基于地理信息系统（GIS）的水污染控制规划研究

【摘要】： 人们对水污染问题认识的不断提高和地理信息系统(GIS)技术的不断发展，使水污染控制规划与GIS技术相结合成为可能。本研究将GIS技术引入水污染控制规划，成功地开发了基于GIS技术的水污染控制规划方法，不但拓宽了GIS的应用领域，也较大地提高了水污染控制规划水平。 本研究在水污染控制规划的各个过程，包括污染源、污染负荷、水质评价、水质模拟、环境容量、数据管理、规划方案等引入了GIS技术，利用GIS强大的空间管理功能，对污染源实现了动态管理，建立了污染源空间位置与污染源属性之间的联接，同时设计了污染负荷自动生成程序；应用隶属度加权综合平均水质级别法进行水域水质评价，并通过不同颜色显示不同的水质状况，在进行水质预测时，用红色进行水质报警；设计了开放式的水质模型库，编制了环境容量计算程序以及其它相关计算程序；研究中采用规划方案模拟法和年费用法进行了水污染控制规划方案的技术经济比较，所有方案均可直观方便地通过数字地图进行显示，为决策者提供决策支持。 本研究采用面向对象的矢量数据库模型对地理实体进行抽象，利用Geomedia Professional3.0软件作为基础GIS平台，进行数据结构设计、数据组织设计以及建立空间数据库；采用关系数据库理论进行属性数据库的设计，较好地实现了数据的适时、动态和高效管理。论文最后以重庆南川市凤嘴江为实例，开发了基于GIS技术的凤嘴江水污染控制规划软件。 【关键词】：水污染控制规划 地理信息系统 污染负荷 水质评价 环境容量 规划方案模拟法
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：X52
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-6
• 目录6-10
• 绪言10-13
• 1． 概述10-11
• 2． 本领域国内外发展概况11-12
• 3． 课题的提出12-13
• 3．1 研究的目的和意义12
• 3．2 研究内容12-13
• 第1章 水污染控制规划与地理信息系统13-26
• 1．1 水污染控制规划（WPCP）13-16
• 1．1．1 水污染控制规划概况13
• 1．1．2 水污染控制规划方法综述13-16
• 1．1．3 水污染控制规划过程16
• 1．2 地理信息系统（GIS）16-26
• 1．2．1 地理信息系统概况16-20
• 1．2．2 地理信息系统与相关学科的关系20-22
• 1．2．3 地理信息系统在市政与环境工程领域的应用22-24
• 1．2．4 地理信息系统的发展趋势24-26
• 第2章 水体污染负荷研究26-40
• 2．1 水体污染负荷组成与研究方法26-34
• 2．1．1 污染源26-27
• 2．1．2 水体污染负荷的组成和研究方法27-34
• 2．2 在污染负荷研究中GIS的应用34-36
• 2．3 凤嘴江污染负荷研究36-40
• 第3章 水质现状评价40-50
• 3．1 水质现状评价的目的和意义40
• 3．2 水质现状评价的标准和方法40-46
• 3．2．1 评价指标40-41
• 3．2．2 评价标准41
• 3．2．3 监测数据取值41
• 3．2．4 评价方法41-46
• 3．3 基于GIS的水质评价46
• 3．4 凤嘴江水质评价结果46-50
• 3．4．1 凤嘴江水质级别46-48
• 3．4．2 凤嘴江主要污染江段48
• 3．4．3 凤嘴江主要污染水期48-49
• 3．4．4 凤嘴江主要污染物49-50
• 第4章 水质预测和水环境容量50-67
• 4．1 水质数学模型50-58
• 4．1．1 水质数学模型的研究状况51
• 4．1．2 水质数学模型的发展过程51-52
• 4．1．3 一维水质数学模型52-56
• 4．1．4 二维水质数学模型56-58
• 4．2 环境容量58-61
• 4．2．1 环境容量概念58
• 4．2．2 环境容量研究状况58-60
• 4．2．3 环境容量模型60-61
• 4．3 基于GIS的水质预测和环境容量计算61
• 4．4 凤嘴江水质模拟和环境容量研究61-67
• 4．4．1 凤嘴江水质模拟62-64
• 4．4．2 凤嘴江环境容量计算64-67
• 第5章 水污染控制规划GIS数据组织与管理67-93
• 5．1 数据库技术概述67-72
• 5．1．1 数据库、数据库管理系统与数据库系统67-68
• 5．1．2 数据库系统的特点与发展68-70
• 5．1．3 数据库系统的体系结构70-71
• 5．1．4 数据库系统在水污染控制规划GIS中的作用71-72
• 5．2 空间数据库的设计72-77
• 5．2．1 水污染控制规划GIS的空间数据模型73
• 5．2．2 水污染控制规划GIS的空间数据结构与组织73-77
• 5．2．3 水污染控制规划GIS的空间数据管理77
• 5．3 属性数据库的设计77-82
• 5．3．1 属性数据库的概念设计78-80
• 5．3．2 属性数据库的逻辑设计80
• 5．3．3 属性数据库的物理设计80-82
• 5．4 空间数据库与属性数据库的联接与调用82-85
• 5．4．1 属性数据库与空间数据库的联接82-85
• 5．4．2 数据库的调用85
• 5．5 凤嘴江水污染控制规划GIS（WPCPGIS）数据库的建设85-93
• 5．5．1 凤嘴江WPCPGIS空间数据库的设计85-89
• 5．5．2 凤嘴江WPCPGIS属性数据库的设计89-91
• 5．5．3 凤嘴江WPCPGIS数据库的联接与调用91-93
• 第6章 水污染控制规划方案93-111
• 6．1 水污染控制规划决策方法93-95
• 6．2 水污染控制规划方案的费用计算95-97
• 6．2．1 污水处理厂费用95-96
• 6．2．2 排水管道年费用96
• 6．2．3 工业废水治理年费用96-97
• 6．3 GIS在方案比较中的应用97-98
• 6．3．1 方案的水质比较97-98
• 6．3．2 方案的经济比较98
• 6．3．3 最佳方案的确定98
• 6．4 凤嘴江水污染控制方案确定98-111
• 6．4．1 规划范围、时段及水质目标98-99
• 6．4．2 水污染控制规划方案99-111
• 第7章 水污染控制规划CIS软件开发与功能111-120
• 7．1 软件选择及硬件配置111-112
• 7．1．1 软件的选择111-112
• 7．1．2 硬件配置112
• 7．2 凤嘴江WPCPGIS数据库112-115
• 7．2．1 空间数据与属性数据的输入和预处理112-113
• 7．2．2 空间数据与属性数据的查询、检索、统计和计算113
• 7．2．3 空间分析功能113-115
• 7．2．4 与其它数据格式的兼容功能115
• 7．2．5 图形输出功能115
• 7．2．6 数据库的安全性与完整性115
• 7．3 凤嘴江WPCPGIS的界面设计115-118
• 7．3．1 WPCPGIS用刻界面设计的原则116
• 7．3．2 WPCPGIS界面的特点116-118
• 7．4 凤嘴江WPCPGIS软件的基本操作118-120
• 7．4．1 数据的查询118
• 7．4．2 数据的管理118
• 7．4．3 水污染控制规划相关的操作118-120
• 第8章 结论120-122
• 致谢122-123
• 参考文献123-129
• 攻读博士学位期间的科研和发表的论文129-131

