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有害生物测报模型通用化管理方法研究与开发

作 者: 周靖斐
导 师: 周汝良
学 校: 西南林业大学
专 业: 地图学与地理信息系统
关键词: 有害生物 测报模型 通用管理 模块开发
分类号: S763
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 41次
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内容摘要


中国所有类型生态系统中都出现有害生物危害的现象,每年受害森林面积达2000万亩,减少林木生长1700立方米,经济损失接近千亿元。有害生物监测与防治对于保障国家生态安全,保障中华民族的持续发展具有重大意义。有害生物预测、预警是有害生物监测与防治中的关键环节。现实生活中,有害生物测报基础研究成果难以及时、准确应用到生产实践中去。这主要是面临三个各方面障碍:第一,有害生物测报方法复杂多样;第二,测报机理复杂及测报模型研究困难;第三,生产中缺乏实用、高效的测报工具和手段。本研究研究目的:鉴于有害生物测报方法复杂性与多样性,研究其共性需求,实现多种测报能在同一GIS平台运行,具备测报通用计算能力的软件平台。提高测报平台通用性与可移植性,加速基础研究与应用成果之间转换。研究内容包括了四个方面:第一,有害生物测报共性数据及数据标准;第二,测报模型的通用管理计算机实现方法;第三,测报方法的通用管理与空间计算模型计算机实现方法;第四,有害生物测报通用管理原型模块的开发。研究成果包括以下五个方面:1.在前人研究基础上,归纳总结,将测报模型分为三类:解析函数测报模型、惠更斯扩散模型、地理元胞机蔓延模型;测报方法分为五类:风险评估分析、灾害预警、发生预报、蔓延扩散预报、其他预报;测报因子分为六大类基变量因子:气象因子、环境梯度因子、生物因子、病虫或有害生物现状因子、人为何社会活动因子、遥感反演因子。2.通过实体分析,将测报模型分解为测报模型表达式、测报因子、蔓延规则。对于解析函数模型给定了一般通式:对于一些非初函数,提出了函数逼近、插值的手段归一化成由初等函数复合成的解析函数测报模型的方法。3.通过分析测报模型、测报方法、测报因子之间关联关系,设计了测报模型的通用管理的关系型数据库。4.研究了测报通用计算模型;提出了对测报结果数据进行空间消噪、预警分级,图像增强和测报结果数据的可视化处理的方法。5.以ArcEngine、VS2008与SQLServer2005为开发工具,开展了有害生物测报的通用管理原型模块开发

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 引言  10-18
  1.1 选题的依据及项目来源  10-11
    1.1.1 选题的依据  10
    1.1.2 项目来源及经费支持  10-11
  1.2 研究意义及目的  11-12
    1.2.1 研究意义  11
    1.2.2 研究目的  11-12
  1.3 研究的内容、技术方案及创新点  12-15
    1.3.1 研究的内容  12-13
    1.3.2 研究的技术方案  13-15
    1.3.3 研究的创新点  15
  1.4 模型库技术在测报模型管理中研究现状  15-16
  1.5 相关技术在有害生物监测与预警中研究应用  16-17
    1.5.1 3S 技术在有害生物监测与预警中的应用  16
    1.5.2 3S 技术,IT技术在林业有害生物监测与预报研究进展  16-17
  1.6 本章小结  17-18
2 有害生物测报共性数据及数据标准研究  18-34
  2.1 有害生物测报的共性数据类型  18
  2.2 有害生物测报共性数据的特征及技术路线  18-20
  2.3 有害生物测报共性数据生成方法  20-31
    2.3.1 数字地形分析方法  20-21
    2.3.2 环境梯度因子数据生成  21-26
    2.3.3 经典空间内插方法  26-28
    2.3.4 关联函数内插方法  28-30
    2.3.5 遥感数据中有害生物灾害信息提取  30-31
  2.4 有害生物测报的共性化模型研究  31-33
    2.4.1 解析函数模型的设计研究  31-32
    2.4.2 基于空间栅格集合及运算规则表达的模型  32-33
  2.5 测报变量及其关联电子地图的 GIS 数据标准  33
  2.6 本章小结  33-34
3 测报模型的通用管理的计算机实现方法  34-44
  3.1 实现技术方案概述及技术路线  34-35
    3.1.1 技术方案概述  34
    3.1.2 技术路线  34-35
  3.2 解析函数测报的计算机实现方法  35-42
    3.2.1 非初等函数转换为初等函数的方法  35-38
    3.2.3 解析函数的限制因子及关联因子的管理  38-40
    3.2.4 解析函数表达式计算机存储研究  40-42
  3.3 元胞机蔓延测报模型计算机实现方法研究  42
  3.4 惠更斯蔓延测报模型计算机实现方法研究  42
  3.5 解析函数模型与蔓延测报模型计算机存储差异性  42-43
  3.6 本章小结  43-44
4 测报方法的通用管理计算机实现方法及空间计算模型  44-54
  4.1 实现技术方案概述及技术路线  44-45
    4.1.1 技术方案概述  44-45
    4.1.2 技术路线  45
  4.2 有害生物测报类型的分类  45-48
    4.2.1 风险评估分析  45-46
    4.2.2 灾害预警  46-47
    4.2.3 发生预报  47
    4.2.4 蔓延扩散预报  47-48
    4.2.5 其他预报  48
  4.3 有害生物测报方法计算机管理研究  48-49
  4.4 有害生物测报方法的空间作用域  49-50
  4.5 空间有害生物测报的通用计算  50-51
    4.5.1 电子栅格地图的地图代数计算原理  50
    4.5.2 电子栅格地图空间计算过程  50-51
  4.6 有害生物危害等级分级定义  51-52
  4.7 空间综合与空间消噪  52-53
  4.8 本章小结  53-54
5 有害生物测报的通用管理模块设计与实现  54-71
  5.1 通用管理设计背景与设计原则  54-55
    5.1.1 设计背景  54
    5.1.2 设计原则  54-55
  5.2 系统开发环境简介  55-59
    5.2.1 NET开发环境  55-57
    5.2.2 ArcGIS软件体系  57-58
    5.2.3 SqlServer2005关系型数据库  58-59
  5.3 系统功能模块设计  59-60
  5.4 通用管理的数据库设计  60-65
    5.4.1 数据库设计原则  60-61
    5.4.2 通用管理模块的数据实体  61-65
  5.5 系统界面设计  65-67
    5.5.1 设计原则  65
    5.5.2 主要软件界面  65-67
  5.6 系统核心代码  67
  5.7 实例分析  67-70
    5.7.1 实现步骤  68-69
    5.7.2 实现过程流程图  69-70
  5.8 本章小结  70-71
6 总结与讨论  71-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
个人简介  78
已发表或被录用待发表相关论文目次  78-79
导师简介  79-80
附录 1:核心代码  80-82

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林保护学 > 森林病虫害及其防治
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