基于GIS的流域产沙及水土保持决策支持系统研究

【摘要】： 根据“目标驱动-数据驱动”的GIS应用模式，本文讨论了目标驱动下流域水土保持决策系统的规划定义，以及数据驱动下的GIS操作过程。在规划定义中，针对正确进行流域水上保持决策的目标，分析了流域水土保持决策的实质，并对之进行分解，得出土壤侵蚀模数、土地荷载强度以及人类未来行为指数等概念，进而根据水土保持的研究进展和已有成果，再对这些概念进行分解和剖析，以确定这些概念定量计量的要素。根据以上推导，一步步得出在进行流域水土保持宏观决策时所用的基本资料。 围绕流域水土保持宏观决策指标确定的中心，在GIS操作过程中，根据所获取的资料和流域水土保持决策系统开发的需要，本文讨论了系统数据库建立的原则、方法，土壤侵蚀模数、土地承载能力以及人类未来行为指数的确定方法。此外，还探讨了决策分析的知识处理方法。同时，也介绍了水土保持宏观决策中所可能用到的一些常用模型的算法。 水土流失机理的研究，是水土保持决策支持系统中模型库与知识库的基础与核心。本文以蒋家沟流域、四川玉丰流域和山西砖窑沟三个流域为例，从控制因子角度初步探讨了前期降雨在流域渐变型产沙和突变型产沙中的地位和作用，从时间角度探讨了蒋家沟流域泥石流产沙年输沙量的时间特征。主成分分析的初步结果表明，前期降雨在流域渐变型产沙中，属第二主成分，但在泥石流突变型产沙中，属第一主成分。这对于及时疏浚前期降雨减轻突变型产沙的 摘 要 危害具有重要理论意义。分析周期的常用数学方法运用于蒋家沟34年的年输沙 量资料的初步分析表明，蒋家沟流域年输沙量具有6年左右的准周期性。这也 得到了蒋家沟历史上的堵江事件的验证。 运用软件工程的思想，根据生命周期法，本文首先介绍了软件开发的一般 方法，然后介绍了在玉丰流域水土保持抉策的开发中所进行的设计，最后，简 要地介绍了系统的主要功能。