基于GIS的森林火灾扑救指挥系统设计与实现

论文摘要

森林资源是人类生存和发展的重要物质基础,具有不可替代的地位和作用。森林火灾是对森林破坏和影响最严重的灾害之一,森林火灾不仅严重破坏森林资源,造成重大的经济损失和人员伤亡,而且造成自然环境的严重破坏,影响生态平衡。如何预防森林火灾的发生,尽早发现和安全快速地扑灭森林火灾,把森林火灾带来的危害降低到最小程度,成为林业部门面临的重要课题。近年来,随着计算机技术和地理信息科学的发展,以地理信息系统(GIS)为主的3S技术为我们解决林业资源管理和森林火灾的监测、火灾扑救提供了新的方法和思路。地理信息系统和森林防火的结合,也为森林火灾扑救指挥决策提供了重要手段。本文利用ESRI公司的ArcEngine组件、利用MircoSoft的.NET平台和C#语言对森林火灾扑救指挥系统进行设计和开发,利用空间数据库对系统中的空间数据和属性数据进行管理,无缝集成。本文主要分为以下几个部分:第一部分,为论文的第一章。主要对国内外森林防火系统的研究现状进行对比分析,指出目前林火管理和扑救中存在的问题。同时简要介绍了本文研究的主要内容。第二部分,为论文的第二章。主要对森林火灾扑救系统研发的技术基础作了简要介绍。该部分首先总结了地理信息系统、遥感和空间卫星定位系统的概念和特点。其次,对组件技术和组件式GIS进行了讨论。最后,对ArcGIS平台、ArcEngine组件和ArcSDE空间数据库引擎做了详细的介绍。第三部分,为论文的第三章和第四章。文章通过对系统进行业务和功能需求分析,设计系统目标和原则,对森林火灾扑救指挥系统进行了框架设计、功能模块设计,并部署了系统开发环境。在系统总体设计的基础上,设计并构建了Geodatabase空间数据库和属性数据库。第四部分,为论文的第五章。采用高级编程语言C#和ArcEngine组件库开发了森林火灾扑救指挥平台,实现了用户对空间数据和属性数据的查询管理以及森林火灾扑救指挥中的最短路径分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 国内外研究现状及动态
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 现阶段研究中存在的问题
• 1.3 本文研究的目的及意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 本文的研究内容
• 1.5 本章小结
• 2 系统相关理论及关键技术
• 2.1 3S 技术
• 2.1.1 地理信息系统
• 2.1.2 遥感
• 2.1.3 全球卫星定位系统
• 2.2 组件对象模型及组件GIS
• 2.2.1 COM 技术
• 2.2.2 组件式GIS
• 2.3 ARCGIS 平台介绍
• 2.3.1 ArcGIS Engine
• 2.3.2 ArcSDE
• 2.4 关键技术
• 2.4.1 最短路径分析
• 2.4.2 森林火险等级分析预报
• 2.5 本章小结
• 3 森林火灾扑救指挥系统总体设计
• 3.1 系统需求分析
• 3.1.1 业务需求分析
• 3.1.2 功能需求分析
• 3.2 系统目标与原则
• 3.2.1 系统目标
• 3.2.2 系统设计原则
• 3.3 系统总体设计
• 3.3.1 系统总体框架设计
• 3.3.2 功能模块设计
• 3.3.3 系统开发环境
• 3.4 本章小结
• 4 森林火灾扑救指挥系统数据库设计
• 4.1 空间数据库设计
• 4.1.1 Geodatabase 空间数据优势
• 4.1.2 Geodatabase 组织结构
• 4.1.3 Geodatabase 存储方式
• 4.1.4 空间数据库构建
• 4.2 属性数据库设计
• 4.2.1 基础地理数据属性表
• 4.2.2 林火专题数据库
• 4.2.3 档案数据库
• 4.3 本章小结
• 5 森林火灾扑救指挥系统实现
• 5.1 系统主界面
• 5.2 数据库连接
• 5.3 最短路径分析
• 5.4 信息查询
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 6.1 结论
• 6.2 存在不足与展望
• 致谢
• 参考文献