黄龙堰小流域健康评价地理信息系统的研制

论文摘要

当今世界,人类面临许多重大问题,其中包括生态环境问题和生态系统健康问题。随着人们对生态系统状况的研究越来越重视,健康评价日益成为生态系统管理的目标和方向,同时,也成为人们关注的焦点。生态健康评价不仅在制定生态系统的保护对策上提供了依据,而且可以提高持续经营水平和相应管理水平。地理信息系统不仅被广泛应用在包括环境监测、环境影响评价、生态管理与预测规划等方面的生态环境研究中,而且还可以综合加工和快速的反映空间监测信息。首先,参考大量关于生态系统健康评价的文献,确定小流域的评价框架,选取可以反映小流域生态状况而且易获得评价指标。指标选取要切实反映本地区小流域生态系统的本质特性,以小流域的服务功能为重心;要把人的因素作为小流域生态系统的组成来看待。除此之外,指标的选取还应该遵循科学性、空间性、系统性、可操作性和完备性。其次,获取黄龙堰小流域的原始资料,提取相关信息,对黄龙堰小流域进行生态系统的健康评价。笔者通过ArcGIS等相关软件,将栅格图中的相关信息矢量化,获取DEM、坡度图,土地类型图、水域图,水土流失强度分布图等,从而量化相应指标。同时,通过该区域的TM数据,提取黄龙堰小流域的NDVI指数图,得到相关的NDVI指标。最终对黄龙堰小流域的生态健康给出合理而科学的评价结果0.6565。通过进一步的研究,本文发现制约黄龙堰小流域生态健康状况提高的主要原因:人口密度较大,人类的干扰较强,人类给该区域带来的压力较大。然后,通过理解和学习ArcEngine的开发特点,结合生态健康评价的客观需求,笔者设计了一套较充分的小流域健康评价地理信息系统方案,并最终开发和完成了地理信息系统的整体功能。本系统具有一般地理信息的常规功能,满足一般用户的图层加载、查看、编辑和图表查询等功能,同时,本系统追求数据处理的精确性,提高数据处理的效率。除此之外,该系统在开发的过程中,留有许多接口,方便开发人员进行扩展,避免重复开发。需要强调的是,整个系统在开发过程中,力求层次清晰,功能分割条理清楚,用户界面简明易懂,各模块力求保持风格一致,各菜单标准统一,将小流域健康评价的专业思想融入其中。最后,本文具体介绍了小流域健康评价地理信息系统在实际操作中的应用,以及具体的建模,分析和预测等功能。通过对系统的调试,不断改进系统的相关模块功能,实现了评价指标的进一步管理。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 地理信息系统得概述
• 1.1.1 地理信息系统的发展
• 1.1.2 地理信息系统的应用
• 1.2 生态系统健康概述
• 1.2.1 生态系统健康概念及其发展过程
• 1.2.2 生态系统健康评价工作的重要性
• 1.2.3 小流域生态系统健康评价进展
• 1.3 地理信息系统在生态系统健康评价中的应用
• 1.3.1 国外相关研究
• 1.3.2 国内相关研究
• 1.4 研究的意义及目的
• 1.5 研究内容和步骤
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究步骤
• 第二章 小流域健康评价指标体系的制定
• 2.1 评价指标的选取原则
• 2.2 确定选取指标的概念模型
• 2.3 确定具体选取指标
• 第三章 研究区域概况及研究资料
• 3.1 研究区域概况
• 3.2 研究资料
• 3.3 所需硬件及相关软件介绍
• 3.3.1 所需硬件配置
• 3.3.2 所需软件及开发环境
• 3.3.3 相关软件介绍
• 3.4 研究资料处理和分析
• 3.5 研究方法和研究路线
• 第四章 黄龙堰小流域健康评价
• 4.1 各指标评价值的确定与计算
• 4.1.1 压力状况指标
• 4.1.2 状态状况指标
• 4.1.3 响应状况指标
• 4.2 评价体系权重的确定
• 4.2.1 权重对评价体系的影响
• 4.2.2 确定权重系数的方法
• 4.3 黄龙堰小流域生态系统评价结果和分析
• 4.3.1 评价结果的计算
• 4.3.2 评价结果的分析
• 第五章 小流域健康评价地理信息系统的总体设计
• 5.1 ArcGIS Engine 开发技术
• 5.1.1 ArcGIS Engine 开发特点
• 5.1.2 ArcGIS Engine 开发包
• 5.2 系统的设计原则
• 5.3 系统的总体设计
• 5.4 系统界面的开发流程
• 第六章 地理信息系统界面与设计
• 6.1 用户管理模块
• 6.2 地图的显示
• 6.3 专题图层的显示
• 6.4 属性表的浏览
• 6.5 地理信息的查询
• 6.5.1 图到表的查询
• 6.5.2 表到图的查询
• 6.5.3 属性表的自定义查询
• 6.6 图层编辑
• 6.7 系统建模和分析
• 第七章 结论与讨论
• 7.1 结论
• 7.2 讨论
• 参考文献
• 详细摘要