曙光環(huán)保行業(yè)解決方案

生態(tài)伙伴：曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司

公司簡(jiǎn)介：
曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中科曙光”）是在中國(guó)科學(xué)院大力推動(dòng)下，以國(guó)家“863”計(jì)劃重大科研成果為基礎(chǔ)組建的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。公司主要從事研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造高性能計(jì)算機(jī)、通用服務(wù)器及存儲(chǔ)產(chǎn)品，并圍繞高端計(jì)算機(jī)提供軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成與技術(shù)服務(wù)。2014年，中科曙光成功在上海證券交易所上市（股票代碼：603019）。

中科曙光是國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，亞洲第一大高性能計(jì)算機(jī)廠商，2009-2014年連續(xù)6年蟬聯(lián)中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)TOP100排行榜市場(chǎng)份額第一。由曙光公司研發(fā)的“星云”高性能計(jì)算機(jī)在第35屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)“TOP500”中以每秒系統(tǒng)峰值達(dá)三千萬(wàn)億次(3PFlops)、每秒實(shí)測(cè)Linpack值達(dá)1.271千萬(wàn)億次的速度，取得了全球第二的成績(jī)，成為世界上第三臺(tái)實(shí)測(cè)性能超千萬(wàn)億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)，再次向世界力證了“中國(guó)速度”。

自成立以來(lái)，曙光公司始終倡導(dǎo)著“自主創(chuàng)新服務(wù)中國(guó)”的品牌理念，以全面、專業(yè)、增值的服務(wù)為廣大中國(guó)用戶提供良好的應(yīng)用體驗(yàn)，曙光的硬件產(chǎn)品、解決方案、云計(jì)算服務(wù)已被廣泛應(yīng)用于政府、能源、互聯(lián)網(wǎng)、教育、氣象、醫(yī)療及公共事業(yè)等社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。

從中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)和服務(wù)器領(lǐng)先品牌，到建立中國(guó)首個(gè)商業(yè)化、規(guī)模化的城市級(jí)云計(jì)算中心，再到打造全自主可控的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品與解決方案，曙光將始終站在國(guó)家發(fā)展、技術(shù)延伸的前沿，助力中國(guó)成為信息產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)，為客戶創(chuàng)造更大價(jià)值。

應(yīng)用領(lǐng)域： 環(huán)保 （點(diǎn)擊應(yīng)用領(lǐng)域名稱查看更多相關(guān)GIS成功案例）

案例區(qū)域：華東，山東省

      空氣質(zhì)量多模式集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)選用中尺度氣象模式WRF提供氣象場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，基于大氣排放源清單處理模型制作三維網(wǎng)格化的大氣排放源，集成多種國(guó)內(nèi)外主流的空氣質(zhì)量數(shù)值模型，包括中國(guó)科學(xué)院大氣物理所的NAQPMS模式、美國(guó)EPA的CMAQ模式、美國(guó)NOAA的WRF-Chem模式和美國(guó)Environ公司的CAMx模式等，進(jìn)行多模式、多成員集合預(yù)報(bào)。同時(shí)，本系統(tǒng)還支持集成空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模型、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同化等功能，進(jìn)一步提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。

圖1 方案效果圖

1.2方案特點(diǎn)

(1)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模式系統(tǒng)。具有中國(guó)科學(xué)院大氣物理所NAQPMS模式的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具有一大批專門從事模式系統(tǒng)研發(fā)的博士、碩士等高級(jí)專業(yè)人才，能夠提供從模式底層開(kāi)發(fā)到預(yù)報(bào)效果優(yōu)化改進(jìn)等全方位、全自主、專業(yè)化的技術(shù)服務(wù)。

(2)多模式集合預(yù)報(bào)提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。通過(guò)將不同類型的空氣質(zhì)量模式預(yù)報(bào)成員的優(yōu)點(diǎn)集成起來(lái)，克服了單一模式自身的缺點(diǎn)和不確定性，并提供針對(duì)不同地區(qū)的本地化特點(diǎn)(氣象氣候條件、地形條件、排放源特征等)進(jìn)行多模式的集合優(yōu)化，可顯著提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

