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本文对循环经济的基本概念进行分析,确立循环经济的核心在于环境与经济的协调发展,推行循环经济发展模式的关键在于既能够实现环保目标,又具有经济可行性。在3R原则的基础上,通过废物资源化和经济可行性分析,结合法律法规、策制度、技术支持、宣传教育,制定循环经济的发展模式。
将循环经济的研究对象分为三大类:企业、工业园和社会,并以此为基础对循环经济的模型进行分析。由于国内外在模型研究方面的缺乏,本文只对现有的应用模型进行说明。详细介绍生命周期评价(LCA)的应用步骤,并对常用的简式LCA进行说明。由于LCA的核心在于生命周期影响评价(LCIA),故文中对比较常用的一种LCIA方法进行了详细说明,提出工业园发展循环经济的模型应以环境与经济的协调发展为核心,以物流、能流和经济数据为基础,建立多目标优化模型;指出城市发展循环经济的模型应侧重企业和企业群的集成系统,模型的目标在于宏观调控分析,以LCA方法和多目标优化分析相结合,对城市层面的循环经济发展模式或综合规划方案进行决策分析。
循环经济模拟仿真系统的设计开发是一个结构复杂的大系统,本文对系统开发的理论和方法进行了深入分析,确定系统的开发方式、组成结构、系统功能、集成方案等内容,提出应用地理信息系统、数学模型和面向对象的开发语言进行系统的集成开发,并对硬件系统的构建结构进行研究。
采用VB开发语言构建不同种类LCI数据库与系统的连接方式,运用数据库技术对其进行管理,并能够在影响分析评价中进行数据链接,参考国外已成功开发出的生命周期评价信息系统,以美国EPA的生命周期影响评价方法为核心,实现产品的LCA评价功能,开发比较实用和具有行业特色的LCA模拟仿真系统。建成的产品生命周期评价系统,适用于对产品生命周期将带来的环境影响进行分析评价,并自动对结果进行图形化显示。LCA方法本身存在一定的问题,并不适用于所有的情况,只考虑了生态环境、人体健康、资源消耗等方面的环境问题,而未涉及技术、经济或社会效果等方面,也没有要求必须考虑环境法律的规定和限制;LCA中的原始数据或评估结果都存在时间和地域的局限性,在不同的时间和地域范围内,会有不同的环境编目数据,相应的评估结果也只适用于某个时间段和某个区域内。因此,本文所开发的系统本身也存在这些问题,必须随LCA方法学的研究进展不断更新。
对工业园模拟仿真系统的建设进行总体分析,确立系统开发的设计技术,采用基于COMGIS的地理信息系统开发技术,以MapObjects为例,开发工业园循环经济空间管理信息系统,实现了地理信息系统的基本功能,系统能够加载任何外部图层,并对图层信息进行检索查询等操作,经调试系统运行正常。由于受我国基础GIS资料缺乏的制约,工业园区区域基础电子地图的获取存在一定的困难,已开发的系统在与循环经济模型系统的全面集成方面,有待于进一步完善,功能尚需进一步扩展。
对城市模拟仿真系统的建设进行总体分析,运用多目标优化分析方法,在天津市已有数据资料的前提下,结合废水综合利用的目标,建立具体的水资源环境与经济模型,在VB平台下集成MatLab工具软件,开发应用软件系统,实现数据的自动化分析。系统能够针对不同的方案进行计算机模拟,并在不断修改相关参数的情况下,显示模拟分析结果,便于找出最佳的调控措施和循环经济设计方案,为区域循环经济的实践,提供快速、科学的分析工具。已开发的城市水循环的模拟仿真系统在开放性和数据库管理方面,功能并不完善,而且在推广应用方面,需进行深层次的开发。
分析了建立循环经济Web系统的网络硬件环境,对硬件系统的拓扑结构及操作系统进行说明,提出构建Web系统应采用的软件平台。在WebGIS的空间分析和基础数学模型分析方面,主要侧重系统开发的理论和实现技术研究,对常用的软件ArcIMS开发WebGIS进行了技术分析。由于循环经济模拟仿真系统的建设尚处于探索阶段,缺乏一定的基础数据和研究区域的空间电子地图,对Web系统的建设造成困难,对具体的应用案例研究形成影响。