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《解放军信息工程大学》 2006年
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黄河三角洲数字生态模型及其应用研究

周海燕  
【摘要】:在“统筹人与自然的和谐发展,树立全面、协调可持续发展观”的科学发展观的指导下,黄河三角洲经济建设的巨大潜力及生态环境的脆弱性迫切需要进行生态环境建设。本研究通过构建数字生态信息系统,有利于数据共享,便于地方政府决策;同时探索黄河三角洲生态系统的构建及应用,可以为其他地区借鉴,促进学科的发展。 本研究以黄河三角洲为例,以生态评价时空模型和生态数字模拟模型为理论基础,借助3S技术,建立黄河三角洲数字生态信息系统框架,实现对黄河三角洲生态的评价与预警,促进可持续发展。论文围绕黄河三角洲数字生态的建设,从数字生态建设的理论层面、技术层面、应用层面上进行了研究。 从论文的结构上主要分为8章:第1章阐述了目前国内外数字生态相关研究的进展,分析了存在的不足,提出了本研究要解决的问题及研究思路。第2章是研究区(黄河三角洲)概况。第3章主要阐述了多种生态评价模型的思想、模型、算法及其改进等。第4章通过地学信息图谱对黄河三角洲的土地利用情况进行了模拟分析,建立了模拟模型。第5章是整个数字生态模型系统的设计与实现。第6章是数字生态模型系统的实证应用。第7章在生态评价的基础上探讨了黄河三角洲生态可持续发展的对策建议。第8章对全文进行了总结。 本研究的主要成果特点归纳如下: (1)在总结归纳已有研究成果的基础上,整合了数字生态研究的相关理论,构建了数字生态的基本理论框架,并在该框架基础上,编制了黄河三角洲数字生态模型系统。 (2)进行了生态评价时空模型和生态数字模拟模型的研究。对各种生态评价的模型、算法进行了分析及优化,将生态安全评价、生态效益评价、生态健康评价、生态足迹评价、生态景观分析及生态服务功能价值评价等方法进行了整合,构建了生态综合评价模型,实现了多种方法的一体化评价。 (3)在系统开发中,以Microsoft Visual Basic为开发平台,采用MapX组件进行GIS二次开发,数据库采用Access来组织管理。采用界面驱动的编码方式进行编程实现,提高开发效率;优化型数据库模型,实现空间数据和属性数据的绑定,提高灵活性;按照关系规范化的要求,优化数据库设计,便于进行数据库的维护;采用面向对象的模式设计,便于修改、维护和扩展。 (4)在实证应用中,对黄河三角洲进行了生态安全评价、生态效益评价、生态健康评价、生态足迹评价、生态景观分析、生态服务功能等的评价。运用模糊综合评判对黄河三角洲生态可持续发展进行了评价,对生态环境预警从生态现状和生态环境预测两个方面进行了分析。
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