生态环境综合信息图谱的研究 ——以福建省为例

论文摘要

生态环境是人类生存、发展的基础，生态环境建设是社会、经济发展的前提和保障。而生态环境功能的退化、生态环境质量的恶化，已成为我国许多地区生态环境的重大危机，严重制约区域的社会和经济的发展。生态环境既受自然规律的控制，也深受人类经济活动的影响。而生态环境综合信息图谱是在生态环境调查研究与动态监测的基础上，运用生态环境基础与动态数据库的大量数字信息，经过图形思维的抽象概括，并以计算机多维动态可视化技术，显示生态环境及其各要素空间形态结构与时空变化规律的一种方法与手段。本文以福建省的生态环境作为研究对象，在理论研究的基础上，从地学信息图谱的角度，论述了生态环境综合信息图谱的基本特点，并提出了福建省生态环境综合信息图谱的分类方案及其指标体系；在生态环境综合评价中引入地学信息图谱的方法，构建福建省生态环境综合评价信息图谱；进而提出了生态环境综合信息图谱数据库的概念，从图谱数据库的设计、管理模式、数据分析与处理，到数据库的建立等方面进行了论述，并初步建立了福建省生态环境综合信息图谱数据库系统。具体包括如下内容： (1)在理论上，借鉴其它学科的图谱成果，进一步归纳、总结和完善地学信息图谱的理论体系，提出生态环境综合信息图谱构建的理论基础及其设计和提炼的基本方法。 (2)根据生态环境信息的特点，讨论了生态环境信息获取和处理的主要方法。在对福建省生态环境深入了解和分析的基础上，提出了福建省生态环境综合信息图谱的分类系统及其指标体系，并以此为基础构建综合信息图谱。 (3)生态环境有序的发展迫切需要大量的地学信息数据，地学信息图谱概念的引入及其与生态环境的结合，将使生态环境的发展得到更多更好的数据、信息及基础理论支撑。将地学信息图谱的方法用于生态环境综合评价，构建区域生态环境综合评价信息图谱模型，实现多维、虚拟地显示生态环境质量演化的规律，能够直观地反映生态环境质量状况和等级状况，揭示区域生态环境的特征和规律。另一方面，

