Fully integrated approach: an alternative solution of coupling a GIS and diffuse pollution models

As a tool for management, query, visualization and analysis of spatially referred information, GIS has been recognized as a method to aid the modeling of diffuse pollution and visualize the results in a spatial context. A common question in integrating diffuse pollution models and GIS is to choose a suitable coupling approach, in which the feature of diffuse pollution models should be taken into account. In this paper, we report on our experience in coupling a distributed diffuse pollution model with a GIS. A prototype of fully integrated system is developed in this paper. This system has high flexibility, extendibility and great data management efficiency. Differences in applicability of loose coupling, tight coupling and fully integrated approaches are addressed. It is concluded that the fully integrated approach can avoid tanglesome data exchange and routine execution and more robust than loose and tight coupling approaches and is suitable for distributed diffuse pollution modes.     

基于RS和GIS的三峡库区生态环境综合评价

以遥感影像作为主要数据源,在地理信息系统技术的支持下,以生态环境脆弱典型区——三峡库区为研究对象,针对区域主要生态问题,选取水热条件、地形地貌、土地利用和土壤侵蚀为评价因子,建立了生态环境质量综合评价模型,并对评价结果的空间分异格局进行了分析。结果表明,三峡库区的生态环境现状整体较差,良好等级的区域仅占4.25％,较差及以下等级的区域占区域总面积的60％;生态环境质量的空间分异比较明显,中海拔地区生态环境质量最为脆弱。因此,必须因地制宜地采取相应措施,从而加强库区生态环境的保护。     

反映我国空间分异特性的多介质环境逸度模型的构建及十溴二苯醚的归趋模拟

化学品的浓度水平、排放量都与具体的地理位置密切相关,发展具有空间分异特性的多介质环境逸度模型,可更加准确地描述化学品的多介质环境归趋.本研究基于我国的区域环境属性,建立了 50 kmx50 km分辨率的空间分异Ⅲ级多介质环境逸度模型.以阻燃剂十溴二苯醚(BDE-209)为例,模拟和预测了 BDE-209在我国的多介质环境中的分布.结果表明,上海、山东和广东等东部地区大气与土壤中BDE-209浓度较高,陕西、山西等中西部地区水与沉积物内BDE-209浓度较高.BDE-209在大气、水、土壤和沉积物中的平均浓度分别为2.02×10-6 μg·m-3、6.64×10-6μg·m-3、1.93 μg·kg-1 和3.65×10 μg·kg-1.土壤和沉积物是BDE-209主要的汇,其含量占其环境总量的98.65％.所构建的具有空间分异特性的多介质环境逸度模型,适用于持久性有毒化学物质在我国环境中的归趋模拟,有助于化学品的环境风险预测与管理.     

荆江分蓄洪区防洪基础信息演示系统的构建和运行

荆江分蓄洪区适时分蓄超过荆江河道安全泄量的洪水,确保荆江大堤、江汉平原和武汉三镇的安全,为长江防洪做出了贡献。为有效开展分洪管理防洪决策信息支持,构建了一套分蓄洪区的防洪基础地理信息演示系统。分析了以往构建系统中需求分析和信息组织的不足,较为详细地进行了需求分析,科学地进行数据组织及数据库设计,并在此基础上,采用原型法进行系统设计。最后利用控件Mapobjects,将GIS功能嵌入Visual Basic 6.0编制的应用程序中,实现用户需求的各种功能。系统整合了分蓄洪区基础地理数据、水利设施以及安全建设等数据,较好地反映了荆江分蓄洪区的现实特点和意义。系统的运行得到湖北省荆江分蓄洪区工程管理局的肯定。     

