基于GIS的环境信息实时展示系统

摘要

社会经济的迅速发展,引发了对资源的过度开采和能源的大量消耗,使得有害物质排放量增加,破坏了生态环境,导致了生态系统的严重失衡。因此,针对各种环境问题国内外开展了各个方面的研究工作。同时,随着GIS技术的不断发展,使得人们更加宏观的分析和解决环境问题成为可能。可以利用GIS建立环境模型和环境信息系统,对环境的变化和发展趋势进行预报分析,同时通过统计分析及模拟研究为环境保护提供决策依据。
　　本文所构建的系统主要包括环境数据插值和环境数据二维可视化展示两个阶段。在环境数据插值阶段,通过对三种空间插值方法的分析,选取一种插值效果最佳的方法并对其进行优化。然后用优化后的方法对相应属性的环境数据进行插值,并把插值后的数据存入数据库中,以备数据展示部分的使用;在环境数据展示阶段,本系统根据需要从数据库中取得第一阶段插值后的属性数据,并进行相应的可视化展示。
　　本系统基于VS2010+DB2+ArcGIS Server进行构建。环境属性数据都存放在DB2数据库中。环境数据插值阶段通过MFC完成,由于插值算法比较复杂,所以通过比较高效且相对灵活的C++编程实现,该程序从DB2中取出待插数据进行插值计算然后把插值后数据存入DB2数据库中,MFC与数据库的连接通过ODBC实现;在环境数据展示阶段通过Silverlight完成,环境数据是通过属性图层的方式进行展示的,地图数据和环境属性数据分别从ArcGIS Server和DB2服务器中取得。针对相应的展示要求,取回的属性数据还要进行简单的显示计算,本系统实现了三种温度信息的可视化展示:温度值、温差和等温线。

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第一章绪论

1.1引言

1.2国内外的研究现状

1.3本文研究工作及内容安排

第二章系统框架及实现平台

2.1 系统框架

2.2 ArcGIS

2.3 Silverlight

2.4 本章小结

第三章插值算法分析

3.1 研究区域边界数据获取

3.2 反距离加权法

3.3 普通克里金法

3.4 薄板样条函数法

3.5 本章小结

第四章可视化分析

4.1 环境数据的组织方式

4.2 研究区域的网格化

4.3 温度可视化

4.4温度值可视化

4.5 温差可视化

4.6 等值线可视化

4.7 本章小结

第五章系统实现

5.1 基本参数及其动态数组初始化

5.2 反距离加权法实现

5.3普通克里金法实现

5.4薄板样条函数法实现

5.5 插值算法的优化

5.6可视化展示平台的实现

5.7可视化展示的实现

5.8 本章小结

第六章实验结果及分析

6.1三种插值方法的实验结果及分析

6.2 插值算法优化的结果及分析

6.3 可视化实现效果展示

6.4本章小结

第七章总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