计算机在环境工程中的应用概述课件.ppt
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- 计算机 环境工程 中的 应用 概述 课件
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1、计算机在环境中的应用计算机在环境中的应用主讲:邱凌峰主讲:邱凌峰教材及参考书目教材及参考书目v李光明.计算机在环境工程中的应用技术.高等教育出版社,2006.4v白志鹏,等.计算机在环境科学与工程中的应用.高等教育出版社,2005.1v程子峰,等.环境数据统计分析基础.化学工业出版社,2006.3v郑彤,等.环境系统数学模型.化学工业出版社,2003.4v孙培德,等.环境系统模型及数值模拟.中国环境出版社,2005.12v刘耀林.环境信息系统.科学出版社,2005.9 v张邦俊.环境信息系统基础.浙江科技出版社,2004.1 课程主要内容课程主要内容l l 概述概述环境工程与计算机概况环境工程
2、与计算机概况计算机技术在环境工程中的主要应用领域计算机技术在环境工程中的主要应用领域2 2 计算机网络技术在环境工程中的应用计算机网络技术在环境工程中的应用互联网上的环境工程信息资源互联网上的环境工程信息资源互联网上环境工程信息资源的检索互联网上环境工程信息资源的检索3 3 计算机在环境工程研究与管理中的应用计算机在环境工程研究与管理中的应用计算机在数据处理中的应用技术计算机在数据处理中的应用技术计算机在数据管理中的应用技术计算机在数据管理中的应用技术4 4 计算机在环境工程计算中的应用计算机在环境工程计算中的应用计算机程序的编制计算机程序的编制Visual BasicVisual Basic
3、科学计算软件及其应用技术科学计算软件及其应用技术环境工程中的模型及其计算环境工程中的模型及其计算课程主要内容课程主要内容5 5 计算机在环境工艺过程中的应用计算机在环境工艺过程中的应用v计算机在废水处理工艺中的应用计算机在废水处理工艺中的应用v计算机在大气污染控制过程中的应用计算机在大气污染控制过程中的应用v计算机在环境工程最优化设计中的应用计算机在环境工程最优化设计中的应用v环境过程的计算机预测环境过程的计算机预测6 AutoCAD6 AutoCAD在环境工程设计中的应用在环境工程设计中的应用vAutoCADAutoCAD图形绘制图形绘制vAutoCADAutoCAD在环境工程设计中的应用实
4、例在环境工程设计中的应用实例 7 7 计算机在环境工程设施运行中的应用计算机在环境工程设施运行中的应用v计算机控制系统的典型应用方式计算机控制系统的典型应用方式v计算机控制系统在环境工程设施运行中的应用计算机控制系统在环境工程设施运行中的应用第一章 计算机在环境工程中的应用概述福州大学环境与资源学院Chapter 1 Utilization Techniques of Computer in Environmental EngineeringChapter 1 Utilization Techniques of Computer in Environmental Engineering1.1
5、1.1 环境工程与计算机环境工程与计算机1.2 1.2 计算机技术在环境工程中的主要应用领域计算机技术在环境工程中的主要应用领域1.3 1.3 数学模型数学模型1.1 1.1 概况概况v环境工程学环境工程学环境工程学(Environmental engineering)是环境学的一个分支学科,是一门研究运用工程技术和相关学科的原理和方法,保护和合理利用自然资源、防治环境污染,以改善环境质量的学科。其中包括:n 提供安全、可口和充足的公共给水;提供安全、可口和充足的公共给水;n 适当处置和循环使用污水与固体废物;适当处置和循环使用污水与固体废物;n 建立城市和农村符合卫生要求的排水系统;建立城市
6、和农村符合卫生要求的排水系统;n 控制水、土壤和空气污染,并消除这些问题对社会和环境所造成控制水、土壤和空气污染,并消除这些问题对社会和环境所造成的影响。的影响。环境工程学涉及的问题环境工程学涉及的问题因此,涉及到公共卫生领域中的工程问题,n消除工业健康危害;消除工业健康危害;n为城市、农村和娱乐场所提供合适的卫生设施;为城市、农村和娱乐场所提供合适的卫生设施;n评价技术进步对环境的影响,等。评价技术进步对环境的影响,等。环境工程学还研究:n环境污染环境污染综合防治综合防治的方法和措施;的方法和措施;n利用系统工程方法,从利用系统工程方法,从区域的整体区域的整体上寻求解决环境问上寻求解决环境问
