關於水汙染控制規劃地理信息系統研究

論文類別:工學論文 > 水利工程論文
論文標簽:地理教育論文
論文作者: 何強 翟俊 李惠鵬
上傳時間:2009/7/14 16:12:00

  論文關鍵詞:水汙染 規劃 信息系統 研究
  論文摘要:水汙染控制規划地理信息統的數據库研究、模型庫研究、系統的建立与應用。
  一、項目簡況
  “水汙染控制規劃地理信息系統研究”於1999年底被國家自然科學基金委員會批準立項,2000年1月正式啟动,2002年10月研究工作结束,隨後進行了研究成果的應用。2003年3月向國家自然科学基金委員會遞交了項目結題報告,2003年9月得到了基金委批復,批準项目結題。2003年10月20日,在重慶市科學技术委員會的組織下,由国家自然科學基金委員會、清華大學、南京大學、後勤工程學院、重慶市環境科學研究院等單位的七名專家組成专家組,對項目進行了鑒定。專家組认為“該成果處於國內領先,達到了國際先進水平,具有廣闊的應用前景”。
  水汙染控制规劃是本世紀60年代以來,隨著系統工程方法和計算機技術的發展而提出的。它是在汙染源调查和水質現狀評價的基礎上,依照国家或城市對相應水體功能的環境质量要求,建立相應的數學模型,計算出水體中各汙染物的最大允許排放量(即水環境容量),然後根據規劃水平年預测的汙染負荷計算出汙染物削减量,以使水域功能滿足所要求的環境質量標準。削減汙染物量可以有多種方法和措施,水汙染控制規劃必須通過經濟效益、环境效益和社會效益的分析和比較,優化出滿意的實施方案。
  二、主要成果
  本研究將理論研究和实例應用研究相結合,以Ge0MediaProfessional3.0為GIS系統開發平臺,以VB6.O為系統二次開發語言,以MicmsoftAccess97為數據庫系統,並以重慶市三峽庫區鳳嘴江為實例,開發了水汙染控制規劃地理信息系統及其軟件WPCPGIS,並在重慶市渝北區禦臨河流域綜合治理規劃中成功應用。
  主要研究內容包括:
  l、水汙染控制規劃地理信息系統數據庫研究
  WPCPGIS空間數據庫設計采用了基於現象的矢量數據模型對現實世界中的地理實體中的實體進行抽象,利用GeoMedia
  Professional3.0完成河系及相關實體數據結構和組織設計。並用特征類(rea*ureClass)來管理空間数據。
  在WPCPGIS中,空間數據和屬性數據存貯在ACCESS的不同數據表中,並通過主键屬性進行數據表間的聯接。利用visualBasic6.0和GeoMediaProfessional3.0中的數據控件實現對空間数據庫和屬性數據庫的調用。
  本研究针對水汙染控制規劃的系統性与綜合性、空間相關性、数據的動態性和適時性、数據定性分析與定量分析相結合等特點,闡述了水汙染控制規划地理信息系統數據庫的设計方法。建立了W代PGIS数據庫,為規劃決策提供了切實可行、方便靈活的數据資源。該數據庫系統具有動態更新能力和高度的信息共享性,充分體現了空間信息系统數據庫的特征。
  2、水汙染控制规劃地理信息系統模型庫研究
  通過水汙染控制規劃地理信息系統模型庫的研究,系統地歸納、分析、完善了整個水汙染控制規劃過程的各種計算模型,並開發了水污染控制規劃過程的實用計算模型,包括模糊影響系數環境容量計算模型,汙染負荷分配模型,規划方案環境效益計算模型等等。将模型庫技術引人水汙染控制規劃地理信息系統中,開發了WPCPGIS模型庫系统。該模型庫系統能夠很好地對水环境系統和規劃方案進行模擬,為規劃人員和決策者進行汙染源分布及排放強度、河流汙染負荷、水質狀況、水體環境容量、規劃水平年水質預測情況、各規劃方案的經濟技術比較等研究提供決策支持。模型的计算結果能在wPCPGIS軟件中以數字地圖的形式直觀地顯示出来,使得W】丫PGIS能夠直接用於水汙染控制規劃決策。模型庫采用結構化設計,是一個開放(open)的系統,系统開發人員可以根據模型的發展和實際需要,添加新模型或修改已有模型。
  3、水汙染控制規劃地理信息系統的建立
  本研究在水汙染控制規劃地理信息系統數據庫和模型庫研究的基礎上,將Gls技術應用到水污染控制規劃的每一个過程,並實現了GIS軟件、模型和數據庫三者數据同步,達到了對象空間數據和屬性數據的動態管理,适時更新,並且使得wPcPGIS系統能夠自動響应信息變化,這對於汙染源的動態管理特別有意義。在WPCPGIS軟件中可修改汙染源的空間數據和屬性數據,通過數據庫输人模型庫計算,系統再將模型的计算結果存人數據庫,被GIS軟件調用,並以數字地图的形式顯示出來。同樣规劃人員可以直接修改、添加數據庫中的數據,通過模型庫計算,在WPcPGIS數字地圖中顯示出來。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
  本研究將模型庫技術、數據庫技術租G巧技術相結合,实現了水質狀況的動態顯示。通過隸屬度加權綜合平均水質級別法進行了水域水質級別計算,使得水質評價結果直接与(地面水環境質量標準》聯系在一起,能夠給規劃人員和決策者提供準確的水質汙染信息,並將水質級別以專題數字地圖的形式顯示出来,超過水質目標的河段用紅色警示,將抽象的水質狀況以非常直觀的形式顯示出來,讓决策者能夠一目了然。
  4、實例研究與應用
  以重慶市三峡庫區的鳳嘴江為算例,進行了水汙染控制規劃地理信息系統研究,並開發了凤嘴江WPCPGIS系統,取得了較好的應用效果。然後又在重慶市渝北區禦臨河流域綜合治理規劃中,應用了WPCPGIS。將渝北區御臨河流域內的汙染源、城鎮信息、汙染治理設施規划和水質規劃等眾多信息用GIS數字地圖的形式表現出來,使得原先枯燥復雜的綜合治理規劃非常直觀的展示在專家和領導面前,得到廣泛好評。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
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