空气污染控制软件：AERMOD二次开发_（6）.模型参数设置与优化.docx

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模型参数设置与优化

在空气污染控制软件AERMOD的二次开发过程中，模型参数的设置与优化是至关重要的一步。合理的参数设置不仅能够提高模型的预测精度，还能显著提升计算效率。本节将详细介绍AERMOD模型参数的设置方法和优化策略，并通过具体实例展示如何在二次开发中应用这些技术。

模型参数设置

AERMOD模型的参数设置涉及多个方面，包括气象参数、地形参数、源参数等。正确设置这些参数是确保模型准确运行的基础。

气象参数设置

气象参数是AERMOD模型中最重要的输入之一。这些参数包括风速、风向、大气稳定度、混合层高度等，对污染物的扩散预测有直接影响。

风速和风向

风速和风向的设置直接影响污染物的传输方向和速度。AERMOD模型使用标准的气象数据文件（如.SFC和.PRO文件）来输入这些参数。

#在AERMOD输入文件中设置风速和风向

SFC20230101000015.0120.01.0

SFC20230101010013.0130.01.0

SFC表示地面气象数据。

202301010000表示年、月、日、时。

15.0表示风速（单位：m/s）。

120.0表示风向（单位：度）。

1.0表示其他气象参数（如温度梯度）。

大气稳定度

大气稳定度是描述大气层结状态的参数，分为多种类型，如A、B、C、D、E、F等。不同的稳定度类型对应不同的扩散模式。

#在AERMOD输入文件中设置大气稳定度

PFL2023010100001500.02023010101001800.03

PFL表示混合层高度和稳定度类型。

202301010000表示开始时间。

1500.0表示混合层高度（单位：m）。

202301010100表示结束时间。

1800.0表示结束时的混合层高度。

3表示稳定度类型（如3表示C类）。

地形参数设置

地形参数包括地表粗糙度、地形高度等，对污染物的沉积和扩散有重要影响。

地表粗糙度

地表粗糙度描述了地表的粗糙程度，影响风速的衰减。AERMOD模型中使用ZI参数来设置地表粗糙度。

#在AERMOD输入文件中设置地表粗糙度

ZI0.1

ZI0.1表示地表粗糙度为0.1米。

地形高度

地形高度描述了地面的高程变化，影响污染物的垂直扩散。AERMOD模型中使用TERRAIN命令来设置地形高度。

#在AERMOD输入文件中设置地形高度

TERRAIN2023010100000.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

TERRAIN2023010101000.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

TERRAIN命令后面跟随12个地形高度值，分别对应不同的方向。

源参数设置

源参数包括源的位置、排放速率、源类型等，直接影响污染物的排放和扩散。

源的位置

源的位置需要精确设定，包括经度、纬度和高度。AERMOD模型中使用SOURCE命令来设置源的位置。

#在AERMOD输入文件中设置源的位置

SOURCE10.00.050.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

SOURCE1表示源编号为1。

0.00.050.0表示源的经度、纬度和高度。

后面的0.0表示其他源参数（如源直径、源温度等）。

排放速率

排放速率是源的主要参数之一，描述了单位时间内污染物的排放量。AERMOD模型中使用RATE命令来设置排放速率。

#在AERMOD输入文件中设置排放速率

RATE12023010100001.02023010101001.0

RATE1表示源编号为1。

2023010100001.0表示从2023年1月1日00:00开始，排放速率为1.0g/s。

2023010101001.0表示从2023年1月1日01:00开始，排放速率为1.0g/s。

模型参数优化

模型参数的优化是提高AERMOD模型预测精度的关键。优化方法包括敏感性分析、参数校正等。

敏感性分析

敏感性分析通过改变模型参数，观察输出结果的变化，从而确定哪些参数对模型结果影响最大。这有助于在实际应用中选择最合适的参数。

#Python代码示例：敏感性分析

importnumpyasnp

importpandasaspd

importsubprocess

#定义参数范围

wind_speeds=np.linspace(5.0,20.0,5)