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太湖流域土地利用水污染效应评价与预警系统研究

作　者: 莫智佳
导　师: 宋奇海
学　校: 南京农业大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 氮磷污染评价 土地利用 Arc Engine 太湖流域 预警系统
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


水是生命之源。人类的生存与发展很大程度上取决于水资源的获取和对水资源的控制。土地利用是人类活动最直接的一种表现形式,集中体现了人类改造地球表面的景观过程。不同的人类活动对土地的利用方式和程度不同,不同的人类活动对水环境的破坏和产生的污染也不同。因此,深入研究并揭示土地利用与水污染效应之间的相互作用机理,对于科学地利用土地,防止水污染,具有重要的科学意义。太湖流域是我国经济发展最迅速、工业化程度最高、人口密度最大的地区之一近年来土地利用变化明显,资源消耗剧烈,致使太湖湖水水质严重恶化,环境突发事件频发,已经制约着经济社会的发展。对太湖流域的污染治理进行综合研究,不仅有利于流域的可持续发展,对其他地区的水污染治理也有借鉴意义。论文在总结国内外有关对土地利用与水污染之间关系研究的基础上,对太湖流域土地利用与水污染效应进行了研究,通过对不同的人类活动所产生的污染物的总量以及占用的土地的面积进行计算,将人类活动产生的污染转化为不同土地利用方式所产生的污染,计算出不同土地利用类型所产生的单位污染负荷量。同时,根据太湖流域水质现状、自我修复能力以及国家对太湖水环境治理的相关文件要求,设定太湖入湖总磷(TP)、总氮(TN)污染总量限额,从总量上对污染物进行控制。为了更好的明确责任,确保控制目标的完成,将太湖流域划分为不同的土地利用管制分区,然后将入湖污染限额分解到各管制分区,制定了不同管制分区在近期年(2012年)以及远期年(2020年)的污染物负荷总量控制标准。在此基础上,采用C#语言及Arc Engine组件开发了太湖流域土地利用水污染效应评价与预警系统。以无锡市为实例,对不同土地利用管制分区下的土地利用方式所产生的TP、TN污染物总负荷进行了测算。运用单因子评价法对不同管制分区不同时期土地利用产生的污染负荷进行评价,并按照控制标准对土地利用进行预警,根据不同的警情给出了调整土地利用的简单建议。

全文目录


目录  4-8摘要  8-9ABSTRACT  9-11第一章 绪论  11-19  1.1 研究背景  11-12  1.2 研究进展  12-15    1.2.1 有关土地利用水污染效应的研究  12-14    1.2.2 有关预警系统的研究  14-15  1.3 研究目的  15  1.4 研究内容  15-16  1.5 研究方法与技术路线  16-19    1.5.1 研究方法  16-17    1.5.2 技术路线  17-19第二章 系统理论和技术基础  19-35  2.1 土地利用水污染效应概述  19-21    2.1.1 土地利用简介  19    2.1.2 水环境质量相关知识  19-20    2.1.3 土地利用与水污染之间联系  20-21  2.2 土地利用水污染效应评价模型  21-27    2.2.1 评价标准选择  21-22    2.2.2 因子选择  22-23    2.2.3 评价方法简介及确定  23-24    2.2.4 评价单元  24-25    2.2.5 土地利用分类及污染负荷测算  25-27  2.3 土地利用预警模型  27-35    2.3.1 预警理论介绍  27-29    2.3.2 土地利用预警  29-30    2.3.3 预警指标与方法选择  30-31    2.3.4 预警警度与警戒线  31-33    2.3.5 预警后处理  33-35第三章 土地利用水污染效应评价与预警系统设计  35-51  3.1 GIS开发方法简介及选择  35-37    3.1.1 GIS概述  35-36    3.1.2 方法简介及选择  36-37  3.2 系统关键技术  37-39    3.2.1 .NET开发平台  37-38    3.2.2 Arc Engine简介  38-39  3.3 系统设计原则  39-40  3.4 系统总体设计  40-43    3.4.1 系统开发环境  40-41    3.4.2 系统结构  41-42    3.4.3 系统数据库设计  42-43  3.5 系统功能模块设计  43-45    3.5.1 GIS基本功能模块  43    3.5.2 土地利用水污染效应评价模块  43-45    3.5.3 土地利用预警模块  45  3.6 系统界面设计  45-51    3.6.1 系统菜单  46-49    3.6.2 系统主工具条  49    3.6.3 文件列表及鹰眼视图  49-51第四章 无锡市土地利用水污染效应评价与预警  51-67  4.1 研究区概况  51-53    4.1.1 土地利用  52-53    4.1.2 水环境状况  53  4.2 基础资料  53-54  4.3 指标体系建立  54-58    4.3.1 污染物单位负荷  54-55    4.3.2 评价单元划分  55-56    4.3.3 标准确定  56-58  4.4 水污染负荷评价测算  58-62  4.5 土地利用预警  62-67    4.5.1 行政区(功能区)预警  63-64    4.5.2 综合预警  64-67第五章 结论与展望  67-69  5.1 结论  67  5.2 创新之处  67-68  5.3 研究工作展望  68-69参考文献  69-73致谢  73

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 水体污染及其防治
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