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水污染致群体急性砷化物中毒的抢救(附34例报告)    黄洋妹;林卡佳;李奇林;

浅谈水资源和水环境污染    周辉仁;

《水污染防治法》施行中的问题与完善——从《水污染防治法》修订谈起    迟嵩;

建立水资源污染补偿机制对海河流域具有重要意义    李光军;范丽;

关于治理污油水污染耕地的研究报告    刘代臣;王洪彦;

水环境治理科技新招层出    陈荣春 薛立新 河北科技师范学校 姜文来 金建华 曾德飞 杨晓芳 武汉理工大学土木与建筑学院

水污染防治 刻不容缓    记者 李凌翌

太湖水污染为何只处理科级及以下干部    吴天朦

武科院巧用太阳能治理水污染    记者 阎友华 通讯员 周闰禄

别让污染的利润灼伤经济    张悦

实行水污染包保责任制    本报记者 卢飒

武科院巧用太阳能治理水污染    记者　韩晓玲、实习生陈姮、通讯员　周闰禄

全力推进水污染防治工作    本报特约评论员

治理水污染不能只问责基层领导    王丽丽 庄永廉

我省将加大水污染责与罚    本报记者 王建专

基于地理信息系统（GIS）的水污染控制规划研究    何强

基于人工神经网络（ANN）的水质评价与水质模拟研究    郭劲松

吉林省双阳水库汇水区农业非点源污染研究    李海杰

农业面源水污染对水生昆虫的波动性不对称的影响    常晓丽

三峡库区紊流扩散模拟和基于GIS的水污染管理系统研究    翟俊

流域环境泥沙氮、磷平衡吸附与饮用水源地水质评价    王小云

流域水资源承载力及水循环评价研究    李文生

南四湖水环境质量评价研究    苗群

卢旺达农业产业化对环境的影响、污染物控制和环境保护政策与评价    MUPENZI Jean De La Paix

水生植物和微生物联合修复富营养化水体试验效果及机理研究    常会庆

渭河陕西段水体污染评价及控制对策研究    陈亚萍

水污染控制规划地理信息系统模型库研究    翟俊

日照市傅疃河流域水污染综合治理研究    吴艳红

基于AnnAGNPS模型的双阳水库汇水流域农业非点源污染研究    赵军海

通化地区地表饮用水源地现状评价及污染防治对策研究    唐媛

景观河流水质变化的研究与控制    王海霞

窟野河水环境质量评价及环境容量研究    屈卉

重庆渝北区御临河流域水污染治理规划研究    方俊华

自贡市釜溪河水质现状评价及水环境容量研究    彭勇

湘江流域水环境评价与防治研究    彭顺珍