7、题的最佳方案。题的最佳方案。环境工程学概述环境工程学概述v环境工程学是一个环境工程学是一个庞大而复杂的技术体系庞大而复杂的技术体系,不仅,不仅研究防治环境污染和公害的措施,而且研究自然资研究防治环境污染和公害的措施,而且研究自然资源的保护和合理利用,探讨源的保护和合理利用,探讨废物资源化废物资源化技术、技术、改革改革生产工艺生产工艺、发展、发展少害或无害的生产系统少害或无害的生产系统,以及按区,以及按区域环境进行域环境进行运筹学管理运筹学管理,以获得,以获得环境效益、经济效环境效益、经济效益和社会效益益和社会效益等三者最大程度的统一。等三者最大程度的统一。自然资源的有限性和人类对自然资源需求的
8、不断增自然资源的有限性和人类对自然资源需求的不断增长,特别是环境污染的控制目标和对能源需求之间长,特别是环境污染的控制目标和对能源需求之间的矛盾,促使环境工程学对现有技术和未来技术发的矛盾,促使环境工程学对现有技术和未来技术发展进行环境影响评价,为保护自然资源和社会资源展进行环境影响评价,为保护自然资源和社会资源提供依据。提供依据。有人认为:有人认为:预测科学技术进步所产生的副作用,实预测科学技术进步所产生的副作用,实质上就是预测未来的环境问题质上就是预测未来的环境问题。美国从美国从6060年代中期开始探讨一些科学技术革命带来年代中期开始探讨一些科学技术革命带来的二次影响。如:的二次影响。如:
9、v建设原子能电站,虽然与传统的能源工业相比,建设原子能电站,虽然与传统的能源工业相比,二氧化碳和二氧化硫的污染大约减少了一半,但是二氧化碳和二氧化硫的污染大约减少了一半,但是增加了放射性污染的可能性。增加了放射性污染的可能性。因此,因此,资源资源、生态生态、经济经济三者发展的动态平衡,决三者发展的动态平衡,决定着环境工程未来的发展趋势。定着环境工程未来的发展趋势。计算机具有:计算机具有:n处理信息快处理信息快n存储容量大存储容量大n可靠性高可靠性高n准确性高准确性高n可以通信可以通信等等5 5个方面特点。个方面特点。计算机在科学计算、信息处理、过程控制、人工智能方计算机在科学计算、信息处理、过
10、程控制、人工智能方面具有独到优势。计算机辅助功能,如:面具有独到优势。计算机辅助功能,如:n计算机计算机辅助设计辅助设计(Computer Aided Design,简记,简记CAD););n计算机计算机辅助制造辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简记,简记CAM););n计算机计算机辅助教学辅助教学(Computer Assisted Instruction,简记,简记CAI););n计算机计算机辅助测试辅助测试(Computer Aided Test,简记,简记CAT););n计算机计算机通讯通讯与与网络网络等方面取得了极为广泛的应用;等方面取得了极为广泛的
11、应用;在环境工程领域也得到了广泛的应用。在环境工程领域也得到了广泛的应用。1.2 1.2 计算机技术在环境工程中的应用领域计算机技术在环境工程中的应用领域1.2.1 1.2.1 计算机网络技术在环境工程中的应用计算机网络技术在环境工程中的应用v 计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、不断计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、不断发展的产物,是现代生活获得信息、相互交流的重要手段。发展的产物,是现代生活获得信息、相互交流的重要手段。运用计算机网络技术可充分利用互联网上的环境工程信息资运用计算机网络技术可充分利用互联网上的环境工程信息资源,进行环境工程信息和数据的源,进行环境工程信息和数据
