曙光環保行業解決方案

生态夥伴：曙光信息産業股份有限公司

公司簡介：
曙光信息産業股份有限公司（以(yǐ)下簡稱“中科曙光”）是(shì)在(zài)中國(guó)科學院大(dà)力推動下，以(yǐ)國(guó)家“863”計劃重大(dà)科研成果爲(wéi / wèi)基礎組建的(de)國(guó)家高新技術企業。公司主要(yào / yāo)從事研究、開發、生産制造高性能計算機、通用服務器及存儲産品，并圍繞高端計算機提供軟件開發、系統集成與技術服務。2014年，中科曙光成功在(zài)上(shàng)海證券交易所上(shàng)市（股票代碼：603019）。

中科曙光是(shì)國(guó)内高性能計算領域的(de)領軍企業，亞洲第一(yī / yì ／yí)大(dà)高性能計算機廠商，2009-2014年連續6年蟬聯中國(guó)高性能計算機TOP100排行榜市場份額第一(yī / yì ／yí)。由曙光公司研發的(de)“星雲”高性能計算機在(zài)第35屆全球超級計算機“TOP500”中以(yǐ)每秒系統峰值達三千萬億次(3PFlops)、每秒實測Linpack值達1.271千萬億次的(de)速度，取得了(le／liǎo)全球第二的(de)成績，成爲(wéi / wèi)世界上(shàng)第三台實測性能超千萬億次的(de)超級計算機，再次向世界力證了(le／liǎo)“中國(guó)速度”。

自成立以(yǐ)來(lái)，曙光公司始終倡導着“自主創新服務中國(guó)”的(de)品牌理念，以(yǐ)全面、專業、增值的(de)服務爲(wéi / wèi)廣大(dà)中國(guó)用戶提供良好的(de)應用體驗，曙光的(de)硬件産品、解決方案、雲計算服務已被廣泛應用于(yú)政府、能源、互聯網、教育、氣象、醫療及公共事業等社會各個(gè)領域。

從中國(guó)高性能計算機和(hé / huò)服務器領先品牌，到(dào)建立中國(guó)首個(gè)商業化、規模化的(de)城市級雲計算中心，再到(dào)打造全自主可控的(de)大(dà)數據産品與解決方案，曙光将始終站在(zài)國(guó)家發展、技術延伸的(de)前沿，助力中國(guó)成爲(wéi / wèi)信息産業強國(guó)，爲(wéi / wèi)客戶創造更大(dà)價值。

應用領域： 環保 （點擊應用領域名稱查看更多相關GIS成功案例）

案例區域：華東，山東省

      空氣質量多模式集合預報系統選用中尺度氣象模式WRF提供氣象場驅動，基于(yú)大(dà)氣排放源清單處理模型制作三維網格化的(de)大(dà)氣排放源，集成多種國(guó)内外主流的(de)空氣質量數值模型，包括中國(guó)科學院大(dà)氣物理所的(de)NAQPMS模式、美國(guó)EPA的(de)CMAQ模式、美國(guó)NOAA的(de)WRF-Chem模式和(hé / huò)美國(guó)Environ公司的(de)CAMx模式等，進行多模式、多成員集合預報。同時(shí)，本系統還支持集成空氣質量統計預報模型、實時(shí)監測數據同化等功能，進一(yī / yì ／yí)步提高預報的(de)準确率。

圖1 方案效果圖

1.2方案特點

(1)具有完全自主知識産權的(de)模式系統。具有中國(guó)科學院大(dà)氣物理所NAQPMS模式的(de)自主知識産權，具有一(yī / yì ／yí)大(dà)批專門從事模式系統研發的(de)博士、碩士等高級專業人(rén)才，能夠提供從模式底層開發到(dào)預報效果優化改進等全方位、全自主、專業化的(de)技術服務。

(2)多模式集合預報提高預報準确率。通過将不(bù)同類型的(de)空氣質量模式預報成員的(de)優點集成起來(lái)，克服了(le／liǎo)單一(yī / yì ／yí)模式自身的(de)缺點和(hé / huò)不(bù)确定性，并提供針對不(bù)同地(dì / de)區的(de)本地(dì / de)化特點(氣象氣候條件、地(dì / de)形條件、排放源特征等)進行多模式的(de)集合優化，可顯著提高預報準确率。

(3)支持污染資料同化和(hé / huò)污染來(lái)源解析。NAQPMS模式可提供污染資料同化和(hé / huò)污染來(lái)源解析等功能模塊，通過污染資料同化，可利用空氣質量實時(shí)監測數據優化模式初始場，提高預報準确率。通過污染來(lái)源解析，可解析不(bù)同行業、不(bù)同地(dì / de)區、不(bù)同污染物對污染的(de)貢獻率等信息，爲(wéi / wèi)空氣質量決策分析提供科學依據。

3、曙光空氣質量預報預警解決方案

3.1方案概述

　 曙光空氣質量預報預警業務系統是(shì)預報人(rén)員從事環境空氣質量預報、預警工作的(de)業務處理平台，它集氣象預報、空氣質量數值預報、預報素材管理、預報工作流處理、預報業務分析等圍繞空氣質量預報、預警業務工作所需要(yào / yāo)的(de)功能爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)體。系統具有良好的(de)可擴展性，能較好地(dì / de)集成現有或未來(lái)預報、預警業務工作需要(yào / yāo)的(de)功能和(hé / huò)模塊，如統計預報、污染來(lái)源解析與去向追蹤模塊、監測數據空間場分布、污染控制決策與支持、在(zài)線維護排放清單模塊等。

