基于GIS的人工鱼礁管理分析系统的设计与实践 ——以嵊泗鱼礁区为例

论文摘要

人工鱼礁作为人们为了改善水域环境,诱集捕获鱼类,保护增殖水产资源等而有意识地设置于特定场所的水域构造物,在当今陆地资源日益匮乏、海洋环境日趋恶化和海洋资源逐渐衰退的状况下,其能改变水域环境,聚集海洋生物等方面的作用逐渐受到各国的广泛关注。人们开始研究与人工鱼礁相关的各个方面,从礁体材料、礁体类型、礁体投放选址、礁体投放后管理到礁体评价等。而随着计算机软硬件技术的长足进步、数据库技术的不断更新和地理信息系统(GIS)基础理论研究的飞跃,GIS在社会生活中的应用范围和深度正在不断拓展,也开始与人工鱼礁产生交集。但是GIS在人工鱼礁方面的应用国外还主要应用在人工鱼礁选址和投放中,国内则还一片空白。故GIS并没有广泛的介入人工鱼礁相关的各个方面。本文主要关注于GIS在人工鱼礁投放后的管理以及后续跟踪调查方面的应用。创新式的尝试建立一个以舟山市嵊泗人工鱼礁投放海域为例的人工鱼礁管理分析系统,用以对人工鱼礁投放后鱼礁参数的查询显示管理以及对人工鱼礁投放后的后续跟踪调查数据的管理和分析。对于GIS而言,空间数据(GeoDatabase)库是GIS查询、显示、统计分析等功能的基础,也关系到地理信息系统的性能和各种操作的能否实现。因此本文利用Microsoft Access2007软件建立人工鱼礁基本参数和人工鱼礁投放后渔业资源跟踪调查数据的数据库。并在此基础上贯彻面向对象的思想,以ARC/INFO、AutoCAD、PhotoShop、Microsoft Access2007等软件、Windows xp操作系统、c#等开发语言为软件平台,在ArcObjects基础上通过ADO接口实现程序与Microsoft Access2007数据库的连通,采取组件集成式二次开发方式建立了舟山市嵊泗人工鱼礁投放海域的人工鱼礁管理分析系统,实现了对空间数据的编辑修改、查询显示、统计分析等功能,并应用集成在系统中地统计分析模块对该海域的渔业资源量的空间分布进行了实践。通过上述创新性的人工鱼礁管理分析系统的建立和实践,可以得出以下结论:(1)利用我们建立的人工鱼礁管理分析系统能较容易实现人工鱼礁投放后相关空间信息的可视化显示、图形数据的任意缩放和漫游、空间特征数和属性特征数据的多途径查询、浏览区的快速定位、地理数据的有效编辑和修改、地理信息的简单统计和分析,研究成果的输出和专题地图的生成。(2)使用我们建立的人工鱼礁管理分析系统中集成的地统计模块中的kriging插值方法,能有效的对人工鱼礁投放海域的渔业资源量的空间分布进行描述,准确、直观、便捷的反应渔业资源量的分布特征,并形成相关的专题地图,为管理者的管理、分析、决策提供必要的支持和科学依据。(3)实践证明,基于GIS的舟山市嵊泗海域的人工鱼礁管理分析系统的建立是对人工鱼礁投放后基本参数管理和后续跟踪调查数据管理和分析的一种创新性的有效途径和尝试。总之,采用地理信息系统技术来探索人工鱼礁投礁后的基本参数和后续跟踪调查数据的管理和分析是一项创新性重要的尝试,它具有强大的优越性和巨大的应用潜力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 人工鱼礁与地理信息系统（GIS）概述
• 1.1 人工鱼礁概述
• 1.1.1 人工鱼礁基本概念
• 1.1.2 国内外人工鱼礁建设状况
• 1.1.3 人工鱼礁的种类
• 1.1.4 人工鱼礁的机能
• 1.2 地理信息系统（GIS）概述
• 1.2.1 地理信息系统的定义
• 1.2.2 地理信息系统的构成及功能
• 1.3 GIS 在海洋渔业方面的应用
• 1.3.1 渔业海洋生态环境
• 1.3.2 鱼类资源评估
• 1.4 GIS 在人工鱼礁方面的应用
• 1.5 本文应用GIS 建立人工鱼礁管理分析系统的意义
• 第二章 人工鱼礁管理分析系统的设计与实现
• 2.1 人工鱼礁系统建设目标
• 2.2 试验点选择背景和数据来源
• 2.2.1 试验点选择的背景
• 2.2.2 人工鱼礁管理分析系统数据来源
• 2.3 系统实现途径
• 2.3.1 系统开发平台
• 2.3.2 系统开发设计方案
• 2.4 空间特征数据文件的建立
• 2.5 属性特征数据库的建立
• 2.6 空间特征数据与属性数据的相关联
• 2.7 程序源代码的编写
• 2.7.1 程序源代码编写标准
• 2.7.2 系统开发语言和 ArcObjects 模块
• 2.8 界面的设计
• 2.8.1 界面设计的标准
• 2.8.2 系统总体功能
• 2.9 系统的特点
• 第三章 人工鱼礁管理分析系统的实践
• 3.1 地统计模块的加载和系统应用背景
• 3.1.1 地统计模块的加载
• 3.1.2 系统应用背景
• 3.2 分析模块的数学公式
• 3.2.1 普通kriging 插值
• 3.2.2 单位面积扫海法
• 3.3 数据来源和处理
• 3.3.1 数据来源
• 3.3.2 数据处理
• 3.3.3 不同普通kriging 插值结果和比较
• 3.4 各向异性指数模型普通kriging 插值分析检验
• 3.4.1 绿华-三横海域渔业资源量总体分布特征
• 3.4.2 两个人工鱼礁区的渔业资源量特征
• 3.4.3 两个人工鱼礁区的渔业资源量的对比
• 3.4.4 大型岛礁的渔业资源量特征
• 3.5 对各向异性指数模型普通kriging 插值分析结果
• 3.6 人工鱼礁管理分析系统实践结果
• 第四章 结语与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