基于污染物擴散模擬的景觀園林布局優化模式設計研究

摘要：為了在減少空氣污染的同時優化園林景觀布局，提出基于污染物擴散模擬的景觀園林布局優化模式設計方案。將風向風速、地表條件、大氣穩定性等作為影響污染物擴散的因子，利用點源高斯模型建立坐標系。分別構建氣態污染物與顆粒污染物的污染擴散模擬模型；利用馬爾科夫狀態轉移概率矩陣描述景觀布局種類的面積比，構建布局優化變換函數并建立演變模型，獲得布局變化規律函數，完成景觀園林布局優化模式設計。實例研究結果表明，在所設計優化模式下，減少了測試區域的污染物擴散面積，縮短了污染擴散時間，提高了空氣質量。

關鍵詞：污染物；擴散模擬；景觀園林；布局優化模式；點源高斯模型

中圖分類號：X171 文獻標志碼：A

前言

景觀園林布局是通過科技與藝術手段，合理規劃出適宜人類生活的環境，其宗旨是恢復自然環境、改善人類和自然的關系，同時打造一個良好的生活空間。史娜娜等提出基于風沙擴散風險評價的景觀格局優化研究。創建致災因子、孕災環境和承災體三個維度，通過主成分分析算法對目標地區的風沙擴散情況進行有效評估，根據評估結果，利用最小累計阻力模型實現景觀格局組分，建立多層生態網絡，張守法等通過建立生態網絡實現景觀格局優化。對目標地區的景觀種類進行形態學分析，獲取生態源地和景觀阻力面的成本距離，建立最小累計成本地圖，結合最低成本理論，通過連通性工具生成生態網絡，對各網絡路徑阻力評價，識別出景觀格局存在的問題，提出有針對性的優化策略。

上述方法雖然提高了景觀布局的合理性，但是優化過程中沒有綜合考慮污染物擴散問題，緩解污染的能力有待進一步加強。為此，文章設計一種基于污染物擴散模擬的景觀園林布局優化模式。利用點源高斯擴散模型分別模擬氣態污染物與顆粒污染物的擴散情況，分析目標地區的景觀格局現狀，動態預測景觀格局變化情況，根據污染物擴散規律建立布局優化模型。所提方法能夠一定程度降低污染物的傳播速度與傳播范圍，通過合理的景觀布局達到保護環境的目的。