基于3DGIS的机动车尾气扩散模拟和体视化研究

在城市中,空气污染物的主要来源是机动车尾气,探求城市机动车尾气扩散规律并积极寻求改善措施已成为许多城市迫在眉睫的问题.目前对机动车尾气扩散模拟的研究较多,但对扩散过程建模和体视化分析的研究较少.为此,提出了一个基于3DGIS的机动车尾气扩散建模和可视化框架.首先,在3DGIS中完全整合CALINE4 (California line source dispersion model-4)模型,用连续场模型表达动态扩散过程,在语义空间建立统一数据模型表示建筑、道路、树木以及动态扩散过程数据;其次,采用基于GPU (graphics processing unit)的直接体绘制方法对过程数据进行可视化分析,重点优化梯度计算、体纹理重采样和动态插值等关键算法,动态表达机动车尾气的扩散过程;最后,通过北京地区一条典型的道路机动车尾气扩散实验,检验了该方法的可靠性和高效性.