盐碱地集成服务平台研究及其在陕西卤泊滩中的应用

摘要

盐碱地具有环境危害性、资源可利用性的双重属性，在世界各地都有分布。盐碱地作为一种可利用的土地资源，对农业的发展具有较大的潜力，其治理和改良意义重大，对盐碱地的治理和改良措施很多，不同类型有不同的办法，大都以综合治理为主，在总结盐碱地治理模式的基础上，围绕信息和服务，从信息化建设角度，增加对盐碱地良性管理的支持。论文以陕西卤泊滩盐碱地治理为例，建立了信息化集成服务体系。
　　论文的主要内容如下:
　　(1)建立了卤泊滩盐碱地治理信息综合集成体系，以信息集成、综合集成应用模式为核心，设计了系统总体框架，分析了系统所要实现的功能，研究了信息关联的图形表示、专家集成研讨、信息多样性的表现、跨系统的应用访问控制。
　　(2)结合对盐碱地水盐运移动态监测以及其他方面可以获得的数据信息，研究了数据集成、XML数据描述等，提出了建立面向服务的数据管理平台一数据采集与集成中心，设计了数据存储和访问方式。
　　(3)为解决数据模拟、可视化展现、信息集成、大计算量应用需要，利用网格技术，设计了基于水利应用的网格平台的服务支撑环境。
　　(4)实现了基于遥感的土壤盐渍化监测服务。根据盐碱地土壤在遥感数据中的特征，利用遥感影像直观性观测盐碱地表层土壤盐碱化程度，利用网格环境实现了MODIS遥感数据的分析计算。
　　(5)开展了水盐运移规律的仿真模拟。针对卤泊滩盐碱地“以蓄为主”治理模式，研究了其相关数学模型，分别利用不同模拟方式（数值模拟、多主体仿真、时空演变仿真）模拟了土壤中水盐运移过程。
　　(6)形成了卤泊滩盐碱地治理信息服务的组合化应用。根据应用中各类信息的关联性，将应用组件化，按需将与盐碱地治理密切相关的信息通过集成化平台展现。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 问题提出

1．3 信息化建设的必要性

1．4 国内外相关技术研究进展

1．4．1 盐碱地改良技术

1．4．2 水利信息化

1．4．3 网格技术

1．4．4 卫星遥感

1．4．5 水盐运移

1．5 论文的主要内容

1．6 论文技术路线与研究框架

2 盐碱地治理信息化集成服务体系框架

2．1 信息集成及其复杂性分析

2．1．1 信息集成的基本需求

2．1．2 信息集成的复杂性分析

2．1．3 信息集成的主要内容

2．2 信息集成的应用模式

2．2．1 多领域业务集成

2．2．2 数据多样性集成

2．2．3 跨系统应用集成

2．2．4 多用户应用集成

2．3 系统开发的目的与依据

2．3．1 目的与意义

2．3．2 设计依据

2．3．3 文件共享环境

2．4 总体架构设计

2．5 功能设计

2．5．1 信息的知识化描述

2．5．2 信息综合集成

2．5．3 信息集成的多样性表现

2．5．4 跨系统访问控制机制

2．6 平台部署

2．6．1 Web服务引擎

2．6．2 JUDDI注册服务器

2．6．3 客户端

2．7 本章小结

3 信息采集与数据集成

3．1 信息采集

3．1．1 信息采集设备

3．1．2 传输网络选择

3．2 数据集成

3．2．1 数据集成方法

3．2．2 数据集成技术

3．2．3 数据集成模型

3．3 数据存储

3．4 数据访问

3．5 本章小结

4 基于水利网格平台的支撑环境建设

4．1 网格技术研究

4．1．1 五层沙漏结构

4．1．2 基于Web Service的网格结构

4．1．3 基于WebSASE的网格结构

4．2 水利网格平台研究

4．3 水利网格平台设计

4．4 水利网格服务模式

4．5 本章小结

5 基于遥感技术的盐碱地监测

5．1 遥感技术的研究

5．1．1 遥感技术

5．1．2 遥感技术在盐碱地研究中应用

5．1．3 遥感技术在土壤盐渍化监测中的重要性

5．2 遥感数据处理

5．2．1 遥感影像数据的获取

5．2．2 确定空间坐标系

5．2．3 影像数据的分级分块处理

5．2．4 历史影像对比

5．3 遥感数据——MODIS研究

5．3．1 MODIS数据特点

5．3．2 MODIS光谱波段及用途

5．3．3 MODIS数据校正与处理

5．3．4 Modis数据应用类型

5．4 网格环境下的MODIS应用

5．5 本章小结

6 土壤内水盐运移可视化仿真模拟研究

6．1 水盐运移过程原理

6．2 “以蓄为主’’土壤内水盐运移规律

6．2．1 卤泊滩“以蓄为主”盐碱地治理模式

6．2．2 卤泊滩“以蓄为主”水盐运移规律分析

6．3 水盐运移的数值仿真

6．3．1 水盐控制方程

6．3．2 定解条件

6．3．3 模拟结果分析

6．4 基于多主体的水盐运移模拟研究

6．4．1 基于计算实验的水盐运移模型背景描述

6．4．2 模型初始化

6．4．3 Agent(主体)进化

6．4．4 观测变化现象

6．5 基于时空演变的土壤水盐运移仿真

6．5．1 采集点控制

6．5．2 土壤样品检测

6．5．3 数据处理整理与存储

6．5．4 数学模型

6．5．5 可视化的土壤水盐运移仿真实现

6．6 本章小结

7 卤泊滩盐碱地治理信息服务组合化应用

7．1 业务组件化

7．1．1 定义

7．1．2 基本特征

7．1．3 设计模式

7．2 组件的开发步骤

7．3 盐碱地治理业务应用组件的实现

7．3．1 主要的类

7．3．2 开发标准

7．3．3 组件内的参数处理

7．3．4 组件开发步骤

7．4 组件注册

7．5 面向知识的盐碱地治理信息组合应用模式

7．6 本章小结

8 结论与展望

8．1 结论

8．2 创新点

8．3 展望

致谢

参考文献

附录

一、博士期间出版著作及发表论文

二、博士期间科研项目或论文获奖

三、博士期间参与的科研课题项目