准动态、半智能污染源管理系统
来源:   日期: 2015-8-25

渭河水专项课题组
陕西省环境科学研究院 首都师范大学 北京大学

 
    系统简介:准动态、半智能污染源管理系统为“渭河水污染防治专项技术研究与示范”项目——渭河水污染防治综合方案与管理技术体系研究(2009ZX07212-002-001)课题的示范工程。该系统以渭河流域关中段为研究范围,通过智能化污染源数据库研究开发,污染源与环境响应关系工具开发,容量计算与总量削减方案自动生成系统的开发,水质在线预警技术系统的开发,将电子、信息、计算机及环境管理多种技术相结合,形成功能强大的决策系统服务于渭河流域水环境管理。该系统通过了国家应用软件产品质量监督检验中心的系统检测,于2011年12月进行计算机软件著作权登记(受理号:2011R11S104422),2012年11月申请发明专利(申请号:201210501446.3)。
  一、系统体系结构
    系统采用分层结构,自下而上分别为数据管理层、应用分析层、用户界面层3个部分,如图1所示。数据管理层统一存储管理渭河流域水环境基础数据,并提供统一的数据访问接口。应用分析层提供主要的系统应用和分析功能,包括数据的导入导出、查询访问、统计分析、模型分析、污染源数据的编辑修改、专题地图和统计图表制作等功能。用户界面层提供面向使用者的数据可视化和系统操作的图形界面,负责接受用户的操作请求及相关参数,并将操作结果显示给用户。

 
图1  系统的体系结构图

二、系统建设平台和主要功能模块
准动态、半智能污染源管理系统软件平台采用.net技术作为系统支持平台,以windows form窗体作为工作载体。系统使用ArcGIS Engine Developer Kit二次开发GIS应用,将ArcEngine所提供的功能划分为三个部分:地图数据可视化模块、地图数据访问模块和空间分析模块。
准动态、半智能污染源管理系统主要包括10个功能模块,主界面如图2所示:系统管理、GIS操作、数据管理、污染源管理、容量计算、负荷分配、水质响应、削减方案、政策法规、打印输出。

 
图2  准动态、半智能污染源管理系统主界面三、 系统主要功能模块简介

(一)污染源智能申报校准

 
图3  污染源智能申报校核模块界面

   污染源智能申报校准包括污染源信息收集子系统,污染源信息智能审核子系统。其中污染源信息收集子系统采用数据迁入技术支持获得辖区所有企业(污染源)名录,不使企业遗漏;可按照管理者意图确定污染源调查对象与范围,形成调查企业名单与通知;支持企业在线申报污染源调查项目,以达到在指定时限内快速收集企业污染源信息之目的。企业污染源数据填报之后,统一传送至管理中心。管理部门对数据进行统一管理,通过污染源信息智能审核系统对数据进行进一步审查。污染源信息智能审核子系统具有可疑数据提示,统计指标对比审核等智能审核功能,同时具有工作进展提示、保留完整责任链信息等辅助管理功能。
(二)容量计算
系统根据污染排口的调查数据,以一维水质模型为基础,分别对渭河流域渭河干流和主要支流的年、季环境容量进行计算。其中在该模块中计算参数可以根据实际情况进行选择。

图4  容量计算结果界面

(三)总量负荷分配
污染负荷分配模块是在明确污染物总量指标的前提下,对流域内各行政单元工业企业、生活源污染物排放总量负荷的确定。本系统对于污染负荷的分配设置了多个情景,分别对各地区、子流域单元的生活源、工业源污染负荷目标进行了系统计算,并最终给出了不同的分配方案组合结果。

图5  总量分配模块计算结果及分配方案组合结果界面

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