Giáo trình Mô hình hoá môi trường: Phần 1

Giáo trình Mô hình hoá môi trường: Phần 1 cung cấp cho người học những kiến thức như tổng quan về mô hình hoá môi trường; các bước xây dựng mô hình hoá môi trường; mô hình hoá trong môi trường không khí. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Mô hình hoá môi trường: Phần 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- HOÀNG QUÝ NHÂN GIÁO TRÌNH NỘI BỘMÔ HÌNH HÓA MÔI TRƯỜNGDành cho sinh viên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Công nghệ Môi trường, Kinh tế Tài Nguyên Môi trường (Tài liệu lưu hành nội bộ) Thái Nguyên, năm 2016 1 Lời Nói Đầu Giáo trình này ra đời được là nhờ sự động viên và hỗ trợ của quíthầy cô đồng nghiệp mà tác giả đã có dịp làm việc và cộng tác. Nhómtác giả xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Nông LâmThái Nguyên, Khoa Môi trường đã tạo mọi điều kiện cho nhóm tác giảhoàn thành giáo trình này. Mô hình hóa với sự trợ giúp của công nghệ thông tin trong thời đạingày nay đã trở thành một nhánh quan trọng của khoa học hiện đại vàlà một công cụ rất mạnh để nhận thức thế giới xung quanh. Nghiên cứumô hình hóa và ứng dụng trên máy tính mở ra những chân trời mới đểnhận diện sự phụ thuộc của tin học với toán học và các ngành khoa họckhác – cả tự nhiên lẫn xã hội. Khái niệm “mô hình” chúng ta đã làm quen từ thời thơ ấu. Đồ chơiô tô, máy bay hay chiếc tầu là những trò chơi yêu thích của con trai;búp bê, con gấu bông là những trò chơi không thể thiếu của bé gái.Trong nhận thức của trẻ em, trong quá trình nhận biết thế giới bênngoài, những đồ chơi như vậy về thực chất là các mô hình của thế giớithực. Ở tuổi thiếu niên đối với nhiều em thì các trò chơi lego, các môhình lắp ráp ô tô, máy bay, tàu thủy gần giống với thực tế đã trở nênquyết định trong việc lựa chọn nghề trong tương lai. Như vậy mô hình là gì ? Cái gì chung giữa một bên là chiếc tàu tròchơi với hình vẽ được thể hiện trên màn hình máy vi tính, thể hiện mộtmô hình toán học trừu tượng ? Có một điều là giống nhau: trong cả haitrường hợp chúng ta có hình ảnh của một đối tượng thực, thay thế bảngốc nào đó được thực hiện với độ tin cậy và cụ thể nào đó. Nói mộtcách khác, mô hình là biểu diễn đối tượng dưới một dạng nào đó, khácvới dạng thực của nó. Trong hầu hết các ngành khoa học về thiên nhiên, về thế giới sinhvật hay vô cơ, về xã hội, việc xây dựng và sử dụng mô hình là một thứvũ khí rất mạnh để nhận thức xã hội. Các đối tượng và quá trình thựcthường rất đa dạng và phức tạp cho nên cách tốt nhất để nghiên cứuchúng là xây dựng mô hình. Mô hình được xây dựng chỉ giữ lại một sốmặt của hiện thực và vì thế nó đơn giản hơn. Kinh nghiệm phát triểnkhoa học trong nhiều thế kỷ đã khẳng định tính đúng đắn của phươngpháp tiếp cận như vậy. Giáo trình này hướng tới đối tượng sinh viên chuyên ngành môitrường, cũng như một số ngành có liên quan. 2 Mục lụcMở đầu................................................................................................................... 9Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH HOÁ MÔI TRƯỜNG ..................... 10 1.1. Mô hình hóa và lịch sử phát triển............................................................. 10 1.1.1 Khái niệm mô hình hóa ...................................................................... 10 1.1.2 Lịch sử phát triển Mô hình hóa .......................................................... 11 1.2. Vai trò của mô hình hóa môi trường ........................................................ 12 1.3. Mô hình quản lý và nghiên cứu dự báo môi trường ................................ 16 1.4. Các nguyên lý mô hình hóa nói chung ..................................................... 20 1.5. Phân loại mô hình hóa theo không gian và thời gian. .............................. 23Chương 2: CÁC BƯỚC XÂY DỰNG MÔ HÌNH HOÁ MÔI TRƯỜNG......... 29 2.1. Các giai đoạn cơ bản của quá trình xây dựng mô hình hóa môi trường .. 29 2.2. Các thành phần trong quá trình mô hình hóa môi trường ........................ 38 2.3. Phân loại mô hình hóa môi trường ........................................................... 41 2.4. Các thuật toán cơ bản được áp dụng trong xây dựng mô hình hóa môi trường .............................................................................................................. 44Chương 3: MÔ HÌNH HOÁ TRONG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ .............. 46 3.1. Ô nhiễm môi trường không khí, Vì sao cần phải mô hình hoá môi trường không khí ......................................................................................................... 46 3.2. Một số khái niệm cơ bản trong mô hình hoá môi trường không khí ....... 47 3.3. Mô hình hóa tính khuếch tán chất ô nhiễm trong môi trường không khí. 51 3.3.1. Mô hình hoá phân tán chất ô nhiễm trong không khí theo phương pháp Berliand ........................................................................................................... 53 3.3.2. Tính toán p ...