水污染控制规划地理信息系统模型库研究

【摘要】： 水污染控制系统是一个多变量、多目标、多层次的包含海量信息的复杂系统。传统的水污染控制规划方法，已越来越不能满足信息时代的要求。以地理信息系统为核心的信息技术的不断发展完善，将会促进水污染控制规划方法的革新。在GIS技术应用于水污染控制规划领域中，本研究引入了模型库技术，开发了基于GIS技术的水污染控制规划模型库，由于模型库的支持，使得水污染控制规划地理信息系统真正成为了空间决策支持系统。 本研究着重于水污染控制规划地理信息系统模型库的研究和开发。系统地归纳、分析、完善了整个水污染控制规划过程的各种计算模型。用VB计算机语言编写了各模型的程序模块，并将这些程序模块与地理信息系统有机结合在一起，建设了水污染控制规划地理信息系统模型库系统。该模型库系统能够很好地对水环境系统和规划方案进行模拟，为规划人员和决策者进行污染源的分布及排放强度、河流污染负荷、水质状况、水体环境容量、规划水平年水质预测情况、各规划方案的经济技术比较等研究提供了决策支持。模型库与地理信息系统结合，以数字地图的形式直观地显示出规划方案结果，使得水污染控制规划地理信息系统能够直接用于工程实践。 本研究以GeoMedia Professional 3.0作为系统的开发平台，对对象进行空间管理和空间分析；以Microsoft Access 97作为数据库系统，用于数据的存储和传递；用VB计算机高级语言作为系统开发语言进行编程。由于模型和地理信息系统之间数据能够动态共享，所以本系统能够实现对水环境的动态管理。 论文最后以重庆市三峡库区的凤嘴江为算例，进行了水污染控制规划地理信息系统模型库研究，并开发了凤嘴江WPCPGIS模型库系统，取得了较好的应用效果 【关键词】：水污染控制规划 地理信息系统 模型库 空间决策支持系统
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：X52;P208
【目录】：

• 1． 绪言9-14
• 1．1． 概述9-12
• 1．2． 本领域国内外发展概况12-13
• 1．3． 本研究的内容和目标13-14
• 2． 水污染控制规划、地理信息系统与数学模型14-28
• 2．1． 水污染控制规划14-16
• 2．1．1． 水污染控制规划概述14
• 2．1．2． 水污染控制规划过程14-16
• 2．2． 地理信息系统（GIS）16-17
• 2．3． 水污染控制规划地理信息系统（WPCPGIS）结构体系17-18
• 2．4． 模型库18-22
• 2．4．1． 模型18-20
• 2．4．2． 水污染控制规划地理信息系统（WPCPGIS）中的模型20-22
• 2．5． 水污染控制规划地理信息系统模型库22-28
• 2．5．1． 模型库（MB）的概念22
• 2．5．2． 模型库工作原理22-23
• 2．5．3． 模型库系统的结构23-24
• 2．5．4． 模型库管理系统（MBMS）24
• 2．5．5． WPCPGIS模型的功能划分24-25
• 2．5．6． WPCPGIS模型的组合25
• 2．5．7． 水污染控制规划地理信息系统模型库（WPCPGISMB）的结构体系25-28
• 3． WPCPGIS空间数据模型和空间分析模型研究28-35
• 3．1． WPCPGIS空间数据模型28-30
• 3．1．1． 空间对象的抽象模型28-29
• 3．1．2． 地理参考系29
• 3．1．3． 矢量和栅格数据模型29-30
• 3．2． WPCPGIS空间分析模型30-35
• 3．2．1． 空间量算模型31-32
• 3．2．2． 空间检索模型32
• 3．2．3． 统计识别模型32-34
• 3．2．4． 空间扩散模型34-35
• 4． 基于GIS的水环境系统模型库研究35-74
• 4．1． 水体污染负荷模型库研究35-51
• 4．1．1． 污染源分析35-38
• 4．1．2． 污染负荷计算模型38-44
• 4．1．3． 污染负荷预测模型44-46
• 4．1．4． 污染源评价模型46-48
• 4．1．5． WPCPGIS中污染负荷模型库建设48-51
• 4．2． 水质评价模型库研究51-58
• 4．2．1． 评价指标51-52
• 4．2．2． 评价标准52
• 4．2．3． 水质评价方法及水质评价数学模型52-56
• 4．2．4． WPCPGIS水质评价模型库建设研究56-58
• 4．3． 水质预测模型库研究58-68
• 4．3．1． 水质数学模型概述58-60
• 4．3．2． 一维水质数学模型60-64
• 4．3．3． 二维水质数学模型64-65
• 4．3．4． 三维水质数学模型65-66
• 4．3．5． WPCPGIS水质预测模型库66-68
• 4．4． 水环境容量模型库研究68-74
• 4．4．1． 水环境容量68-70
• 4．4．2． 水环境容量计算模型和分配模型70-73
• 4．4．3． WPCPGIS中的水环境容量计算及分配模型库建设73-74
• 5． 方案选择与规划决策模型库研究74-84
• 5．1． 规划方法74-75
• 5．1．1． 最优规划法74-75
• 5．1．2． 规划方案模拟法75
• 5．2． 规划方案的提出和水质模拟计算75-76
• 5．2．1． 规划方案的提出75-76
• 5．2．2． 水质模拟计算76
• 5．3． 方案费用—效益分析76-82
• 5．3．1． 费用分析76-79
• 5．3．2． 效益分析79-82
• 5．4． WPCPGIS中规划方案优选模型库82-84
• 6． 实例研究——凤嘴江WPCPGIS模型库建设84-109
• 6．1． 凤嘴江概况84-85
• 6．2． 软件选择与硬件配置85-87
• 6．2．1． 软件的选择85-86
• 6．2．2． 硬件配置86-87
• 6．3． 凤嘴江WPCPGIS模型库建设87-109
• 6．3．1． 凤嘴江WPCPGIS污染负荷模型库建设87-91
• 6．3．2． 凤嘴江WPCPGIS水质评价模型库建设91-93
• 6．3．3． 凤嘴江WPCPGIS水质模拟模型库93-95
• 6．3．4． 凤嘴江WPCPGIS环境容量模型库95-96
• 6．3．5． 凤嘴江WPCPGIS规划方案优选模型库96-109
• 7． 结论109-111
• 8． 致谢111-112
• 参考文献112-119

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