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基于3S技术的干旱监测评价系统研究

作　者: 冯锐
导　师: 牛生杰；张玉书
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 气象学
关键词: 干旱灾害监测评估 3S技术数据转换分区
分类号: S423
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

辽宁属半干旱气候农业区，由于自然环境和大气环流等因素的影响，每年的降水量存在着较大的差异，是一个农业干旱灾害频发、危害严重、损失巨大的省份。卫星遥感信息由于其具有时效高、监测范围广的特点，非常适用于环境变化以及大范围自然灾害的动态监测。地理信息系统(GIS)具有独特的空间分析、动态预测与提供决策支持的功能，全球定位系统(GPS)能快速地给出目标的位置，进行空间数据的精确定位。本项研究的目的就是将三者有机结合，研究基于地面观测资料及卫星遥感资料的干旱灾害监测评估方法及建立相应的处理系统，为干旱灾害的监测评估提供有效方法和工具。本论文在总结前人工作的基础上，根据辽宁省地理环境、气候变化等特点，重点进行遥感数据与地面实测资料的干旱监测评估方法筛选及模型建立，在干旱监测模型的基础上，利用地面气象观测资料和气象卫星遥感监测资料进行数据计算，实现了地面监测离散点数据栅格化、多源遥感数据(NOAA／AVHRR、EOS／MODIS、FY-1C、FY-1D)的GRID文件格式转换。通过提供多种数据源(TXT、SHP等格式)分区功能，不同区采用不同灾害监测等级指标，在GRID格式数据基础上实现更为准确、客观的干旱监测及干旱等级划分，并在此基础上，与行政区划及土地利用等背景数据叠置分析，进行受灾区域作物区识别，考虑水分对作物在不同发育期的影响，分析不同作物各发育期受灾与产量关系，计算出不同作物、不同灾害等级的灾损系数，从而进行作物干旱损失评估。采用面向组件的方法设计，通过调用Arc ObjecLs ActiveX组件和定制ActiveX组件，在GIS平台上建立了具有实用、快速、有效且操作简单等特点的干旱灾害监测评估业务系统，并进行了实际应用服务。利用2004年6月极轨卫星实时接收资料进行了系统的试运行检验，获得理想效果。主要创新点在于在灾害监测时可对监测区域进行再分区，针对不同区域分别制定监测指标，便灾害监测的结果更准确、客观；实现了文本文件、LDF文件及LD2文件等多种非GIS格式数据文件转换为GIS平台下的栅格或矢量文件格式；研究开发了“干旱灾害监测评估业务系统”，实现了干旱灾害的动态监测评估。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-10
第一章引言  10-14
  1.1 研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外现状  11-12
  1.3 主要研究内容  12-14
第二章数据源及数据流程  14-19
  2.1 数据源  14-16
    2.1.1 遥感资料  14
    2.1.2 地面观测资料  14-15
    2.1.3 灾害监测评估相关数据  15
    2.1.4 灾情数据  15
    2.1.5 基础地理信息系统数据  15-16
  2.2 数据流程  16-19
第三章基础地理信息数据获取及 GIS 数据转换  19-33
  3.1 基础地理信息数据获取  19-20
    3.1.1 遥感资料的选用  19-20
    3.1.2 调查步骤  20
    3.1.3 属性数据录入  20
  3.2 GIS 数据转换  20-33
    3.2.1 数据文件格式  20-28
    3.2.2 离散点数据向矢量(Shape)文件的转换  28-31
    3.2.3 离散点气象数据向栅格(Grid)文件的转换  31-32
    3.2.4 卫星遥感数据向栅格(Grid)文件的转换  32-33
第四章干旱灾害监测  33-40
  4.1 干旱监测原理  33-37
    4.1.1 遥感监测  33-36
    4.1.2 气象模式地面数据监测  36-37
  4.2 灾害等级监测  37-40
    4.2.1 灾害区域分区  38
    4.2.2 栅格图层叠加分析  38
    4.2.3 栅格数据再分类  38-39
    4.2.4 栅格数据合并  39
    4.2.5 面积计算  39-40
第五章干旱灾害损失评估  40-43
  5.1 作物受灾信息提取  40-41
    5.1.1 作物空间分布 GIS 数据制作  40-41
    5.1.2 耕地区提取  41
  5.2 作物损失评估图生成  41-42
  5.3 作物受灾面积估算  42
  5.4 作物产量损失估算  42
  5.5 经济损失估算  42-43
第六章干旱监测评估系统  43-56
  6.1 系统的环境和语言  43
    6.1.1 运行环境  43
    6.1.2 编程语言  43
  6.2 系统结构  43-44
  6.3 系统功能  44-52
    6.3.1 数据管理  46
    6.3.2 数据调入  46-49
    6.3.3 灾害监测  49-50
    6.3.4 干旱灾害评估  50-51
    6.3.5 产品输出  51
    6.3.6 辅助功能  51-52
  6.4 应用实例  52-56
第七章总结与讨论  56-58
  7.1 总结  56-57
  7.2 问题与展望  57-58
参考文献  58-60
研究生在读期间科研及论文发表情况  60-63
致谢  63

基于3S技术的干旱监测评价系统研究

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