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 人类基因图谱的启示
• 1.1.2 “3S”和数字地球的技术支持
• 1.1.3 地球信息科学发展奠定的科学理论基础
• 1.1.4 全球变化和可持续发展研究的需要
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 地学信息图谱的研究现状
• 1.2.2 生态环境及其相关指标休系的研究概况
• 1.2.2.1 生态环境类型分类指标体系
• 1.2.2.2 生态环境质量评价指标体系
• 1.2.3 福建省生态环境研究概况
• 1.3 研究内容与研究框架
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究设计框架
• 1.4 小结
• 第2章 生态环境综合信息图谱的基本理论与方法
• 2.1 地学信息图谱的概念与内涵
• 2.1.1 地图与图谱
• 2.1.2 图谱与信息图谱
• 2.1.3 地学信息图谱的概念
• 2.1.4 地学信息图谱的内涵
• 2.2 地学信息图谱的特点和实质
• 2.2.1 地学信息图谱的主要特点
• 2.2.1.1 地学信息图谱的学科特点
• 2.2.1.2 地学信息图谱的技术特点
• 2.2.1.3 地学信息图谱的应用特点
• 2.2.2 地学信息图谱的实质
• 2.3 地学信息图谱的理论基础
• 2.3.1 地学空间认知
• 2.3.2 地理信息的基本单元
• 2.3.2.1 地理单元
• 2.3.2.2 地学信息图谱的基本单元
• 2.3.3 信息识别与提取
• 2.3.4 分形分维
• 2.3.5 信息模型
• 2.4 生态环境综合信息图谱的特点
• 2.4.1 生态环境综合信息图谱的概念
• 2.4.2 生态环境保护与建设的理论基础
• 2.4.2.1 系统理论
• 2.4.2.2 生态系统理论
• 2.4.2.3 生态经济学理论
• 2.4.2.4 环境科学理论
• 2.4.2.5 景观生态学理论
• 2.4.2.6 恢复生态学理论
• 2.4.3 生态环境综合信息图谱的创新点
• 2.5 生态环境综合信息图谱的设计与生成方法
• 2.5.1 生态环境综合信息图谱的设计
• 2.5.2 生态环境综合信息图谱提炼的基本方法
• 2.6 小结
• 第3章 福建省生态环境的特征分析
• 3.1 福建省生态环境概况
• 3.2 福建省生态环境的要素分析
• 3.2.1 地质构造、地貌分析
• 3.2.2 气候分析
• 3.2.3 水文与水资源
• 3.2.4 土壤和植被分析
• 3.2.5 土地利用
• 3.3 福建省生态环境要素的综合分析
• 3.4 人类活动对福建省生态环境的影响
• 3.5 小结
• 第4章 生态环境综合信息图谱指标体系及其图谱的构建
• 4.1 生态环境信息的基本特点
• 4.2 生态环境信息获取与处理的主要方法
• 4.2.1 遥感和GIS相交互的信息提取方法（地图演绎法）的特点
• 4.2.2 遥感和GIS相交互的信息提取方法的工作流程
• 4.2.2.1 数据准备
• 4.2.2.2 信息采集与处理
• 4.3 福建省生态环境综合信息图谱的分类系统及指标体系
• 4.3.1 与生态环境相关的分类
• 4.3.1.1 综合自然地理区划的分类系统
• 4.3.1.2 土地类型和土地利用的分类
• 4.3.1.3 FAO土地覆被的分类
• 4.3.1.4 景观生态分类
• 4.3.1.5 生态环境分类
• 4.3.2 生态环境综合信息图谱的分类系统
• 4.3.2.1 分类方案的确定
• 4.3.2.2 分类的目标与原则
• 4.3.2.3 指标选择与分类体系的构建
• 4.3.3 福建省生态环境综合信息图谱分类系统及指标体系
• 4.3.3.1 概述
• 4.3.3.2 福建省生态环境类型划分的指标体系
• 4.4 小结
• 第5章 福建省生态环境综合评价指标体系及其图谱构建
• 5.1 区域生态环境综合评价信息图谱
• 5.1.1 区域生态环境综合评价信息图谱的特点
• 5.1.2 地学信息图谱的方法在区域生态环境综合评价中的优势
• 5.2 福建省生态环境综合评价信息图谱的指标体系
• 5.2.1 生态环境综合评价的基本理论研究
• 5.2.2 福建省生态环境综合评价指标体系的构建
• 5.2.2.1 评价指标体系的构建原则
• 5.2.2.2 评价指标体系的构建方法
• 5.2.2.3 指标因子的确立
• 5.3 福建省生态环境的综合评价
• 5.3.1 评价方法的选择
• 5.3.2 评价指标的标准化
• 5.3.3 评价指标权重的确定
• 5.3.4 综合评价
• 5.3.4.1 综合评价指数的计算
• 5.3.4.2 评价等级标准
• 5.3.4.3 综合评价结果
• 5.4 福建省生态环境综合评价信息图谱的生成
• 5.5 福建省生态环境综合评价信息图谱的结构分析
• 5.5.1 福建省生态环境综合评价等级图谱分析
• 5.5.2 福建省生态环境综合评价指标的相关性分析
• 5.5.3 福建省生态环境分异状况
• 5.6 小结
• 第6章 福建省生态环境综合信息图谱数据库系统
• 6.1 空间数据与空间数据库概述
• 6.1.1 空间数据
• 6.1.2 空间数据库的特点及其发展
• 6.1.2.1 空间数据库的概念
• 6.1.2.2 空间数据库管理系统的模式
• 6.1.2.3 空间数据库的发展方向
• 6.2 生态环境综合信息图谱数据库的设计
• 6.2.1 生态环境综合信息图谱数据库的概念
• 6.2.2 生态环境综合信息图谱数据库的设计原则
• 6.2.3 生态环境综合信息图谱数据库与信息可视化
• 6.2.4 生态环境综合信息图谱数据库的构建
• 6.2.4.1 确定系统目标
• 6.2.4.2 数据库设计
• 6.2.4.3 收集整理资料
• 6.2.4.4 数据输入与编辑
• 6.2.4.5 符号设置
• 6.2.4.6 数据入库
• 6.3 福建省生态环境综合信息图谱数据库系统的建设
• 6.3.1 系统开发环境
• 6.3.2 系统构成
• 6.3.3 数据组织与分析
• 6.3.3.1 数据源
• 6.3.3.2 数据分类编码
• 6.3.4 系统功能
• 6.3.4.1 用户界面（GUI）
• 6.3.4.2 系统基本操作功能
• 6.3.4.3 系统查询功能
• 6.3.4.4 数据管理
• 6.4 小结
• 第7章 结论
• 7.1 结论
• 7.2 创新点
• 7.3 讨论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历
• 福建师范大学学位论文使用授权声明