CFD軟件與地理信息系統(tǒng)(GIS)耦合技術在城市交通污染物擴散中的應用研究.pdf

1、隨著我國城市化速度的加快，城市機動車保有量也在快速增長，機動車尾氣排放已經成為重要的污染源，嚴重影響了戶外活動人群甚至室內人群的身體健康。因此，必須對交通污染物擴散規(guī)律進行深入研究，以便為城市交通污染的評價、預測提供數據支持，為建筑合理規(guī)劃提供科學依據。
　　基于計算流體力學(CFD)的數值模擬計算方法以其低成本、短周期、應用廣等優(yōu)點被廣大學者所接受，成為交通污染物研究的重要工具。CFD軟件數值模擬計算功能強大，但建立復雜模型尤其

2、是復雜的建筑群模型的工作量巨大，難度高。最近幾年，學者紛紛轉入多學科交叉的研究，地理信息系統(tǒng)(GIS)以其強大的數據采集、管理、分析以及動態(tài)預測的能力，成為重要的研究方向之一。充分結合CFD軟件和GIS軟件用于城市交通污染物擴散的研究將是一種全新的探索。
　　針對各種研究方法的局限性，本文提出一種耦合CFD軟件與GIS用于交通污染物擴散研究的新方法，實現(xiàn)了交通污染物擴散在GIS中的可視化。本文以重慶市某小區(qū)為研究對象，使用三維建模

3、軟件SketchUp貫穿研究過程，使用SketchUp軟件獲取精確的小區(qū)建筑群平面圖，輔助建立小區(qū)建筑群粗糙模型和精細模型，然后將粗糙模型導入CFD軟件進行小區(qū)風速場和污染物濃度場數值模擬研究，將精細模型導入GIS軟件，最后將CFD軟件模擬得到的結果數據處理，導入含有精細建筑模型的GIS軟件，在GIS軟件中生動的展現(xiàn)了交通污染物在真實建筑群中擴散的結果。
　　結果表明，使用SketchUp軟件輔助建立復雜三維建筑群模型過程簡單、效

4、率高、與真實建筑尺寸吻合度高，其模型與網格劃分軟件ICEM CFD配合很好，大大降低了數值模擬研究中建模及劃分網格過程中的難度。CFD軟件模擬結果數據導入GIS軟件過程較為復雜，需解決數據轉化、數據格式和三維坐標系統(tǒng)一的問題，是本文的難點。處理后數據導入GIS軟件中，效果逼真，真實的展現(xiàn)了交通污染物在小區(qū)里的擴散結果，對于未來科學的進行城市規(guī)劃、建筑設計具有一定的參考價值，為最終改善城市住宅區(qū)生活環(huán)境和提高城市居民生活質量提供數據支持和