云南山地土壤垂直带信息系统设计与研究

论文摘要

地球表面约1／4是山地,全世界有1／10的人口居住在山地,而约l／2人口的生活依靠山地资源。可见山地是地球生命支撑体系的重要组成部分,对维系人类生存与发展以及改善人类生存环境质量起着重要的作用。而近年来对山地的过度开发,已引发了一系列生态环境问题,严重制约着区域经济的发展步伐。以山地环境要素中的土壤作为一个切入点,利用地学信息图谱和地理信息系统技术研究山地土壤垂直带的分布、变化规律,将有助于反演山地环境的变化、预测其未来的发展趋势,为经济与社会可持续发展的规划决策提供科学依据和具体结论。地学信息图谱是一种将地球信息经过图形思维与抽象概括,并以计算机多维动态可视化技术显示地球系统几个要素和现象的宏观、中观及微观的时空变化规律的理论方法。地理信息系统则是一种存储、处理、查询、分析各种地球空间信息的技术手段。两者有机结合可优势互补,对于土壤垂直带的研究具有重要的现实意义,经过地学认知与空间模型的深入分析研究,有利于形成对垂直带更深层次的认识。本研究在前人研究成果的基础上,以云南这一地貌类型复杂、山地特征典型的省份作为研究区域,构建了土壤垂直带的数据存储结构,实现了土壤垂直带数字化显示,发现其在地域上分布具有纬向阶梯递增和经向递增的规律。接着根据土壤垂直带谱的数据特点、应用范围等,利用Geodatabase、ArcGIS Engine9.2和C#建立了云南山地土壤垂直带信息系统,实现了带谱图与空间位置的动态链接,可实时、高效查询相关信息。由于水平所限,加之时间、数据不足,对于带谱的图形计算及知识发现和数据挖掘未做深入研究,这将是下一步研究工作中需要加强和提升的地方。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据和意义
• 1.2 相关领域研究进展
• 1.2.1 GIS研究进展
• 1.2.2 地学信息图谱研究进展
• 1.2.3 山地垂直带研究进展
• 1.2.4 地学信息图谱与GIS技术的集成应用
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 技术路线与方法
• 1.5 小结
• 第2章 基础理论与关键技术
• 2.1 地学信息图谱理论
• 2.1.1 地学信息图谱的产生和发展
• 2.1.2 地学信息图谱相关概念的内涵
• 2.1.3 地学信息图谱的特征及类型
• 2.1.4 地学信息图谱的理论基础
• 2.1.5 地学信息图谱的建立步骤
• 2.2 地理信息系统二次开发
• 2.2.1 地理信息系统开发思想
• 2.2.2 组件GIS
• 2.3 小结
• 第3章 云南省山地土壤垂直带信息图谱研究
• 3.1 研究区自然概况
• 3.2 数据来源及处理
• 3.2.1 土壤资料
• 3.2.2 数字高程模型
• 3.2.3 山顶点的提取
• 3.3 土壤垂直带谱分析
• 3.3.1 基带土壤的形成及分布
• 3.3.2 土壤垂直带信息图谱分析
• 3.3.3 带谱分布模式分析
• 3.4 小结
• 第4章 系统的设计与实现
• 4.1 需求分析
• 4.2 总体设计
• 4.2.1 系统设计的目标和原则
• 4.2.2 系统的软硬件环境
• 4.2.3 系统总体结构和主要功能设计
• 4.3 数据库的设计与建立
• 4.3.1 数据库的设计
• 4.3.2 数据库的建立
• 4.3.3 空间数据模型
• 4.3.4 建立空间数据库
• 4.4 系统的实现
• 4.4.1 系统的开发
• 4.4.2 专业分析功能的实现
• 4.4.3 系统的界面
• 4.5 小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 创新点
• 5.3 有待深入研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果