12、的检索检索、收集收集、管理管理、交换交换,远程计算机的登录、操作使用,远程计算机的登录、操作使用,网上多媒体课件网上多媒体课件的制作与使的制作与使用。用。v 环境保护信息系统涉及到城市环境保护信息系统涉及到城市宽带网络宽带网络、3S3S技术技术、基、基于网络技术的于网络技术的软件平台软件平台、数据共享和挖掘数据共享和挖掘、系统安全性系统安全性、环环境数据境数据网络协调管理技术和环境网络协调管理技术和环境信息发布信息发布等多项网络技术。等多项网络技术。1.2.2 1.2.2 计算机在环境工程科研与管理中的应用计算机在环境工程科研与管理中的应用v近年来,计算机在环境近年来,计算机在环境污染监测污染
13、监测、环境、环境影响评价影响评价和环境和环境污污染统计染统计等环境保护管理中的应用日益广泛,包括等环境保护管理中的应用日益广泛,包括宏量数据信宏量数据信息息库的建立、数据的统计分析和报表,以及数据发布等。因库的建立、数据的统计分析和报表,以及数据发布等。因此一些计算机数据管理软件的使用率非常高。此一些计算机数据管理软件的使用率非常高。v目前,在环境目前,在环境数据处理数据处理中常用的计算机应用软件包括中常用的计算机应用软件包括ExcelExcel和和SpssSpss软件等,在软件等,在数据管理数据管理中的常用软件有中的常用软件有AccessAccess和和FoxProFoxPro等,在等,在信
14、息分析信息分析、图形化处理图形化处理和和发布发布中常用的软件是中常用的软件是OriginOrigin、VisioVisio、SmartdrawSmartdraw、ChemOfficeChemOffice和和PowerPointPowerPoint软件软件等。等。环境自动监测监控系统环境自动监测监控系统随着国家对一环境保护管理的不断规范和执行力度随着国家对一环境保护管理的不断规范和执行力度的加大,特别是排污总量控制的实施,对企业排污的加大,特别是排污总量控制的实施,对企业排污必须进行自动监控,安装自动流量计和环保必须进行自动监控,安装自动流量计和环保“黑匣黑匣子子”,重点污染企业还必须安装在线监
15、测仪,并逐,重点污染企业还必须安装在线监测仪,并逐步实现网络自动监控等,都必然涉及到计算机的应步实现网络自动监控等,都必然涉及到计算机的应用。用。环境自动监测监控系统环境自动监测监控系统v环境监测是环境管理的一项重要工作。环境监测是环境管理的一项重要工作。2020世纪世纪7070年代世界许多发达国家城市相继建立了年代世界许多发达国家城市相继建立了污染源在线污染源在线监测(监测(CEMSCEMS)和和环境质量自动监测系统(环境质量自动监测系统(EQAMSEQAMS);v8080年代中期年代中期EQAMSEQAMS技术已趋于成熟,我国开始引进技术已趋于成熟,我国开始引进这些设备建立大气环境质量自动
16、监测系统,污染源这些设备建立大气环境质量自动监测系统,污染源在线监测系统在国内尚处于研究探索阶段,并且主在线监测系统在国内尚处于研究探索阶段,并且主要集中在在线监测设备的研究上。要集中在在线监测设备的研究上。环境自动监测监控系统环境自动监测监控系统环境自动监测系统利用通讯网络平台集中采集监测设备环境自动监测系统利用通讯网络平台集中采集监测设备发出发出的数据信息的数据信息并进行并进行分拣分拣、计算计算、入库入库、匹配匹配等工作,系统在等工作,系统在基础地理数据的支持下,把基础地理数据的支持下,把空气监测点空气监测点、流域水质流域水质、噪声屏噪声屏数据数据等按图层进行管理,对污染源点进行监控,并把
17、监控数等按图层进行管理,对污染源点进行监控,并把监控数据及时传送到监控中心,实施进行环境现状的监控统计,通据及时传送到监控中心,实施进行环境现状的监控统计,通过过数据库数据库报表,查询最新数据、历史数据,按年、季、月统报表,查询最新数据、历史数据,按年、季、月统计出相应的数据,可进行污染物的统计分析,配合排污收费计出相应的数据,可进行污染物的统计分析,配合排污收费的工作,从而为各环境监测站提供了一套功能强大、安全可的工作,从而为各环境监测站提供了一套功能强大、安全可靠的网络版环境地理信息系统。靠的网络版环境地理信息系统。v污染源控制污染源控制1 1)污染区域控制)污染区域控制2 2)污染区域主
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