武汉市湿地景观格局变化研究

在遥感和地理信息系统支持下,利用1996年和2001年两个时期的Landsat TM假彩色合成影像作为信息源,选取斑块密度、斑块分维数、景观破碎度、景观多样性、优势度和均匀度等指标,对武汉市湿地景观格局的变化进行定量分析,并利用马尔科夫转移矩阵模型研究各类景观的转化情况。研究结果表明,1996~2001年间,该研究区的湿地景观格局在人类活动的影响下发生了较大变化,湖泊面积减小,人工湿地面积增加,湿地景观趋于破碎化,景观分布趋于均匀。     

基于GIS技术的典型岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价--以广西平果县果化示范区为例

针对岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价问题,以广西平果县果化示范区为例,从分析土壤侵蚀的影响因子入手,建立了示范区的土壤侵蚀危险性评价模型.选取的评价因子为地形坡度、植被覆盖度和土层厚度等3个关键因子,并利用层次分析法确定了评价因子的相对权重,同时以ArcGIS 8 Desktop为平台,利用系统的空间分析工具,通过模型的空间关系识别和叠加分析,实现了示范区土壤侵蚀危险性评价.     

空气污染扩散模型与GIS应用结合的探讨

污染物的扩散模拟对环境决策、管理有着重要意义,而扩散过程又是一个包括时间、空间的复杂四维时空过程,其模拟需要GIS的支持。在分析基于GIS的地理开发系统和空气污染扩散模型的基础上,探讨了两者结合的最佳方式,并应用于广州市空气质量分析中,取得了较好的效果。     

基于RS与GIS混合编程的公路水毁灾情信息提取

研究了基于高分辨率卫星遥感影像的公路水毁灾情信息提取模型,通过解决跨软件环境的开发问题,实现了基于遥感与地理信息系统混合编程的公路水毁灾情信息提取系统。使用高分辨率卫星遥感数据形成融合数据,通过分析融合图像的光谱、几何、纹理特征,建立了公路信息提取规则,构建了面向对象的公路信息提取模型。根据水在近红外和中红外波长范围内反射率极低的特性,同时考虑不同环境背景造成的信息提取复杂性,研究了具有自适应特点的水面提取模型。通过建立组件式地理信息系统和遥感应用环境之间的通信和数据共享机制,实现了模型运行的交互式用户界面,并提供叠置空间分析功能,从灾后公路边界提取结果中去除水面部分,获得公路水毁信息。实际应用表明,系统可以满足相关工作对公路水毁灾情信息提取技术的要求。     

基于地理信息技术的树种分布知识的挖掘与发现——以四川省石棉县为例

论文以四川省石棉县为例,对空间数据库支持下的树种分布知识的发现进行了研究。利用GIS技术建立相关空间数据库,主要有森林资源二类调查GIS数据库、树种GIS数据库,以及10 m分辨率的DEM、多年平均大于10 ℃的年积温和多年平均年降雨量等栅格数据库。利用GIS的叠加统计分析等方法,发现了各树种分布的的海拔、年平均大于10 ℃的积温、年平均降雨量等带谱知识。利用GIS的拓扑空间分析方法,挖掘了各树种间的空间配置知识。该知识可用于退耕还林、造林绿化中,因地制宜地选择树种,以及配置树种。该知识对于辅助数据协同下的各树种遥感识别也具有重要意义。此外,对其他区域也有示范意义。     

青藏高原湿地景观空间格局的变化

在RS和GIS技术的支持下,以1990年左右的TM、2000年左右的ETM和2006年为主的CBERS遥感影像为主要数据源,利用人机交互目视解译方法获取青藏高原景观数据,运用景观生态学原理,选取景观异质性指数,对青藏高原湿地景观格局及其动态变化进行定量分析.结果表明,(1)青藏高原现有湿地面积131894.18 km2.(2)近16年来湿地总面积先大幅度减少后显著增加,柴达木盆地内的湿地减少量最为明显,长江流域次之;羌塘高原的湿地增加最为显著,塔里木盆地、雅鲁藏布江流域次之.(3)景观格局整体波动较大,多样性指数和均匀度指数降低,优势度指数增加,破碎度指数先增加后减少.