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北京湿地景观动态变化及预测信息系统研究

作　者: 赵单
导　师: 石军南
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 森林经理学
关键词: 北京湿地 信息系统 数据管理 景观 预测
分类号: X37
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 86次
引　用: 1次
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内容摘要


湿地是介于陆地与水生生态系统之间的过渡地带,是陆地上最大的碳储库和陆地生态系统循环的重要组成部分。近年来,湿地的重要作用越来越受人类的重视,保护和合理利用湿地资源已成为世界各国的共同目标。北京湿地作为首都生态系统的重要组成部分,承载着水源涵养及调蓄洪水、区域气候调节、生物多样维护和生态服务等功能,是北京可持续发展的保证。然而,随着人类活动加剧和自然环境恶化因素的双重胁迫下,北京湿地正遭受着严重退化。因此建立北京湿地景观动态变化及预测信息系统,使湿地管理和决策过程科学化,为北京湿地的管理和规划提供辅助决策。本文以北京为研究区域,在3S、信息系统和景观生态学的理论和方法的指导下,依据北京湿地的管理和宏观决策的实际需求,对北京湿地数据的管理进行了详细探讨。对北京湿地景观动态变化及预测信息系统的设计目标、设计原则、系统架构和功能进行了探讨。收集了大量的北京湿地数据,通过对北京湿地数据的标准化和规范化,建立了北京湿地数据库。根据北京湿地数据的特点,以数据库技术和XML技术为基础,提出了以年度为单位管理北京湿地数据,以树形结构进行数据的组织方式对北京湿地的数据进行综合管理。在对北京湿地面临的状况的探讨下,提取北京湿地景观发生变化的影响因子,结合元胞自动机和人工神经网络,构建了北京湿地景观的预测模型。在此基础上,利用GIS组件Supermap Objects和MFC Windows程序设计技术,以Visual C++6.0为开发平台,Oracle lOg为后台数据库,通过编程完成了北京湿地景观动态变化及预测信息系统。利用建立的北京数据库中的数据对系统进行了验证,建立的预测模型的精度达到了80%,基本达到了预测的精度。本系统在使用过程中操作简便、维护方便、运行稳定,基本上达到了预期设计目标和要求,可以为北京湿地的实施规划提供必要的信息和辅助决策服务

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 引言  9-21
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 项目来源及经费支持  11
  1.3 国内外研究现状  11-16
    1.3.1 湿地科学研究现状  11-13
    1.3.2 湿地景观动态变化研究现状  13-15
    1.3.3 湿地信息系统研究现状  15-16
  1.4 研究的目的和意义  16-17
  1.5 研究内容  17-18
  1.6 研究方法与技术路线  18-21
2. 研究的理论与方法  21-41
  2.1 信息系统和数据组织的理论与方法  21-24
    2.1.1 数据库技术  21-22
    2.1.2 XML相关知识  22-23
    2.1.3 地理信息系统  23-24
  2.2 湿地景观动态变化及预测的理论与方法  24-41
    2.2.1 景观指数  24-28
    2.2.2 马尔柯夫  28-29
    2.2.3 元胞自动机  29-31
    2.2.4 人工神经网络  31-35
    2.2.5  35-41
3. 研究区概况  41-45
  3.1 自然地理概况  41-45
    3.1.1 地理位置  41
    3.1.2 地质地貌  41-42
    3.1.3 土壤特征  42
    3.1.4 气候特点  42-43
    3.1.5 植被和水文  43-45
4 北京湿地景观动态变化及预测信息系统分析与设计  45-79
  4.1 系统需求分析  45-46
  4.2 系统总体设计  46-51
    4.2.1 系统开发目标  46
    4.2.2 系统开发原则  46-47
    4.2.3 系统开发及运行环境  47-50
    4.2.4 系统总体架构  50
    4.2.5 系统功能设计  50-51
  4.3 数据库的建设  51-60
    4.3.1 湿地数据收集  52-56
    4.3.2 数据预处理  56-60
    4.3.3 分类建库  60
  4.4 系统功能模块的设计与实现  60-79
    4.4.1 辅助管理  60-62
    4.4.2 湿地数据管理  62-68
    4.4.3 湿地信息查询  68-70
    4.4.4 通用GIS功能  70
    4.4.5 湿地地面观测  70-71
    4.4.6 湿地景观变化分析  71-73
    4.4.7 湿地景观变化预测模拟  73-76
    4.4.8 系统维护  76-79
5. 系统运行实例与评价  79-89
  5.1 系统的整体界面  79
  5.2 北京湿地数据管理  79-80
  5.3 湿地地面观测站点分布  80-81
  5.4 北京湿地景观面积变化分析  81-83
  5.5 景观指数  83-85
  5.6 湿地景观预测模拟  85-89
6. 研究结论与展望  89-93
  6.1 研究结论  89-90
  6.2 展望  90-93
参考文献  93-99
附录A 攻读学位期间的主要学术成果  99-101
致谢  101

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境保护管理 > 自然资源合理开发与环境保护
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