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煤炭是我国重要的基础能源和原料,在国民经济中具有重要的战略地位。开展环境影响评价工作是实施煤炭工业的可持续发展的重要措施之一。建设项目环境影响评价对减缓和遏制采矿的环境影响起到了积极的作用,但仍无法有效地解决在较大区域内煤炭开发活动产生的大范围、长期、累积和交叉综合的环境影响。开展科学、合理的矿区规划和对规划进行战略环境评价是解决上述问题的根本方法。然而目前战略环境评价在理论、技术和方法方面尚不成熟。因此探索更为先进的环境技术手段成为环境科研工作者新的研究议题。本论文选择煤炭矿区为研究对象,通过开发VR (Virtual Reality)技术和GIS系统松散结合的VGIS系统,研究煤炭矿区规划大气污染物扩散过程的动态模拟,并对晋东煤炭基地阳泉矿区进行实证研究,最终实现了污染物扩散的时序化、动态化可视模拟。研究结果如下：(1)运用地理学、资源环境学、系统动力学研究煤炭基地开发过程及其环境响应,并根据煤炭矿区的特征,对比分析众多污染扩散模式的优缺点,挑选CALPUFF作为矿区规划污染物扩散的预测模式。(2)利用Microsoft Visual Studio.NET和ArcGIS Engine的嵌入式GIS组件库为开发平台,开发了煤炭矿区规划大气环境影响评价VGIS系统,实现了对环境空气污染扩散信息进行动态演示、查询、模拟、数据输出等功能。(3)以晋东煤炭基地阳泉矿区总体规划为例,对SO2、NO2和PM10三种污染的扩散过程进行实证研究,得出：不同的扩散条件下污染物浓度贡献值的大小和分布范围不同；同一点的污染物浓度是多个污染源的贡献值累加,体现出了不同污染源之间的区域联合影响；除阳泉矿区规划范围外,还有较大的外部区域受到环境空气污染影响。该研究实现了煤炭基地开发与环境空气质量响应的动态模拟,形象、直观地表达环境空气质量和状况,增强了对污染物扩散影响的判读能力,提高了环境空气影响预测、评价的准确性和工作效率。本研究丰富了战略环境评价方法论体系,进而为优化煤炭基地发展规划方案、促进煤炭基地健康发展提供科学依据。