基于ArcGIS的水污染评价—信息管理系统的设计与实现

【摘要】：地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)是20世纪60年代发展起来的一种采集、存贮、管理、分析和显示与地理空间分布有关的数据的信息系统技术。GIS技术具有海量数据的处理能力和强大的时空分析能力，目前被广泛应用于资源环境评价、国土资源管理、以及农业生产管理等应用研究中。近年来，随着全球生态环境日益恶化，环境污染问题越来越受到关注，其中水污染问题十分突出。利用GIS技术对环境污染进行精确管理、分析和评价，是实现环境资源合理控制和高效利用的有效手段。 本文以吉林省辽河流域的水污染管理为示例，应用C#语言和SQL Server数据库设计并实现了基于ArcGIS Engine二次开发的水污染评价信息管理系统。通过该系统可以管理、查看污染源信息；能依照地表水环境质量标准，通过21项污染物的浓度将水体分为5类，在地图上可视化的显示和预测各个河段的水污染程度；能分析并找出河流中的主要污染物及排放该污染物最多的单位。 本文的工作主要有以下四方面： 1.对水污染管理进行了需求分析。 针对辽河流域水污染信息，对系统进行了详细的需求分析，其中包括系统的总体需求，功能性需求和非功能性需求分析，以及系统的可行性分析，同时根据获取数据的不同类型来设计数据库，并明确了系统的用户分。 2.依照需求设计了整个水污染评价信息管理系统。 按照总体设计原则，采用分层式架构，将系统功能划分为系统登录模块、数据管理模块、污染观测模块三大部分；并针对每个部分进行了详细设计。 3.分别针对地理信息和工厂信息设计了地理信息数据库和非地理信息数据库。 根据数据组成的不同，采用空间和非空间相结合的方式来实现并简化数据库的储存管理。将河流、污染断面等地理信息设计为地理信息数据，储存在空间数据库中；将排污工厂、污水处理厂等非地理信息设计为传统关系数据库中的数据。 4.利用辽河流域水污染的信息和相关的地理数据，实现了吉林省辽河流域水质评价信息管理系统，演示了整个信息管理系统运行的界面，并对系统的性能进行了测试。 本文设计并实现的水质评价信息管理系统简化了环境保护工作的流程，为环境部门提供了一个可视化的信息平台，并且系统具备良好的功能扩展性，易于与其他GIS技术相结合，为后续开发打下了基础。 【关键词】：地理信息系统 水质评价 信息管理 二次开发 ArcGIS
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP311.52;P208;X824
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 研究背景与研究意义11-13
• 1.1.1 研究意义及目的12-13
• 1.1.2 研究现状13
• 1.2 本文工作13-15
• 第2章 方案选择及相关技术15-23
• 2.1 地理信息系统概述15
• 2.2 组件式 GIS15-16
• 2.3 ARCGIS 的完整体系结构16-17
• 2.4 ARCGIS ENGINE 的组成和功能17-20
• 2.5 开发语言及应用平台20
• 2.6 常用地理信息数据库与关系型数据库20-22
• 2.7 小结22-23
• 第3章 系统需求分析及数据分析23-27
• 3.1 需求分析23-24
• 3.1.1 总体需求23
• 3.1.2 功能性需求23-24
• 3.1.3 非功能性需求24
• 3.2 系统可行性分析24-25
• 3.3 数据的获取25
• 3.3.1 空间数据25
• 3.3.2 非空间数据25
• 3.4 小结25-27
• 第4章 系统及数据库设计27-37
• 4.1 系统总体设计原则27
• 4.2 系统逻辑结构27-28
• 4.3 系统功能设计28-32
• 4.3.1 登陆模块29-30
• 4.3.2 数据管理30-31
• 4.3.3 污染观测31-32
• 4.4 数据库设计32-36
• 4.5 开发平台36
• 4.6 小结36-37
• 第5章 功能的具体实现37-54
• 5.1 用户登陆功能的实现37-38
• 5.2 数据管理功能的实现38-39
• 5.3 污染观测功能的实现39-49
• 5.3.1 地图浏览基础功能的实现39
• 5.3.2 属性查询功能的实现39
• 5.3.3 平均浓度的计算与分级39-41
• 5.3.4 平均浓度显色功能的实现41-45
• 5.3.5 全河流分级显色功能的实现45-47
• 5.3.6 Excel 表格输出功能的实现47-48
• 5.3.7 排量预测功能的实现48-49
• 5.4 流域地图设计49-52
• 5.5 地图数据加载功能的实现52
• 5.6 单个污染源信息查询52
• 5.7 历史污染记录管理52-53
• 5.8 小结53-54
• 第6章 系统实例及测试54-64
• 6.1 系统登录54-56
• 6.2 污染数据管理56-57
• 6.3 地图信息浏览57-59
• 6.4 单河段污染信息属性查询59-60
• 6.5 全河流分级显色60
• 6.6 EXCEL 表格输出60-61
• 6.7 污染排放量预测61
• 6.8 系统测试结果61-63
• 6.9 小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-67
• 作者简介67-68
• 致谢68

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