吉林西部农业生态环境数字信息系统研究

论文摘要

本文以“数字地球”理论为出发点,结合生态环境科学的具体研究方法,创建了农业生态环境系统的信息模型,并在此基础上进行了数字信息系统的总体设计,将数字信息系统的开发建立在各信息模块建设的基础上,最后通过系统集成方案,将各信息模块及其功能纳入到了统一的工程体系中,建立了吉林西部农业生态环境数字信息系统,并完成了农业资源可持续利用综合研究的应用实例。该数字信息系统以空间数据管理和环境模拟分析为核心功能,解决了传统生态环境研究中普遍存在的信息容量少、数据共享困难、可视化和自动化程度较低等问题,可为吉林西部的农业生态环境的评价、预测、仿真优化等连续的系列性研究提供空间数据、指标体系、环境模拟模型及一体化操作平台。

论文目录

• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 农业信息系统的国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 农业生态环境数字信息系统建立的意义
• 1.4 论文的理论基础
• 1.5 论文的主要内容与研究方法
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究方法
• 1.5.3 技术路线
• 第二章 “数字地球”的产生及其组成结构
• 2.1 “数字地球”概念的形成
• 2.1.1 信息论的形成与发展
• 2.1.2 空间信息技术与地球信息科学的兴起
• 2.1.3 “信息高速公路”计划
• 2.1.4 “国家空间数据基础设施”建设
• 2.1.5 “数字地球”概念的提出
• 2.1.6 “数字地球”概念的基本内涵
• 2.2 “数字地球”的组成结构
• 2.2.1 “数字地球”的结构框架
• 2.2.2 “数字地球”的核心技术体系
• 2.3 “数字地球”的特点
• 2.3.1 “数字地球”的基本特点
• 2.3.2 “数字地球”的学科特点
• 第三章 “数字地球”的发展与应用前景
• 3.1 “数字地球”的国际影响
• 3.2 “数字地球”的发展
• 3.2.1 数字城市
• 3.2.2 数字农业
• 3.2.3 数字流域
• 3.2.4 数字中国
• 3.2.5 “数字地球”核心技术体系的发展
• 3.3 “数字地球”的应用前景
• 3.3.1 资源环境的保护
• 3.3.2 国防建设
• 3.3.3 农业生产建设
• 3.3.4 智能化区域建设
• 3.3.5 虚拟环境建设
• 第四章 农业生态环境系统的结构与特征
• 4.1 农业生态环境系统
• 4.1.1 农业生态环境系统结构
• 4.1.2 农业生态环境系统概念模型
• 4.2 吉林西部农业生态环境系统的特征分析
• 4.2.1 吉林西部地理单元特征
• 4.2.2 吉林西部农业生态环境系统要素特征
• 4.2.3 吉林西部主要农业生态环境问题
• 第五章 农业生态环境数字信息系统的构建技术
• 5.1 农业生态环境信息
• 5.1.1 农业生态环境信息特征
• 5.1.2 农业生态环境信息组成
• 5.1.3 农业生态环境系统中信息的联系与流通
• 5.2 农业生态环境系统信息模型的建立
• 5.2.1 农业生态环境系统信息模型的框架结构
• 5.2.2 农业生态环境系统信息模型的模块化分析
• 5.3 数据获取与更新分析
• 5.3.1 地图数字化
• 5.3.2 GPS 数据采集
• 5.3.3 RS 信息获取
• 5.4 数据存储与管理分析
• 5.4.1 GIS 及其空间信息管理
• 5.4.2 多源空间数据集成
• 5.4.3 元数据与数据字典
• 5.4.4 35 集成技术
• 5.5 数据传输与共享分析
• 5.5.1 数据库及其接口技术
• 5.5.2 数据标准化
• 5.5.3 数据传输与共享方案
• 5.6 信息开发与应用分析
• 5.6.1 GIS-EIS 耦合
• 5.6.2 组件技术与组件GIS
• 5.6.3 信息表现与可视化
• 5.7 农业生态环境数字信息系统的总体设计
• 5.7.1 数字信息系统总体设计原则
• 5.7.2 数字信息系统的结构设计
• 5.7.3 数字信息系统开发方案的实施
• 第六章 数据库系统模块建设
• 6.1 数据库系统结构设计
• 6.1.1 数据库系统的功能分析
• 6.1.2 数据库系统组成结构
• 6.2 基础数据库设计
• 6.2.1 数据来源及分类
• 6.2.2 数据逻辑关系分析
• 6.2.3 数据编码
