近年来,我国城市大气污染的一个重要特征就是由煤烟型污染向机动车排气型污染转化,机动车尾气排放成为城市空气污染的一个重要因素。研究不同道路状况、建筑物、气象等诸多因素影响下的机动车尾气污染扩散是分析和预测城市大气环境质量的基础。本研究在分析国内外同类研究成果的基础上,以河南省开封市老城区为研究对象,根据实际车辆和环境数据修正了美国环保局开发的MOBILE6.2模型;以传统高斯模型为基础,考虑了有风和静风状态,修正、简化得到适用于开封老城区的机动车尾气排放扩散模型。将GIS技术与机动车尾气排放扩散模型相结合,开发出开封老城区机动车尾气污染预测信息系统。本文主要做了以下三方面工作:首先,从反映机动车排放状况的最基本参数-机动车排放因子入手,利用美国环保局开发的MOBILE6.2模型,根据开封老城区的实际数据修正了相关的车况参数和环境参数,建立了修正的MOBILE模型,并用该模型对开封老城区的机动车排放因子进行模拟。其次,在尾气排放模型研究方面,给出了有风连续点源条件下方程的求解,并建立了该解与连续点源高斯扩散模式之间的联系,并在点源模式的基础上利用线性系统的原理采用线性迭加计算得到了机动车尾气污染线源扩散模式的一般表达式。静风状态下由于不考虑风向作用,污染源浓度的扩散在三个方向均匀且符合正态分布,通过对排放点源沿道路长度积分得到道路线源的污染扩散模式。与大多数文献资料中所给出的各种模式相比,以上表达式更为简便和实用。最后,将机动车尾气扩散模型(包括有风、静风模型)与地理信息系统(GIS)技术集成,开发了开封老城区机动车尾气污染预测信息系统,该系统可根据城市交通、风速等实际状况实时预测机动车尾气污染排放在城区中各点浓度分布。系统的实用性在应用中得到了验证。通过对数值模拟和线源扩散模型计算的结果表明:城市道路机动车尾气污染的扩散受道路网络结构影响明显,并且在道路交叉口等处的污染程度相对突出;在此基础上建立的开封老城区机动车尾气污染预测信息系统可用于城市交通大气污染的分析、评估及预测,为城市环境治理提供技术支持。