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基于3S的矿业环境监测技术研究

作　者: 饶欢
导　师: 庞建民
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 软件工程
关键词: 卫星遥感影像 3S 矿业环境监测
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文旨在从理论和实践的角度探讨研究矿业环境变化监测与数据更新的技术方法,运用与3S相结合的手段及数据库与组件开发技术,在全省范围内实现对矿业开发、矿山地质环境相关信息的采集、存储、管理、分析、传输一体化。本文依据矿业环境变化信息的提取、更新、分析与管理的技术路线开展研究。利用遥感和GPS技术开展遥感监测工作,通过监测数据变化的时空分析,设计GIS数据的更新模型。采用ArcObject和Oracle数据库开发技术完成矿业环境监测信息管理系统的设计与实现。本文根据美国TM5陆地卫星和法国SPOT4两种卫星数据的特点,对遥感数据进行预处理以及影像融合,增强图像显示质量。对两时相的遥感数据运用光谱特征变异法、主成分分析等方法,突现变化信息,实现计算机辅助提取变化信息。遥感监测提取的变化信息,为数据更新提供了数据源的扩展模式,从面向对象的方法入手,定义了引起矿业环境监测数据变化的扩展、收缩、新生与消亡四种地理事件,设计了对象叠加更新模型,从而能利用GIS强大的空间分析能力来有效地实现空间数据和属性数据的更新。河南省矿业环境监测信息管理系统为数据管理与更新提供有效便捷的工具,提高了河南省国土资源管理的信息化水平,可以作为一种矿业环境监测的有效手段。

全文目录

表目录  7-8
图目录  8-9
摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章综述  11-16
  1.1 研究背景  11-12
    1.1.1 研究意义  11
    1.1.2 构建矿业环境监测信息系统的技术背景  11-12
  1.2 国内外研究现状与进展  12-13
    1.2.1 矿业环境监测信息系统研究现状  12
    1.2.2 3S技术在矿业环境资源监测与信息系统中的应用  12-13
    1.2.3 矿业环境监测信息系统的应用现状与方向  13
  1.3 研究目标与内容  13-16
    1.3.1 研究目标  13
    1.3.2 研究内容  13-14
    1.3.3 论文的研究方法  14
    1.3.4 技术路线  14-15
    1.3.5 系统建设原则  15-16
第二章矿业环境遥感监测  16-28
  2.1 数据选择  16-17
  2.2 监测的技术路线  17
  2.3 遥感影像的预处理  17-21
    2.3.1 地理底图  18
    2.3.2 建立纠正变换函数  18
    2.3.3 图像重采样  18-19
    2.3.4 影像的校正  19-20
    2.3.5 影像的镶嵌  20
    2.3.6 影像的配准  20-21
  2.4 影像融合  21-22
  2.5 遥感监测方法  22-26
    2.5.1 光谱特征变异法  23-24
    2.5.2 单变量图像差值法  24
    2.5.3 差异主成分法  24-25
    2.5.4 多波段主成分变换  25-26
    2.5.5 主成分差异法  26
  2.6 变化信息的计算机辅助提取  26-28
    2.6.1 计算机辅助信息提取  26-27
    2.6.2 人机交互解译法  27-28
第三章河南省矿业环境监测更新模型设计  28-32
  3.1 矿业环境监测类型分类  28
  3.2 矿业环境监测数据变化模式分析  28-29
  3.3 地理数据库框架  29-30
  3.4 对象更新模型  30-31
  3.5 基于RDBMS 与SDE 结合的时态数据存储管理  31-32
第四章系统设计  32-55
  4.1 系统工作和开发环境  32
  4.2 数据现状  32-33
  4.3 系统流程图  33
  4.4 总体框架  33-34
  4.5 系统平台设计  34-40
    4.5.1 数据建库与更新  34-36
    4.5.2 地理信息数据管理与应用  36-40
  4.6 数据库设计  40-55
    4.6.1 空间数据构成  40-43
    4.6.2 空间参考设计  43-45
    4.6.3 数据分带设计与组织  45-49
    4.6.4 DRG 的设计  49-50
    4.6.5 系统数据库表描述  50-55
第五章矿业环境监测系统关键技术  55-57
  5.1 多时态空间数据管理  55
  5.2 空间数据的无缝连接与多尺度管理  55-57
第六章系统功能实现  57-62
  6.1 系统平台功能实现  57-60
    6.1.1 基础空间数据管理子系统  57
    6.1.2 用户及日志管理子系统  57-58
    6.1.3 数据预处理子系统  58-59
    6.1.4 三维显示与分析子系统  59-60
  6.2 系统出错处理  60-61
    6.2.1 出错信息  60
    6.2.2 处理方法  60-61
  6.3 安全保密处理  61-62
    6.3.1 数据库保密  61
    6.3.2 程序保密  61-62
第七章结论与展望  62-64
  7.1 结论  62
  7.2 展望  62-64
参考文献  64-66
致谢  66-67
作者在学期间取得的学术成果  67

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