(3)支持污染資料同化和污染來(lái)源解析。NAQPMS模式可提供污染資料同化和污染來(lái)源解析等功能模塊，通過(guò)污染資料同化，可利用空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化模式初始場(chǎng)，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。通過(guò)污染來(lái)源解析，可解析不同行業(yè)、不同地區(qū)、不同污染物對(duì)污染的貢獻(xiàn)率等信息，為空氣質(zhì)量決策分析提供科學(xué)依據(jù)。

3、曙光空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警解決方案

3.1方案概述

　 曙光空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)是預(yù)報(bào)人員從事環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)、預(yù)警工作的業(yè)務(wù)處理平臺(tái)，它集氣象預(yù)報(bào)、空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)、預(yù)報(bào)素材管理、預(yù)報(bào)工作流處理、預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)分析等圍繞空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)、預(yù)警業(yè)務(wù)工作所需要的功能為一體。系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，能較好地集成現(xiàn)有或未來(lái)預(yù)報(bào)、預(yù)警業(yè)務(wù)工作需要的功能和模塊，如統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)、污染來(lái)源解析與去向追蹤模塊、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)空間場(chǎng)分布、污染控制決策與支持、在線維護(hù)排放清單模塊等。

3.2方案特點(diǎn)

(1)大氣環(huán)境數(shù)據(jù)管理統(tǒng)一化。實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)采用不同的存儲(chǔ)和管理方式，以達(dá)到規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、高效、安全目標(biāo)。

(2)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)空間分布化。它是實(shí)現(xiàn)模式預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)空間分布化功能，包括預(yù)處理和實(shí)時(shí)處理模塊。模塊總體包括模式結(jié)果獲取、模式結(jié)果偵聽(tīng)監(jiān)控、異構(gòu)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化、空間數(shù)據(jù)生成、矢量數(shù)據(jù)插值計(jì)算、柵格數(shù)據(jù)分級(jí)、等值面的創(chuàng)建、過(guò)程數(shù)據(jù)的歸檔等，為GIS分析、發(fā)布提供空間圖層數(shù)據(jù)。

(3)預(yù)警識(shí)別自動(dòng)化。基于模式預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)預(yù)警規(guī)則與條件，預(yù)警識(shí)別模塊自動(dòng)計(jì)算出未來(lái)幾天內(nèi)是否存在重污染情況、重污染持續(xù)時(shí)間、影響地域、影響面積和影響人口等，并根據(jù)預(yù)警級(jí)別的定義進(jìn)行相應(yīng)預(yù)警級(jí)別的識(shí)別。

(4)預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)展示多樣化。預(yù)警業(yè)務(wù)包括自動(dòng)預(yù)警、站點(diǎn)/城市預(yù)報(bào)、預(yù)報(bào)預(yù)警、區(qū)域形勢(shì)、數(shù)據(jù)展現(xiàn)、業(yè)務(wù)分析和系統(tǒng)管理等功能。

(5)業(yè)務(wù)分析體系化。包括預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)周回顧、模式數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)、污染來(lái)源分析，建立分析指標(biāo)體系和分析模型，自動(dòng)生成分析結(jié)果。

4、曙光重污染應(yīng)急控制決策與評(píng)估解決方案

4.1方案概述

　　曙光重污染應(yīng)急控制決策與評(píng)估系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)重污染天氣應(yīng)急方案制定、最佳應(yīng)急方案篩選與應(yīng)急措施效果量化評(píng)估等多種決策管理功能。應(yīng)急方案以高分辨率排放清單為基礎(chǔ)，針對(duì)各類排放源制定應(yīng)急控制措施庫(kù)，通過(guò)各項(xiàng)措施與相關(guān)源活動(dòng)水平、排放因子的定量響應(yīng)關(guān)系，從而有效評(píng)估各項(xiàng)措施相應(yīng)的污染物減排量。系統(tǒng)提供重污染應(yīng)急分級(jí)預(yù)案及個(gè)性化定制預(yù)案，并自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格化處理，通過(guò)空氣質(zhì)量模型情景模擬篩選最佳應(yīng)急方案。方案實(shí)施后，系統(tǒng)可自動(dòng)分析對(duì)比環(huán)境觀測(cè)與情景模擬結(jié)果，評(píng)估空氣質(zhì)量改善效果。

