基于三维GIS的流域—河品生态安全评价系统的设计与实现 ——以大洋河为例

论文摘要

随着科学技术的发展,人类社会对自然环境的探索和需求越来越多。流域-河口区作为陆地和海洋相互作用的承受区域,具有高度的环境多样性、生物多样性和生态敏感性。随着人类活动在流域范围内的全面展开,流域物质输出日趋复杂化,污染物质、泥沙、营养盐等输出增多,对海洋环境的影响不容忽视。此外,河口位于河流入海的三角洲区域,往往具备空间地理位置的优势,拥有丰富的水资源、油气资源、港口资源等。由于其重要的经济地位,因此受到人类活动的影响非常大。在这种情形下,流域-河口区的生态安全问题受到各政府、组织和相关学者的关注,如何实现流域-河口自然资源的合理开发、有效保护自然环境、实现人与自然和谐相处,成为目前研究的热点。近年来,地理信息系统技术（GIS）和遥感技术（RS）的发展为生态安全问题的研究提供了新的技术手段,为生态安全评价数据的获取与处理、生态安全评价结果的表达提供了新思路。本文以大洋河流域-河口为试验区,采用Skyline为三维GIS平台、SuperMap为二维GIS平台,在.NET环境中设计并实现了基于三维场景的流域-河口生态安全评价系统。论文首先介绍了系统相关背景知识、选题背景与意义、国内外相关研究发展概况及论文结构安排;其次详细介绍了系统的总体架构、技术路线、软件平台以及功能模块设计;然后介绍了系统构建所做的数据准备,及数据特点与分类管理;并以大洋河为实例,从三维场景、流域-河口基础信息模块、流域污染风险评价模块、河口湿地生态健康评价模块和河口海域生态安全评价模块五个方面详细阐述了系统的实现方法及应用效果;最后对本文所做的研究工作进行全面分析与总结,提出系统的现存问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景与意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 选题意义
• 1.2 研究发展概况
• 1.2.1 生态安全评价研究
• 1.2.2 系统实现技术研究
• 1.3 论文结构
• 2 系统设计
• 2.1 系统设计原则与目标
• 2.1.1 系统设计原则
• 2.1.2 系统设计目标
• 2.2 系统总体设计
• 2.2.1 系统架构
• 2.2.2 技术路线
• 2.3 系统软件平台
• 2.3.1 Skyline
• 2.3.2 SuperMap
• 2.4 系统功能设计
• 2.4.1 系统管理模块
• 2.4.2 流域-河口基本概况模块
• 2.4.3 流域污染风险评价模块
• 2.4.4 河口湿地生态健康评价模块
• 2.4.5 河口海域生态安全评价模块
• 3 系统数据管理
• 3.1 数据准备
• 3.2 数据特点
• 3.3 空间数据管理
• 3.3.1 三维空间数据
• 3.3.2 二维空间数据
• 3.4 非空间数据管理
• 4 系统实现—以大洋河为例
• 4.1 研究区概况
• 4.2 数据管理
• 4.3 构建三维场景
• 4.3.1 地表模型的建立
• 4.3.2 三维场景的搭建
• 4.4 流域-河口基本概况模块
• 4.4.1 地理位置、行政区划标识
• 4.4.2 自然地理概况展示
• 4.4.3 三维场景管理
• 4.5 流域污染风险评价模块
• 4.5.1 点源污染源查询
• 4.5.2 水文因素查询
• 4.5.3 非点源污染风险评价结果
• 4.6 河口湿地生态健康评价模块
• 4.6.1 多时段遥感数据展示
• 4.6.2 海岸线时空变化
• 4.6.3 生态环境质量评价参数
• 4.6.4 生态系统健康评价结果
• 4.7 河口海域生态安全评价模块
• 4.7.1 水质调查数据查询
• 4.7.2 河口海域环境要素表达
• 4.7.3 赤潮危险度评估结果
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