基于GIS的邕江水污染预测系统研究

论文摘要

在区域水环境管理中,建立水质预测系统进行水质模拟、预测是当前环境管理部门对水环境进行管理和决策的有效途径之一。为保障南宁市用水安全,通过提高邕江水污染预测能力以提高水质预警能力,并及时应对突发性污染事件提供技术依据,本文尝试在C#.net的环境下,基于GIS二次发开建立邕江水质预测系统,通过邕江水污染预测结果的可视化,为邕江水污染的防治提供空间辅助决策支持。论文主要包括以下几个方面：根据水质预测模拟需求和地理信息系统的特征,从结构、功能等方面设计了基于GIS的邕江水质预测系统。通过GIS的二次开发软件进行综合分析,结合GIS特点及所用到的水质模型特点,确定了系统的开发技术路线,即以数据库为基础,在.NET环境下,采用VisualC#对河道进行空间离散化,将GIS与水质预测模型集成,使用组件技术、插件技术等关键技术构建系统。系统实现了对邕江内河的非固定排污口的持续排放预测、非固定排污口的瞬时排放预测；对干流的单个排污口的持续排放预测、多个排污口持续排放污染预测和突发性污染事故预测。系统用图形显示了污染物推移扩散过程,并使用不同颜色级别表示了污染物相应的浓度范围,使水环境管理者方便地掌握各个河段所对应的污染情况。对于干流持续排放的预测,本文结合了地表水水质标准,为水环境管理提供更为直观、实用的水质类别判断预测结果显示图。对于干流的突发性污染事故的预测,实现了动态演示,以满足水环境管理部门对突发性污染事故的时空信息的掌握。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 GIS研究现状
• 1.3.2 水质模型研究现状
• 1.3.3 基于GIS的水质预测研究现状
• 1.3.4 河道空间离散化研究现状
• 1.4 研究内容
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 论文创新点
• 1.5 研究的技术路线
• 第二章 系统分析和设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统总体设计
• 2.2.1 系统设计的目标
• 2.2.2 系统设计的原则
• 2.2.3 系统总体框架的设计
• 2.3 系统界面设计
• 2.4 系统功能设计
• 2.4.1 地图控制功能
• 2.4.2 数据管理功能
• 2.4.3 污染预测功能
• 2.5 数据库的设计
• 2.5.1 数据库技术的概述
• 2.5.2 数据库的设计
• 2.6 组件和开发平台
• 2.7 系统的集成方式
• 2.7.1 GIS与水质模型的集成方式
• 2.7.2 本系统采用的集成方式
• 第三章 系统功能的实现
• 3.1 系统的软硬件环境
• 3.1.1 硬件环境
• 3.1.2 软件环境
• 3.2 数据库建立和管理
• 3.2.1 空间数据库的建立
• 3.2.2 属性数据库的建立
• 3.2.3 数据的调用
• 3.3 系统的界面实现
• 3.4 GIS与水质模型的集成
• 3.4.1 集成的步骤
• 3.4.2 水质模型
• 3.4.3 空间离散化
• 3.4.4 数值计算
• 3.4.5 离散化结果的可视化表达
• 3.4.6 离散化结果
• 3.5 预测结果及其分析
• 3.5.1 内河预测
• 3.5.2 干流预测
• 第四章 结论和展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