延河流域水土流失分布式地理信息系统研究

论文摘要

延河流域地处黄土高原丘陵沟壑区,属入黄的一级支流,流域内黄土丘陵沟壑面积占全流域的90%以上,水土流失较为严重,国家相关部门已开展了长期的治理并进行了大量研究,目前积累了大量的原始数据和相关研究成果。为有效的组织和管理并利用已有研究成果挖掘出海量数据中的重要信息,为水土保持管理人员提供快捷的数据分析与准确的水土流失预报平台,实时动态跟踪各个水土保持管理部门的监测数据,为宏观预报提供科学的分析依据。本研究依托国家973项目(项目编号：2007CB407200)—中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究,结合已有的研究成果和分布式地理信息系统技术,并以中国水土流失方程(CLSE)为计算模型,设计和实现了基于分布式GIS的延河流域水土流失信息管理系统。系统采用C/S、B/S混合模式,C/S模式构建分布式运算环境、B/S模式实现水土流失信息的WEB发布,利用空间数据库引擎,结合关系型数据库Oracle实现了延河流域海量栅格数据和矢量数据的分布式存储和管理。主要成果如下：(1)开发实现了延河流域水土流失信息管理平台,系统针对延河流域水土流失数据涉及的面域广、数据类型多、时效性强等特点,在网络坏境下多用户能能同时对数据进行管理与维护,对分布于不同地域管理部门数据的及时更新提供了一个方便快捷的信息服务平台。(2)建立了延河流域水土流失分布式数据库,以中国水土流失方程(Chinese Soil Loss Equation,CSLE)为蓝本,根据降雨、土壤、坡度坡长、生物、工程、耕作措施相关因子建立起延河流域的水土流失分布式数据库。(3)实现了延河流域水土流失状况的WEBGIS发布,以Web的方式及时对延河流域的水土流失状况进行发布,不仅服务于水土保持管理者,更重要的是公众通过这种免费服务可获得丰富的地理信息,进而扩大公众关注度和影响力。结果表明：GIS等信息技术的应用能有效促进水土保持管理工作效率的提升,特别是分布式GIS应用,是解决跨地域的不同管理部门多元数据的组织和管理的有效途径。基于系统平台利用CLSE模型预报土壤侵蚀的结果与现实吻合较好,该系统平台对管理流域水土流失有一定的推广价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 国内外水土流失预报模型研究进展
• 1.2.2 GIS在水土流失方面的研究现状
• 1.3 研究区概况
• 1.3.1 地理位置
• 1.3.2 自然气候
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 水土流失预报模型
• 2.1 本系统采用的水土流失预报模型
• 2.2 模型因子计算方法
• 2.2.1 降雨侵蚀力因子
• 2.2.2 土壤可蚀性因子
• 2.2.3 坡度坡长因子
• 2.2.4 生物措施因子
• 2.2.5 工程措施因子
• 2.2.6 耕作措施因子
• 第三章 分布式计算机技术
• 3.1 分布式系统概述
• 3.2 分布式数据库系统
• 3.3 分布式地理信息系统
• 3.3.1 数据共享的DGIS
• 3.3.2 分布式计算的WEBGIS
• 3.3.3 DGIS的优势
• 第四章 系统总体设计
• 4.1 总体框架设计
• 4.2 数据库数据组织
• 4.3 相关数据表设计
• 第五章 系统功能实现
• 5.1 数据图层管理
• 5.3 侵蚀过程模拟
• 5.4 数据实时更新
• 5.5 预报结果发布
• 第六章 实证研究
• 6.1 土壤侵蚀计算
• 6.2 计算结果分析
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历