基于CN-GWLF算法的水環(huán)境模型分析系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,水資源短缺與浪費(fèi)、水體富營養(yǎng)化等問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到我國的可持續(xù)發(fā)展。我國環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院擬建立“水環(huán)境模型分析系統(tǒng)”,從源頭抓起,動(dòng)態(tài)檢測水體質(zhì)量、確定污染源及污染比重,科學(xué)制定保護(hù)水體措施。
　　本系統(tǒng)在整個(gè)過程中采用迭代開發(fā)的方式,分成3個(gè)周期。在每個(gè)周期內(nèi)也充分運(yùn)用軟件工程的思想,從需求分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、維護(hù)等幾個(gè)階段依次進(jìn)行。
　　我國范圍內(nèi)的流域具有數(shù)量多,地域分布廣等特點(diǎn),對(duì)

2、統(tǒng)一管理、監(jiān)測等帶來了一定的困難。對(duì)此,本系統(tǒng)提出統(tǒng)一管理水域,對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化輸出,便于進(jìn)行預(yù)測洪水、水質(zhì)監(jiān)測等。
　　在選擇水質(zhì)模型時(shí),GWLF(Generalized Watershed Loading Function)模型在我國水域預(yù)測的應(yīng)用中擁有很多優(yōu)勢,如具有空間數(shù)據(jù)要求少,參數(shù)量較少,模擬過程相對(duì)簡單,機(jī)理相對(duì)簡化等,適用于我國空間數(shù)據(jù)、水文水質(zhì)數(shù)據(jù)相對(duì)匱乏的地區(qū)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),得到中國本土的CN-GWLF模

3、型。本系統(tǒng)在CN-GWLF為主要的核心算法。
　　采用MVC框架模式,使用分層將系統(tǒng)分為三層,分別為數(shù)據(jù)處理模塊、核心算法模塊、數(shù)據(jù)表達(dá)模塊。其中,數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的錄入和中間格式的轉(zhuǎn)換;核心算法模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理;數(shù)據(jù)表達(dá)模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸出。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí),采用單例模式作為創(chuàng)建工程的模式,并且使用算法代理機(jī)制。同時(shí),利用開源庫Jxl和JFreeChart,在一定程度上降低了開發(fā)難度。最后,采用近10年來的新安江數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,其