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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
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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。
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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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