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《杭州师范大学》 2017年
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基于WebGIS的浙江近海海洋遥感赤潮卫星监测系统的研究与实现

孙嘉敏  
【摘要】:赤潮灾害是目前最大的海洋生态灾害之一,会对海洋渔业资源、生态环境、旅游资源等产生严重的损害,同时造成巨大的海洋经济损失,且赤潮的发生频次还呈逐年上升的趋势。本文以中国东海范围为研究对象,开发了浙江近海海洋赤潮遥感卫星监测系统。系统选择MODIS、GOCI以及VIIRS卫星传感器每天拍摄的遥感数据进行处理,能够实现叶绿素浓度和赤潮范围的可视化;系统还能够对赤潮发生时间、面积进行统计分析,相关部门可以据此总结出赤潮发生的一般规律,为赤潮灾害预测、预报及选取科学有效的防灾、减灾和救灾措施提供快速、准确地依据。本文根据用户权限、数据处理及功能需求等多方面综合分析,设计了赤潮监测系统并选择以WebGIS的形式进行开发。首先,在框架的选择上使用了B/S架构。通过HTML、Java Script和CSS的组合设计实现了前端界面的显示,并依靠jQuery和基于Bootstrap风格的控件对界面进行美化,使用户界面更加友好;动态网站的实现依靠JSP技术,以异步通信机制AJAX与Java Servlet容器传输的方式实现了前后端信息的交互;系统后端功能的实现主要依靠Java语言和Geo Tools、Net CDF、Geoserver REST、OpenLayers等开源代码库实现。后端通过JDBC与存放数据的Post GreGIS数据库连接,其扩展Post GIS存放ShapeFile格式的地理数据,而TIFF格式的数据以在服务器中路径地址的形式存储在数据库中;地理信息的可视化使用地理信息服务器GeoServer的Post GIS数据源以Open Layers的接口发布,并在系统的前端调用实现。整个系统在此结构上实现各功能模块。其次,对数据源的选择中使用了三种传感器的数据作为数据源,分别为静止卫星上搭载的GOCI传感器和极轨卫星上搭载的MODIS、VIIRS传感器,通过海洋水色数据网站Ocean Color提供的三种传感器Net CDF格式数据产品,对产品数据进行下载、提取、处理、统计、分析,栅格数据的结果保存为TIFF格式、矢量数据保存为Shape File格式,实现研究范围内海区的叶绿素浓度、赤潮范围的可视化。本文主要研究了遥感数据的提取分析,可视化界面的组织构成,数据库的结构设计,实现了赤潮、叶绿素的查询、对用户的管理及对历史数据的统计分析等,完成了浙江近海海洋赤潮遥感卫星监测系统的构建,为浙江近海的赤潮范围、预测提供了参考。
【学位授予单位】:杭州师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P715.6

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