基于GIS、RS的哈尔滨市绿地生态信息评价系统的研建

摘要

为了更好的研究城市绿地的生态效益，本课题以哈尔滨市为例建立一个在现代高新技术支持下的城市绿地生态环境空间信息系统，用来模拟和表达城市绿地系统的空间分布与结构、城市热力场空间格局、绿地系统与热岛效应的空间关系，进而对城市绿色生态环境现状的内涵予以认识，以此为城市绿色生态体系建设和规划决策提供所必要的信息。 论文首先基于3S技术建立了城市绿地信息空间数据库。研究了利用卫星象片提取城市绿地和热力场专题信息的方法、利用航空象片提取城市绿地信息的方法，借助于Geomedia组件采用关系型数据库Access实现了图形数据和属性数据的一体化管理。采用GIS特有的区域框架和图层相结合的方式组织数据，经过数据源的选择、数据坐标转换、格式转换、空间配准等数据预处理，最终形成了包含哈尔滨市城市绿地信息专题数据、城市热岛效应专题数据、26个图层的城市综合数据、6个矢量化提取的城市绿地相关数据，50个绿化树种的详细信息的空间数据库。 随后，基于景观生态学、植物学等多学科的研究成果，建立了绿地信息评价模型库，包括传统的绿地结构评价模型；基于景观生态学的绿地多样性、一致性等指标的评价模型；绿地吸收二氧化碳、降温等方面的绿地功能评价模型；绿化树种选择模型。 最后，以Geomedia组件为基础采用自定义二次开发的方式形成了城市绿地生态信息评价系统软件，可实现对不同数据源的地理数据的显示、编辑、查询、空间分析、可视化窗体定制、属性数据管理等桌面地理信息系统常用功能，还可以模拟哈尔滨市生态环境、查询和评价绿地空间结构、查询城市温度进行热岛效应的分析，分析和评价城市局域绿地的吸收二氧化碳、固碳、降温等方面的作用，按照绿化类型对绿化树木进行选择。 论文综合运用GIS技术、RS技术、组件式开发技术、数据库技术，将景观生态学、植物学等多学科的知识通过计算机予以实现，拓宽了现有技术的应用领域，对指导城市绿化、城市规划有着深远的意义。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2城市绿地的发展

1.2.1城市绿地与城市绿地系统的含义

1.2.2国外城市绿地的发展

1.2.3我国城市绿地的发展

1.3城市绿地生态功能的评价及研究进展

1.3.1国外城市绿地生态功能的评价及研究进展

1.3.2我国城市绿地生态功能的评价及研究进展

1.4本课题解决的问题及研究意义

1.4.1解决的问题

1.4.2研究意义

2研究方法概述

2.1 RS技术概述

2.2 GIS技术概述

2.3.二次开发技术

2.3.1开发方式

2.3.2组件式开发

2.3.3组件式开发的特点

2.4本章小结

3哈尔滨市城市绿地生态信息评价系统的构建

3.1系统研究内容

3.1.1哈尔滨市绿地生态信息评价系统结构研究

3.1.2城市绿地生态环境空间数据库的研究

3.1.3哈尔滨市绿地生态信息评价系统评价模型的研究

3.1.4哈尔滨市绿化树种选择的人工智能方法研究

3.2系统总体设计

3.2.1系统设计原则

3.2.2开发组件的选择

3.2.3开发方式的选择

3.2.4系统开发环境设计

3.2.5系统界面设计

3.3本章小结

4数据库的建立

4.1数据资料收集

4.2数据组织

4.2.1空间区域框架设计

4.2.2空间图层结构设计

4.3数据预处理

4.3.1空间数据配准

4.3.2数据格式转换

4.3.3坐标转换

4.3.4通过屏幕数字化提取城市信息

4.3.5通过航片判读获取绿地信息

4.3.6通过卫星象片获取城市热力场信息

4.4本章小结

5模型库的建立

5.1传统绿地的分类及评价指标的建立

5.2景观生态学基础上的绿地评价指标

5.3城市绿地生态功能评价模型的建立

5.4本章小结

6城市绿地生态信息评价系统的实现

6.1基础模块

6.1.1视图操作

6.1.2插入

6.1.3空间分析

6.1.4图例操作

6.1.5数据仓库

6.2空间数据库模块

6.3专题分析模块

6.3.1局域评价

6.3.2区域评价

6.4绿化树种选择模块

6.5本章小结

7哈尔滨市绿地生态信息评价系统运行实例

7.1基础模块运行实例

7.2空间数据库运行实例

7.3绿化树种选择模块运行实例

7.4局域评价运行实例

7.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