3.2方案特點

(1)大(dà)氣環境數據管理統一(yī / yì ／yí)化。實現對大(dà)氣環境數據統一(yī / yì ／yí)管理，針對不(bù)同類型的(de)數據采用不(bù)同的(de)存儲和(hé / huò)管理方式，以(yǐ)達到(dào)規範、标準、高效、安全目标。

(2)預報數據空間分布化。它是(shì)實現模式預報數據空間分布化功能，包括預處理和(hé / huò)實時(shí)處理模塊。模塊總體包括模式結果獲取、模式結果偵聽監控、異構數據格式轉化、空間數據生成、矢量數據插值計算、栅格數據分級、等值面的(de)創建、過程數據的(de)歸檔等，爲(wéi / wèi)GIS分析、發布提供空間圖層數據。

(3)預警識别自動化。基于(yú)模式預報數據的(de)基礎上(shàng)，根據預警規則與條件，預警識别模塊自動計算出(chū)未來(lái)幾天内是(shì)否存在(zài)重污染情況、重污染持續時(shí)間、影響地(dì / de)域、影響面積和(hé / huò)影響人(rén)口等，并根據預警級别的(de)定義進行相應預警級别的(de)識别。

(4)預報預警業務展示多樣化。預警業務包括自動預警、站點/城市預報、預報預警、區域形勢、數據展現、業務分析和(hé / huò)系統管理等功能。

(5)業務分析體系化。包括預報業務周回顧、模式數據與監測數據比對、污染來(lái)源分析，建立分析指标體系和(hé / huò)分析模型，自動生成分析結果。

4、曙光重污染應急控制決策與評估解決方案

4.1方案概述

　　曙光重污染應急控制決策與評估系統可實現重污染天氣應急方案制定、最佳應急方案篩選與應急措施效果量化評估等多種決策管理功能。應急方案以(yǐ)高分辨率排放清單爲(wéi / wèi)基礎，針對各類排放源制定應急控制措施庫，通過各項措施與相關源活動水平、排放因子(zǐ)的(de)定量響應關系，從而(ér)有效評估各項措施相應的(de)污染物減排量。系統提供重污染應急分級預案及個(gè)性化定制預案，并自動進行網格化處理，通過空氣質量模型情景模拟篩選最佳應急方案。方案實施後，系統可自動分析對比環境觀測與情景模拟結果，評估空氣質量改善效果。

圖3 方案效果圖

4.2方案特點

(1) 污染源分擔率分析。系統可提供各類排放源對PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要(yào / yāo)污染物排放量的(de)貢獻率以(yǐ)專題圖直觀顯示并具備統計圖表的(de)打印輸出(chū)功能。通過分擔率分析，識别重點排放源，并針對性制定相應控制措施。

(2) 污染排放量空間分布。提供PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要(yào / yāo)污染物排放GIS空間分布，以(yǐ)專題圖形式直觀顯示結果并打印輸出(chū)。通過污染物空間分布分析，可以(yǐ)識别污染物排放的(de)空間敏感性，進而(ér)針對重點地(dì / de)區制定相應控制措施。

(3) 區縣污染排放量及排名查詢。可查詢各區縣PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要(yào / yāo)污染物的(de)排放量及排名，支持統計、分析結果的(de)打印輸出(chū)。通過此功能可有效分解污染物減排指标，并對各區縣減排工作進行考核管理。

(4) 重點企業污染排放量查詢。提供重點企業PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要(yào / yāo)污染物排放量查詢和(hé / huò)空間顯示功能，以(yǐ)專題圖形式直觀顯示，同時(shí)支持統計、分析結果的(de)打印輸出(chū)，污染源的(de)導入、修改和(hé / huò)删除等功能。

(5) 污染來(lái)源分析。能夠接入預報系統的(de)模式輸出(chū)結果，實現選定的(de)站點/城市，分析其各項污染物的(de)來(lái)源貢獻，包括來(lái)自行業和(hé / huò)區域的(de)貢獻率，包括外來(lái)源和(hé / huò)本地(dì / de)源污染的(de)貢獻率，可對污染過程進行動态模拟和(hé / huò)分析。

(6) 基于(yú)預案的(de)應急體系。包括應急預案管理、應急預案減排量測算、應急預案效果模拟、應急預案效果展示。展現在(zài)各種應急預案下PM2.5、PM10、SO2、NOX、O3、CO等主要(yào / yāo)污染物的(de)時(shí)空分布圖、指定站點的(de)污染物濃度等。

(7) 實施效果對比評估。系統可以(yǐ)圖表形式顯示指定預案實施後PM2.5、PM10、SO2、NOX、O3、CO等主要(yào / yāo)污染物的(de)環境觀測與方案模拟對比結果，評估空氣質量改善效果。

5、曙光大(dà)氣污染源排放清單解決方案

5.1方案概述

　　大(dà)氣污染源排放清單是(shì)指在(zài)某區域内大(dà)氣污染物的(de)排放量及其時(shí)空分布，大(dà)氣污染源排放清單所提供的(de)主要(yào / yāo)污染來(lái)源和(hé / huò)分擔率，是(shì)環境質量預測空氣質量模型、人(rén)體健康風險評估研究、污染來(lái)源解析、應急決策評估、減排治理規劃的(de)重要(yào / yāo)基礎信息來(lái)源，是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)城市及地(dì / de)區空氣質量改善及保障的(de)根本依據。排放清單系統建設的(de)核心是(shì)在(zài)建立城市高分辨率排放清單的(de)基礎上(shàng)，耦合區域排放清單數據，并進行時(shí)間、空間和(hé / huò)化學物種分配，以(yǐ)網格化方式輸出(chū)排放數據，以(yǐ)滿足預報預警系統模拟需要(yào / yāo)。

圖4 方案流程圖