基于GIS和数据库技术的水环境信息管理系统设计与开发

摘要

随着我国社会经济的迅速发展，水环境状况的日益恶化，社会各界对水环境管理提出了更高的要求。同时，各种信息管理技术的兴起，特别是GIS和数据库技术的发展，大大促进了水环境信息管理系统的发展。基于GIS和数据库技术建立水环境信息管理系统已成为当前水环境信息管理、规划研究中的主要课题，对于提高环境管理工作效率，改善水环境状况和实现水资源的可持续开发利用均具有及其重要的意义。因此，本次研究工作的目的是以惠州市为例，以国内外先进的组件式GIS为开发平台，结合国内外较为成熟的关系型数据库管理技术，建立一个面向管理层和决策层的水环境信息可视化管理系统。
　　本论文就水环境信息管理系统的设计与开发做了较为深入的研究，并取得了如下成果:
　　(1)针对传统水环境管理系统的空间数据与属性数据分开存储，数据获取缓慢、准确率低的问题，采用SQL Sever2000来建立空间数据库和属性数据库，实现了水环境空间数据和属性数据的一体化存储和管理，大大提高了系统的数据运行效率。而且SQL Sever2000技术的运用使得数据可在局域网内共享，保证了数据的时效性。
　　(2)采用Visual Basic高级编程语言对组件式GIS进行集成二次开发，不仅提高了系统的开发效率，而且还提高了信息管理过程中信息获取的便捷性、高效性及可视化程度，使得系统具有更灵活而强大的数据处理功能和友好而美观的用户操作界面。
　　(3)针对传统水环境信息管理系统空间数据分析处理能力不足的问题，将普通数据库技术和GIS所提供的空间地理分析功能有效结合，采用Visual Basic高级编程语言开发专业功能模块，具有对空间数据和属性数据的综合分析能力，弥补了其它工具纯图形或纯文字表格的表达缺陷，使空间数据的图形表现和属性数据的空间分析能力都有了很大的提高，可以更好的满足环境工作的需要。系统具有信息查询浏览、数据管理、统计汇总、趋势分析、水质评价、污染源管理和系统管理等功能，可以快速直观的显示和分析惠州市水环境当前污染状况、水质评价结果、污染源分布、追踪污染物来源及进行简单的空间辅助决策分析，且具有生成报表和专题图的能力。
　　(4)系统有机结合了监测点管理、监测数据管理和图表分析三大功能，使得环保数据的管理更为高效和方便。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 水环境信息管理系统研究进展

1．2．1 国内外研究现状

1．2．2 存在的问题

1．2．3 发展趋势

1．3 地理信息系统研究进展

1．3．1 GIS的定义

1．3．2 GIS的功能与特征

1．3．3 GIS的构成

1．3．4 常用的GIS软件简介

1．3．5 GIS的二次开发方法

1．3．6 GIS的发展趋势

1．4 数据库技术研究进展

1．4．1 数据库技术简介

1．4．2 数据模型

1．4．3 数据库管理系统

1．5 研究目标和主要研究内容

1．5．1 研究目标

1．5．2 主要研究内容

1．6 研究区域概况

1．6．1 地理区位

1．6．2 气象气候

1．6．3 水文状况

1．6．4 水资源

1．7 本文的特色

2 系统分析与总体设计

2．1 技术路线

2．2 系统分析

2．2．1 必要性分析

2．2．2 需求分析

2．2．3 数据分析

2．3 系统总体设计

2．3．1 设计的原则

2．3．2 设计的目标

2．3．3 开发环境

2．3．4 结构设计

2．3．5 功能设计

2．3．6 数据库设计

2．4 本章小结

3 系统详细设计

3．1 开发环境

3．1．1 开发语言的选择

3．1．2 开发平台的选择

3．1．3 后台数据库的选择

3．2 界面设计

3．3 程序逻辑结构的设计

3．4 数据库的设计与实现

3．4．1 空间数据库的设计与实现

3．4．2 属性数据库的设计与实现

3．5 本章小结

4 系统的主要功能及实现

4．1 系统主界面分析

4．2 基本GIS操作

4．2．1 视图变换

4．2．2 图属互查

4．2．3 图层管理

4．2．4 其它辅助功能

4．3 数据管理

4．3．1 监测点位管理

4．3．2 监测数据管理

4．3．3 图形数据管理

4．4 趋势统计分析

4．5 水环境质量评价

4．5．1 评价范围

4．5．2 评价指标和评价标准

4．5．3 评价方法

4．5．4 评价的实现

4．6 企业污染源管理

4．6．1 污染企业信息管理

4．6．2 污染企业监测数据管理

4．6．3 污染企业废水数据统计分析

4．7 简单空间辅助决策

4．7．1 缓冲区分析和叠加分析

4．7．2 企业选址可行性分析

4．8 系统管理与安全维护

4．8．1 数据交换

4．8．2 备份和恢复

4．8．3 用户管理／权限设置

4．8．4 日志管理

4．9 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录1 业务处理层部分程序代码

附录2 点图层符号化部分代码

附录3 图层信息存储部分代码

附录4 缓冲区分析部分代码

攻读学位期间所获成果

致谢