随着我国经济的快速发展，尤其是化工和石油产业，其生产、储运过程中涉及到成千上万种危险性物质，这些物质大都易燃、易爆、有毒、有害。一旦发生泄漏事故，尤其是那些有毒、易挥发、易扩散到空气中的危险性物质，将对附近居民和环境造成极大的危害。　　 危险性物质发生泄漏后，扩散到空气中，其扩散过程除了与自身的理化性质有关外，主要取决于污染扩散中的气象条件和周边环境。目前国内外有关空气污染扩散模拟大部分在扩散过程中其风向是保持不变。本文依据有害物质在空气中扩散风向可能会发生变化，研究自适应可变风向的空气污染扩散模拟方法。通过相关空气扩散模式模拟估测出污染物扩散浓度与危害范围等，从而为现场戒严、应急监测、人员紧急疏散、抢险、求援和灾后评估等提供支持和帮助，对指导事故预防、监测和处理有重要意义。　　 本文以高斯扩散模式为基础，研究了高斯点源烟流模式和高斯点源烟团模式下污染物扩散浓度的计算及其模式参数的设置。在对自适应可变风向的空气污染扩散模拟的研究中提出了模拟采样点污染物扩散浓度计算以及污染物扩散区的表达等关键技术问题；并依据环境、生命安全等保护最大化的原则，提出了“风向变化后，前期的污染物扩散区仅在新风向下发生平移，其内部浓度不变”的假设。通过在风向变化后，与前期已有污染物扩散的叠加，解决了可变风向条件下模拟采样点污染物浓度的计算，污染扩散危险区的生成及叠加等关键技术问题。　　 在上述研究的基础上本文将可变风向空气污染扩散模型与GIS相结合，根据可变风向空气污染扩散模拟的需求，以ArcEngine 作为GIS二次开发平台，设计和实现了可变风向空气污染扩散模拟原型系统。