• 6.2.4 基础数据库管理功能的编程实现
• 6.3 空间数据库建设
• 6.3.1 空间数据与空间数据库
• 6.3.2 空间数据来源及预处理
• 6.3.3 空间数据的组织与存储
• 6.3.4 主要空间信息的输入
• 6.3.5 空间数据库引擎
• 6.3.6 空间数据拓扑关系模型及其建立
• 6.3.7 空间数据库的建立
• 6.4 专项指标库建设
• 6.4.1 专项指标库建立的目的
• 6.4.2 指标选取原则
• 6.4.3 指标体系的构造方法
• 6.4.4 指标库的建立
• 6.5 元数据库建设
• 6.5.1 主要元数据标准
• 6.5.2 元数据管理
• 6.5.3 区域级空间元数据库的建立
• 第七章 图形库模块建设
• 7.1 图形库功能分析
• 7.1.1 图形库功能分析
• 7.1.2 图形库结构分析
• 7.1.3 图形库的数据来源与分类
• 7.1.4 图形库的开发方法
• 7.2 组件GIS 概述
• 7.2.1 组件技术与组件GIS
• 7.2.2 MapObjects 简介
• 7.2.3 ArcObjects 简介
• 7.3 图形库管理基本功能的编程实现
• 7.3.1 图形库管理界面的菜单设计
• 7.3.2 空间查询
• 7.3.3 属性分级
• 7.3.4 坐标系转换
• 7.3.5 地图输出
• 7.4 GIS 扩展模块的解决方案
• 7.4.1 扩展模块开发的技术方法
• 7.4.2 地理文件生成模块
• 7.4.3 文件转换模块
• 7.4.4 空间叠加模块
• 7.4.5 3D 可视模块
• 7.4.6 地理网格模块
• 7.4.7 遥感图像处理模块
• 第八章 环境模型库模块建设
• 8.1 环境模拟技术及其发展
• 8.1.1 环境评价研究新进展
• 8.1.2 环境预测（预警）研究的趋势
• 8.1.3 仿真优化研究新进展
• 8.1.4 环境规划决策研究的发展趋势
• 8.2 模型及模型库
• 8.2.1 常用的环境模拟模型
• 8.2.2 环境模拟系统与模型库
• 8.3 模型库的组织及存储方式
• 8.3.1 模型字典库的建立
• 8.3.2 模型文件库的建立
• 8.3.3 模型库的组织结构
• 8.4 EIS 与GIS 的耦合
• 8.4.1 GIS 与EIS 耦合的必要性
• 8.4.2 GIS 与EIS 的耦合方式
• 8.4.3 GIS 与EIS 耦合的技术方法
• 8.5 模型库的运行与实施
• 8.5.1 模型库的数据流程分析
• 8.5.2 面向对象的模型设计
• 8.5.3 环境模拟模型的调用
• 8.5.4 DPS 数据处理工具的集成
• 8.5.5 模型库数据接口设计
• 第九章 数字信息系统的集成开发与软件实现
• 9.1 数字信息系统的集成
• 9.1.1 集成开发环境
• 9.1.2 集成开发方案
• 9.1.3 系统集成的编程实现方法
• 9.2 数字信息系统的主要功能
• 9.3 数字信息系统的主要特点
• 9.4 数字信息系统的应用
• 第十章 农业生态环境数字信息系统的应用实例
• 10.1 农业资源可持续利用概述
• 10.1.1 农业资源的概念和类型
• 10.1.2 农业资源利用模式
• 10.1.3 农业资源可持续利用的概念
• 10.1.4 农业资源可持续利用的特征和目标
• 10.2 吉林西部农业资源特征及利用状况
• 10.3 农业资源可持续利用评价
• 10.3.1 评价指标体系及评价基准
• 10.3.2 评价模型及算法分析
• 10.3.3 评价结果的数据库输出
• 10.3.4 评价结果可视化分析
• 10.4 农业资源可持续利用预测
• 10.4.1 预测指标的确定
• 10.4.2 预测模型算法分析
• 10.4.3 预测结果的数据库输出
• 10.4.4 预测结果可视化分析
• 10.5 农业资源利用方案的优化
• 10.5.1 仿真优化模型
• 10.5.2 变量信息输入
• 10.5.3 调控方案的确定
• 10.5.4 模型运行及结果输出
• 10.5.5 最优化方案分析
• 10.5.6 农业资源可持续利用对策
• 结论与建议
• 附录:论文撰写过程中所参考的部分国内外网络资源
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢
• 吉林西部农业生态环境数字信息系统研究（摘要）
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