基于ArcGIS Engine技术的乡村小水系水质预测数据分析系统

摘要

近年来，水环境污染问题越来越突出，引发了人们的广泛关注，并使得人们充分意识到保护环境的重要性与急迫性。在人们的关注与期盼下，水质模拟技术取得了长足的进展。水质数学模型能够对不同类型的环境问题和水域内污染物的转移、转化历程以及空间分布规律等予以计算和仿真分析，不过基于此而获取的结果通常不支持可视化功能，并且空间信息管理是一个难度比较大的问题。当前地理信息系统技术(GIS)能够有效处理上述难题，故水质仿真技术以及GIS技术在分析水体污染和水质模拟等工作中将有着广泛的应用前景。
　　本文以天津蓟县壕门村周边水系为研究载体，对一维稳态水质模型、二维稳态衰减累以及混流模型与GIS的集成技术进行了系统研究与探讨。旨在成功创建一个合理的离散化水质模型，使得数值计算结果与模拟结果均能够清楚地显示出来，在本研究课题中，拟离散计算河流、一维河流采取分段概化的处理方式，且利用二、三维将河流进行网格化处理。
　　利用面向对象的JAVA高级编程工具和GIS控制ArcGIS引擎，成功解决了水质仿真结果无法显示的问题，此外实现了GIS空间数据整合、查询、管理以及分析等应用功能。针对天津蓟县壕门村的随机排放水质预测仿真分析对用户自行设定条件下的水质进行实时化仿真研究，有效提高了水质模型的实用性，可以应对突发环境事件，为壕门村的综合控制和管理科学量化，提供了技术支持和保证。
　　通过水质预测结果可视化的实现，使水质预测更加直观与高效。通这水质模型运算得出的结果，最终以等值线和流速场的形式在GIS平台的显示，取得了良好的可视化显示效果。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状及对比分析

1.3 论文所要解决的问题

1.4 研究目标与内容

1.5 研究方法与技术路线

1.6 论文组织结构

第二章 系统开发工具

2.1 ArcGIS Engine

2.2 JAVA开发语言

2.3 空间数据库技术

2.4 三维建模技术

2.5 三维可视化技术

第三章 水质预测模型研究

3.1 水质模型的建立

3.2 GIS开发方式及其与水质模型的集成

第四章 系统需求分析

4.1 研究区域概况

4.2 系统功能性需求

第五章 系统概要设计

5.1 术语

5.2 系统建设目标

5.3 系统设计原则

5.4 系统总体架构

5.5 系统技术架构设计

5.6 系统网络拓扑设计

5.7 系统功能架构设计

5.8 本章小结

第六章 详细设计

6.1 信息查询模块详细设计

6.2 水质污染模拟模块详细设计

6.3 模拟可视化模块详细设计

6.4 数据库设计

6.5 水质预测软件的设计

6.6 本章小结

第七章 系统开发与实现

7.1 系统开发环境

7.2 系统各模块功能实现

7.3 系统测试

7.4 本章小结

第八章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