• 《循环经济模拟仿真系统设计与开发》读书笔记及循环经济三维展示项目


    之前做循环经济三维展示项目的时候,大概翻了翻《循环经济模拟仿真系统设计与开发》这本书,有点感触。目前,国外循环经济的发展一定发展到了成熟的应用层面,国内的循环经济发展仍然侧重在理论体系的建设,实践层面的建设还不够成熟,特别是在循环经济发展模式的量化分析上还比较不足,虽然有一些案例示范,但整体的模式分析和决策研究还比较少。例如我之前做的循环经济三维展示的项目,也是以成果的展示为主,最深度的无非就是物质流的模拟,但还远远上升不到整体的模式分析和决策支持的高度。而这本所介绍的循环经济模拟仿真系统无疑要比我之前所做的工作要深入很多。

    这本书介绍的循环经济模拟仿真系统具有很强实用性,主要从不同的层面来构建循环经济的模拟仿真,在企业层面,以产品生命周期为主进行产业优化设计,在工业园层面,推崇产业生态理论,侧重工业生态链的建设,在社会层面,侧重城市物质流的生命周期评价和环境经济耦合分析。这几点对循环经济的模式分析内容覆盖的比较全面。另外关于循环经济的评价模型的部分也是非常全面的。总体上,这本书所构建的循环经济系统对国内的应用现状来讲是比较深的。而我之前做的工作也都停留在对循环经济的展示上,之前虽然也用系统动力学的方法建立了循环经济模型,不过也就是浅尝辄止。

     附上之前所做的循环经济三维展示的项目内容:

     1、建设历程与建设成果回顾展示系统

    展示大循环经济示范区历史发展和各阶段建设成果,反映自2007年以来的示范区循环经济建设发展过程。

    (1)整理示范区历史发展资料,包括统计资料和项目建设库,建立示范区历史发展资料数据库。重点包括各年度项目建设情况和循环经济指标变化情况。

    (2)在三维场景中加载示范区历史发展数据,分年度(2007-2010年)展示示范区的建设历程与建设成果。以属性信息的方式动态展示重点项目信息和循环经济指标,功能组织上包括三维浏览和属性查询。

        2、循环经济示范区数字虚拟展示平台

    建立大循环经济示范区190平方公里的空间地理基础数据库和三维模型库,在三维软件平台中整合形成可以交互浏览的数字虚拟展示系统,集中展示示范区发展建设现状。

    (1)通过数据格式转换、数据编码、数据建库的方式,建立大循环经济示范区的地理基础数据库。数据来源为武汉市最新地形图和高分辨率遥感影像。

    (2)采用三维建模的方式,建立循环经济示范区的景观三维模型库。建模的方式根据内容重要程度分为精细建模、标准建模、粗建模。

    (3)基于三维虚拟现实技术建立循环经济示范区的三维虚拟展示平台。加载示范区190平方公里的空间地理基础数据库和三维模型库,展示示范区现状。功能组织上包括三维交互浏览、地图导航、快速空间定位

        3、示范区节点企业生产流程模拟展示系统

    选择钢铁、石化、建材、电力、环保等五大产业链的若干节点企业,通过工业仿真,虚拟再现产品生产流程,直观展示企业的资源利用与污染排放过程。

    (1)建立节点企业的生产流程概念模型。在五个产业链中的每个产业链重点选择1~2个代表性企业,建立起包含企业原料输入、生产工艺步骤、能源消耗到产品输出和污染排放的过程模型。

    (2)采用文字、图表、视频、实时动态模型相结合的方式,在三维平台对中节点企业生产流程进行模拟展示。模拟展示的重点内容包括工序、设备、原料、产品(中间产品和最终产品)、污染物。功能组织上为专题展示窗口模块。

        4、节点企业上下游物资流动动态模型展示系统

    围绕着示范区节点企业上下游生产关系,计算机模拟再现产业链内部和产业链之间的循环经济物质流动过程。

    (1)建立节点企业上下游物质流动概念模型。采用产业、企业、产品(物质)三个枢纽变量,建立起以节点企业为核心的产业链内部物质流动模型和跨区域的综合物质流动模型,形成产业链内部和产业链之间的物质流动全过程。

    (2)采用动态模型和视频的方式,模拟展示节点企业上下游物资流动。以节点企业为入口和启动控制键,在三维场景中加载动态物质模型,展示物质在产业链内部和产业链之间的“资源—产品—废弃物—再生资源”过程。功能组织上为动态交互控制面板和专题展示窗口模块。

        5、“三废”排放治理与资源合理利用展示系统

    统计分析动态模拟展示示范区废弃物排放和土地、资源利用情况。重点展示产业链中节点企业的污染排放及其资源利用情况

    (1)建设“三废”排放与资源利用指标库。指标对象包括园区和企业项目,指标内容包括土地利用指标、资源消耗指标、资源利用指标、污染控制指标。

    (2)采用表格文本和动态模型的方式,展示示范区“三废”排放与资源利用。建立污染物物质模型和污染物排放的设备模型,关联“三废”排放与资源利用指标数据库,在三维场景中展示企业和园区的“三废”排放与资源利用状况。功能组织上为属性窗口显示和场景动态显示。

        6、现状规划展示和规划实施效果展示系统

    通过将规划信息集成在三维场景中,直观地展示和查看规划编制成果和规划实施效果重点模拟规划实施后示范区的愿景状况

    (1)整合示范区现有的规划业务信息和规划成果信息,建立示范区规划信息数据库。内容包括规划编制成果和已审批项目库。

    (2)在三维场景中加载规划信息,按照时间尺度(2010-2020年)展示示范区的规划成果和未来发展愿景。以属性信息的方式动态展示已审批项目信息和循环经济指标。功能组织上包括规划信息专题展示和属性查询。

    7、查询与统计功能

    (1)项目属性和示范区综合属性查询。查询结果显示为企业项目和园区的循环经济指标。

    (2)空间查询。在三维场景中进行框选查询,查询结果显示为选择区域范围内的所有企业项目信息。

    (3)空间量测。包括水平距离测量、垂直距离测量和面积测量。

    4)统计功能对用户选择的项目集合或某个园区进行循环经济指标的统计,结果显示为属性列表和图表。

    8、应用辅助决策支持系统

    在虚拟三维展示平台和循环经济动态模型基础上,根据项目审批和园区建设的实际需求建立应用辅助决策支持系统,服务于政府决策

    (1)项目建设选址分析。建立适宜性选址分析模型,根据项目类型,选择选址因子(地形、交通、资源配置、环境基础),叠加分析生成适宜性分析结果。

    (2)物质流分析预测。在建立起企业内部、产业链内部和产业链之间物质流动模型的基础上,给定原料和能量输入,得到最终产品产量和污染物排放量。

    (3)项目综合评价。统计计算目标项目的循环经济指标,与园区的控制指标进行对比分析,评价项目的环境影响,作为项目审批的技术依据。 

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