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GIS与投影寻踪模型在水质评价中的应用
作 者: 罗畏
导 师: 邹峥嵘
学 校: 中南大学
专 业: 地图学与地理信息系统
关键词: GIS 投影寻踪模型 水质评价 遗传算法 空间统计分析
分类号: X824
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
随着社会的发展,人类不断影响和改造着周围的环境,从而对自身的生存空间造成严重的破坏和污染,不断加剧的气候异常、温室效应、植被破坏、淡水资源短缺等全球性环境问题,逐渐成为制约社会经济发展的主要因素。水环境的破坏和污染也是诸多环境问题中的重要组成部分,因此,水环境的保护成为当前水资源开发和利用的重要工作。水质监测与评价是水环境管理中的主要内容,通过水质评价可以了解水环境质量的过去、现在和未来的发展趋势及其变化规律,为制定综合防治措施与方案以及制定国家或地方相应的环境标准、法规等提供科学依据。水质评价方法是本文的研究重点,文中主要介绍了GIS理论与投影寻踪模型在水质评价中的应用,研究工作主要包括以下五个方面:(1)详细回顾了国内外关于水质评价理论的研究进展,介绍了水质监测与评价的基本理论,展望了水质评价方法未来的发展趋势。(2)介绍了投影寻踪模型的基本原理,并改进了传统的投影寻踪模型,且将该改进后的模型运用于水质评价中,提高了水质评价模型的运算速度。(3)引入了空间统计学的分析方法来挖掘区域水质之间的相关关系,并根据水质数据在时间和空间上的特征,结合地统计学的方法对区域水质做空间插值与时空特征分析。(4)将GIS理论与投影寻踪模型集成,综合评价区域水质状况,直观展现评价结果,整体分析水质发展趋势。通过GIS理论与水质评价模型的结合,进一步深化了GIS在环境领域的应用。(5)开发了水环境信息管理决策支持系统,实现了基本的水环境信息管理功能,并将上述理论运用于系统之中,综合评价水质状况,分析水质发展趋势,深入挖掘水环境数据中的有用信息。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-7 目录 7-9 第一章 绪论 9-13 1.1 研究背景 9-10 1.2 研究现状 10-11 1.2.1 国外研究现状 10-11 1.2.2 国内研究现状 11 1.3 研究内容 11-12 1.4 论文结构 12-13 第二章 水质监测与评价 13-21 2.1 水质监测理论 13-15 2.1.1 水质监测站点 13-14 2.1.2 水质监测内容 14 2.1.3 水质监测方法 14-15 2.2 水质监测数据处理 15-17 2.2.1 水质监测过程质量控制 15-16 2.2.2 水质监测数据质量检验 16-17 2.2.3 水质监测数据成果管理 17 2.3 水质评价理论 17-20 2.3.1 水质评价类型 17-18 2.3.2 水质评价标准 18-19 2.3.3 水质评价方法 19-20 2.4 本章小结 20-21 第三章 基于投影寻踪的水质评价模型研究 21-34 3.1 投影寻踪模型 21-25 3.1.1 投影寻踪模型简介 21-23 3.1.2 投影寻踪模型基本概念 23 3.1.3 投影寻踪等级评价模型 23-25 3.2 模糊自适应模拟退火遗传算法 25-27 3.2.1 遗传算法简介 25-26 3.2.2 模糊自适应模拟退火遗传算法简介 26 3.2.3 FASAGA算法与RAGA算法的对比分析 26-27 3.3 改进后的投影寻踪模型在水质评价中的应用 27-32 3.3.1 研究区域概况 27-28 3.3.2 应用过程分析 28-32 3.3.3 实验结论总结 32 3.4 本章小结 32-34 第四章 GIS理论在水质评价中的应用研究 34-50 4.1 水质评价中的空间统计分析方法 34-41 4.1.1 空间统计分析的基本原理 35-38 4.1.2 基于空间统计的水质空间相关性分析 38-41 4.2 水质评价中的时空特征分析方法 41-49 4.2.1 水质数据中的时间变化特征 41-42 4.2.2 水质数据中的空间变化特征 42 4.2.3 基于时空特征分析的水质评价方法 42-49 4.3 本章小结 49-50 第五章 GIS与水质评价模型的集成研究 50-65 5.1 GIS与水质评价模型的集成模式 50-56 5.1.1 集成模式的概况 50-51 5.1.2 集成模式的流程 51-52 5.1.3 集成模式的实现 52-56 5.2 基于集成模式的水环境管理决策支持系统 56-64 5.2.1 决策支持系统的数据概况 56-58 5.2.2 决策支持系统的架构设计 58-59 5.2.3 决策支持系统的功能演示 59-61 5.2.4 决策支持系统的实例分析 61-64 5.3 本章小结 64-65 第六章 总结与展望 65-67 6.1 论文总结 65-66 6.2 论文展望 66-67 参考文献 67-73 附录 部分程序源代码 73-79 致谢 79-80 攻读硕士学位期间主要的研究成果 80
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境质量分析与评价 > 水质评价
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