基于GIS和RS的数字流域构建关键技术研究与实践

论文摘要

数字流域是综合运用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、虚拟现实（VR）、网络和超媒体等现代高新技术,对全流域的各种信息进行数字化采集与存储、综合管理与传输分发、深层融合与挖掘基础上构建的全流域可视化的基础信息平台。它的建立可以实现流域不同部门、不同层次之间的信息共享、交流和综合,实现全流域资源在空间上的优化配置、在时间上的合理利用,减少资源浪费和功能重叠,为相关职能部门制定可持续发展战略和宏观决策提供科学依据。 本文主要介绍了数字流域的建立流程、涉及的关键技术及其详细解决方案。具体内容如下: （1）数字流域信息的提取与处理技术; （2）数字高程模型DEM的建立及应用; （3）面向对象流域数据模型（OVDM）的设计与实现; （4）基于对象一关系型空间数据库（ORDBMS）技术和面向对象流域数据模型（OVDM）的流域空间数据库的设计与实现; （5）提出了一种解决多源空间数据集成新策略——数据中间件模式:并基于OLE-DB技术自主设计开发了空间数据库引擎; （6）基于COM技术从底层自主设计开发了组件式GIS平台VCOMGIS; （7）实现了完全集成式水土保持决策支持系统的开发; （8）对密云水库上游流域水土保持状况进行了研究。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 数字流域
• 1.1.1 数字流域概念的提出
• 1.1.2 数字流域的研究内容
• 1.1.3 数字流域的应用意义
• 1.1.4 数字流域的国内外研究现状
• 1.2 地理信息系统与遥感技术
• 1.2.1 地理信息系统
• 1.2.2 地理信息系统的主要功能
• 1.2.3 地理信息系统的发展状况
• 1.2.4 遥感的概念
• 1.2.5 遥感的功能与特点
• 1.2.6 遥感技术的发展状况
• 1.3 GIS、RS与大尺度数字流域的整合
• 1.3.1 大尺度数字流域要求GIS与其整合
• 1.3.2 大尺度数字流域对RS的要求
• 1.4土壤侵蚀与水土保持决策
• 1.4.1 土壤侵蚀的概念
• 1.4.2 土壤侵蚀的研究现状
• 1.4.3 土壤侵蚀研究的发展趋势
• 1.4.4 水土保持决策支持系统的开发方式
• 1.5 论题背景、来源及研制意义
• 1.5.1 论题背景
• 1.5.2 论题来源
• 1.5.3 研究意义
• 1.6 论文的主要创新点
• 1.7 论文的组织和主要内容
• 第二章 数字流域信息数据获取与处理
• 2.1 数字流域的数据源
• 2.2 数据采集技术
• 2.2.1 地图数据的采集
• 2.2.2 遥感的数据采集
• 2.3 密云水库上游流域信息数据的提取
• 2.3.1 流域主要数据源
• 2.3.2 地图投影的选择
• 2.3.3 基于3S技术的主要信息层的提取
• 2.4 本章小结
• 第三章 数字高程模型 DEM建立与应用
• 3.1 数字高程模型DEM
• 3.1.1 DEM的定义与特点
• 3.1.2 DEM的分类
• 3.1.3 DEM建立目的与意义
• 3.2 数字高程模型DEM 的建立
• 3.2.1 DEM的数据源及采集方法
• 3.2.2 基于等高线的DEM生成算法
• 3.3 数字高程模型DEM 的应用
• 3.3.1 基于地形因子的计算
• 3.3.2 DEM在水文中的应用
• 3.4 数字高程模型DEM的三维显示
• 3.4.1 三维显示技术的介绍与比较
• 3.4.2 基于OpenGL的地形三维可视化
• 3.5 本章小结
• 第四章 面向对象流域数据模型的设计与实现
• 4.1 数据模型
• 4.2 流域数据模型
• 4.2.1 流域几何对象模型
• 4.2.2 流域要素对象模型
• 4.2.3 图形表示对象模型
• 4.3 整体OVDM及数据结构
• 4.3.1 几何对象数据结构
• 4.3.2 图形表示对象数据结构
• 4.3.3 流域要素数据结构
• 4.4 本章小结
• 第五章 面向对象流域空间数据库的设计与实现
• 5.1 空间数据库
• 5.1.1 空间数据库的基本概念
• 5.1.2 空间数据库的研究现状
• 5.1.3 空间数据库技术
• 5.2 基于ORDBMS技术的流域空间数据库的设计与实现
• 5.2.1 数据库逻辑设计
• 5.2.2 数据库物理设计
• 5.3 本章小结
• 第六章 多源空间数据集成与空间数据库引擎
• 6.1 多源空间数据集成
• 6.1.1 数据标准化模式
• 6.1.2 操作标准化模式
• 6.1.3 多源空间数据集成的新策略——数据中间件模式
• 6.2 空间数据库引擎
• 6.2.1 什么是空间数据库引擎SDE
• 6.2.2 空间数据库引擎的基本功能
• 6.2.3 常见的几种空间数据库引擎
• 6.2.4 空间数据库引擎应具备的基本特性
• 6.2.5 空间数据库引擎开发技术介绍
• 6.2.6 使用OLE-DB读取数据的基本方法
• 6.2.7 基于OLE-DB的数据访问对象的实现
• 6.3 本章小结
• 第七章 基于组件技术的水土保持决策支持系统的研制与开发
• 7.1 系统开发原则
• 7.1.1 系统研制目的
• 7.1.2 系统设计原则
• 7.1.3 系统主要功能
• 7.2 系统总体设计
• 7.2.1 系统开发方法
• 7.2.2 系统的体系结构
• 7.2.3 系统的技术路线
• 7.3 组件式GIS平台的设计与开发
• 7.3.1 组件式GIS概述
• 7.3.2 VCOMGIS的设计与实现
• 7.4 模型库的建立
• 7.4.1 非点源污染数学模型
• 7.4.2 基于采样点的空间分布模型
• 7.5 应用情况
• 7.5.1 密云水库上游流域概况
• 7.5.2 1990年、1995年、2000年土地利用变化情况
• 7.5.3 水文模拟
• 7.5.4 结论与建议
• 7.6 本章小结
• 第八章 总结
• 8.1 概述
• 8.2 研究内容
• 8.3 研制意义
• 8.4 下一步主要工作
• 参考文献
• 攻读博士期间发表论文及参加科研情况
• 中文摘要
• Abstract
• 致谢