(jià)，根據(jù)需要模擬仿真的所有排放口位置信息與時(shí)間參數(shù)、水文參數(shù)、源強(qiáng)參數(shù)信息，結(jié)合二維淺水河流解析模型進(jìn)行仿真計(jì)算，將仿真結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫。利用WebGIS技術(shù)，在瀏覽器端以GIS地圖的動態(tài)疊加顯示方式得到不同污水排放口對模擬范圍內(nèi)河流污染物濃度時(shí)空上的變化，以及不同排放口超標(biāo)斷面的統(tǒng)計(jì)、超標(biāo)時(shí)長和超標(biāo)倍數(shù)的計(jì)算，結(jié)合污水排放口評價(jià)模型，向平臺用戶推薦最佳污水排放口位置。本發(fā)明能夠一次性實(shí)現(xiàn)多個(gè)污水排放口位置的水質(zhì)模擬計(jì)算以及能夠清晰明了地展示不同污水排放口對河流水質(zhì)的影響，為平臺用戶提供科學(xué)可靠的最佳污水排放口的輔助決策信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水環(huán)境動力學(xué)、GIS地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)學(xué)的交叉領(lǐng)域，涉及一種污水排放口規(guī)劃仿真和評價(jià)系統(tǒng)的構(gòu)建方法，特別是指通過前端WebGIS頁面設(shè)計(jì)、后端污水排放口規(guī)劃解析模型程序與污水排放口規(guī)劃仿真和評價(jià)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的結(jié)合，提供不同位置的污水排放口的可視化仿真結(jié)果、評價(jià)分析結(jié)果以及污水排放位置的最佳推薦方案。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和規(guī)模的日益擴(kuò)大，各類化工企業(yè)、制造型企業(yè)、污水處理廠每日排放的工業(yè)污水對水環(huán)境的威脅越發(fā)顯著。涉及到城市水源地的大量污水排放將直接威脅城市供水安全和城市經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，對各類化工企業(yè)、制造型企業(yè)等排放工業(yè)污水的企業(yè)的選址進(jìn)行合理的規(guī)劃和決策成為保障水質(zhì)健康的途徑之一。

目前，國內(nèi)較多的水質(zhì)模擬仿真軟件是針對突發(fā)水污染事故的模擬，通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理、建立模型、科學(xué)計(jì)算、仿真結(jié)果可視化顯示為突發(fā)性水污染事故進(jìn)行應(yīng)急處置提供科學(xué)的輔助決策信息。這些軟件在水資源水質(zhì)管理、水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方面廣泛應(yīng)用，并取得了良好的模擬效果。

但是上述水質(zhì)模擬仿真軟件由于局限性，在應(yīng)用到污水排放口規(guī)劃領(lǐng)域中往往遇到很多問題：

(1)水質(zhì)模擬仿真軟件主要針對突發(fā)水污染事故的模擬，當(dāng)其應(yīng)用于污水排放口規(guī)劃時(shí)，操作復(fù)雜，且不同排放口對河流水質(zhì)影響的仿真結(jié)果無法直接分析比較，無法給用戶提供清晰明了的解決方案。

(2)部分仿真軟件應(yīng)用局限于單機(jī)，無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。

針對以上問題，本發(fā)明通過WebGIS技術(shù)，結(jié)合二維淺水河流解析模型和污水排放口規(guī)劃仿真和評價(jià)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建了一種針對污水排放口規(guī)劃的仿真和評價(jià)系統(tǒng)，為環(huán)保相關(guān)部門在分析評價(jià)各類化工企業(yè)、制造型企業(yè)的選址時(shí)提供快捷、科學(xué)的決策依據(jù)，保障水質(zhì)健康。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是：克服現(xiàn)有的水質(zhì)模擬仿真軟件在進(jìn)行污水排放口規(guī)劃時(shí)的不足，為用戶提供快捷，方便的污水排放口規(guī)劃和仿真系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可同時(shí)建立不同位置的排放口對同一河流的污染影響模型，通過二維河流淺水解析模型進(jìn)行河流污染物濃度計(jì)算，再通過污水排放評價(jià)模型對各個(gè)排放口的污染物濃度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較，并將分析比較結(jié)果傳輸至前端網(wǎng)頁顯示，為用戶選擇排放口提供快捷、科學(xué)的科學(xué)依據(jù)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：采用B/S結(jié)構(gòu)，利用WebGIS技術(shù)，結(jié)合二維淺水河流解析模型、污水排放口評價(jià)模型以及污水排放口規(guī)劃仿真和評價(jià)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建一個(gè)專用于污水排放口規(guī)劃的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺系統(tǒng)。

本發(fā)明中的WebGIS可視化水環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)平臺主要采用Leaflet來實(shí)現(xiàn)地圖功能服務(wù)，包括河流的空間地理位置顯示、排放口的地理位置采集、排放口規(guī)劃結(jié)果動態(tài)疊加顯示。通過WebGIS技術(shù)，平臺用戶可快捷方便獲取相關(guān)的空間信息。

二維淺水河流解析模型利用水動力學(xué)中污染物遷移轉(zhuǎn)化基本方程，模擬污染物擴(kuò)散過程。用C++編寫用于基于二維淺水河流解析模型的排放口規(guī)劃的計(jì)算程序，通過程序計(jì)算不同排放口對河流水質(zhì)影響結(jié)果并存儲至數(shù)據(jù)庫。