圖3 方案效果圖

4.2方案特點(diǎn)

(1) 污染源分擔(dān)率分析。系統(tǒng)可提供各類排放源對(duì)PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要污染物排放量的貢獻(xiàn)率以專題圖直觀顯示并具備統(tǒng)計(jì)圖表的打印輸出功能。通過(guò)分擔(dān)率分析，識(shí)別重點(diǎn)排放源，并針對(duì)性制定相應(yīng)控制措施。

(2) 污染排放量空間分布。提供PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要污染物排放GIS空間分布，以專題圖形式直觀顯示結(jié)果并打印輸出。通過(guò)污染物空間分布分析，可以識(shí)別污染物排放的空間敏感性，進(jìn)而針對(duì)重點(diǎn)地區(qū)制定相應(yīng)控制措施。

(3) 區(qū)縣污染排放量及排名查詢。可查詢各區(qū)縣PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要污染物的排放量及排名，支持統(tǒng)計(jì)、分析結(jié)果的打印輸出。通過(guò)此功能可有效分解污染物減排指標(biāo)，并對(duì)各區(qū)縣減排工作進(jìn)行考核管理。

(4) 重點(diǎn)企業(yè)污染排放量查詢。提供重點(diǎn)企業(yè)PM2.5、PM10、SO2、NOX、VOCs等主要污染物排放量查詢和空間顯示功能，以專題圖形式直觀顯示，同時(shí)支持統(tǒng)計(jì)、分析結(jié)果的打印輸出，污染源的導(dǎo)入、修改和刪除等功能。

(5) 污染來(lái)源分析。能夠接入預(yù)報(bào)系統(tǒng)的模式輸出結(jié)果，實(shí)現(xiàn)選定的站點(diǎn)/城市，分析其各項(xiàng)污染物的來(lái)源貢獻(xiàn)，包括來(lái)自行業(yè)和區(qū)域的貢獻(xiàn)率，包括外來(lái)源和本地源污染的貢獻(xiàn)率，可對(duì)污染過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬和分析。

(6) 基于預(yù)案的應(yīng)急體系。包括應(yīng)急預(yù)案管理、應(yīng)急預(yù)案減排量測(cè)算、應(yīng)急預(yù)案效果模擬、應(yīng)急預(yù)案效果展示。展現(xiàn)在各種應(yīng)急預(yù)案下PM2.5、PM10、SO2、NOX、O3、CO等主要污染物的時(shí)空分布圖、指定站點(diǎn)的污染物濃度等。

(7) 實(shí)施效果對(duì)比評(píng)估。系統(tǒng)可以圖表形式顯示指定預(yù)案實(shí)施后PM2.5、PM10、SO2、NOX、O3、CO等主要污染物的環(huán)境觀測(cè)與方案模擬對(duì)比結(jié)果，評(píng)估空氣質(zhì)量改善效果。

5、曙光大氣污染源排放清單解決方案

5.1方案概述

　　大氣污染源排放清單是指在某區(qū)域內(nèi)大氣污染物的排放量及其時(shí)空分布，大氣污染源排放清單所提供的主要污染來(lái)源和分擔(dān)率，是環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)空氣質(zhì)量模型、人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究、污染來(lái)源解析、應(yīng)急決策評(píng)估、減排治理規(guī)劃的重要基礎(chǔ)信息來(lái)源，是一個(gè)城市及地區(qū)空氣質(zhì)量改善及保障的根本依據(jù)。排放清單系統(tǒng)建設(shè)的核心是在建立城市高分辨率排放清單的基礎(chǔ)上，耦合區(qū)域排放清單數(shù)據(jù)，并進(jìn)行時(shí)間、空間和化學(xué)物種分配，以網(wǎng)格化方式輸出排放數(shù)據(jù)，以滿足預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)模擬需要。

圖4 方案流程圖