Design and Implementation of Debris Flow Monitoring and Early-Warning Platform Based on Arcgis

摘要

长期以来，泥石流灾害每年在山区造成大量的人口伤亡，导致重大生命财产损失。开发泥石流预警系统可以预先告知人们某一特定地区发生泥石流的可能性，这在一定程度上避免了泥石流灾害带来的伤亡和损失。加强和控制泥石流灾害的管理、预测和预警泥石流灾害已成为建设和保护生态环境、减少灾害造成的死亡率、避免经济下滑的主要任务之一。本文描述、设计并实现了一个基于ArcGIS的泥石流监测预警平台，通过利用ArcGIS中先进的应用和工具对可能发生泥石流的区域进行识别，并构建了泥石流管理系统框架。该平台使用了开源ArcGIS技术如ArcSDE，Oracle和MySQL数据库等，有利于对泥石流的发生进行快速侦测，并有助于对收集到的信息如泥石流的类型，特征，体积，日期，和模式进行管理。该平台将根据所选地区为用户提供可以查看最新降雨数据的数据层，目前状态下的泥石流敏感性地图以及高边坡的地形区域。该平台中报警管理程序也可以帮助人们对敏感性的泥石流进行预防以避免生命损失。
　　本文创新点在于降雨信息的可视化表示（GIS，地理信息系统）和ArcGIS技术的使用以实现区域信息的可视化，这将有助于防止泥石流灾害的发生。本文重点关注土壤湿度、实时降雨量和雨水移动过程信息，运用层次分析法（AHP），结合实时和历史数据构建模型以实现泥石流的预防。
　　首先，本文对存在泥石流问题的山区基本情况进行了介绍，并对国内外泥石流预警系统的相关研究进行了梳理，并介绍了论文的组织结构。
　　其次，本文分别介绍了该系统开发过程中所涉及的关键技术，包括ArcGIS的主要特点、EclipseIDE和MySQL数据库，其中ArcGIS是系统体系架构的重要部分。
　　第三，本文分析了泥石流预警系统的需求，并根据这些需求对系统进行开发，并重点描述了系统设计的指导说明。
　　第四，本文描述了系统的总体架构、设计过程中使用的相关数据库以及用于生成报警过程的算法模型，并阐述了系统的设计和功能逻辑结构。
　　最后，本文对系统的实现过程进行了说明，并展示了系统中的部分UI（用户界面）的设计。

目录

声明

致谢

DEDICATION

CHAPTER ONE GENERAL INTRODUCTION

1.1. Introduction

1.2.Project Background

1.3.Project Motivation

1.4.Related works

1.4.Thesis Structure

CHAPTER TWO RELATED TECHNOLOGIES OVERVIEW

2.1. ArcGIS

2.2. MySQL

2.3.Eclipse IDE

CHAPTER THREE SYSTEM REQUIREMENTS ANALYSIS

3.1. Business Processes analysis

3.2. System Functional Requirements

3.3. Non-functional Requirements

3.4.Operation requirements

CHAPTER FOUR DEBRIS FLOW EARLY-WARNING SYSTEM DESIGN

4.1. Introduction

4.2. System overall architecture

4.3. System database design

4.4. System Model

CHAPTER FIVE DEBRIS FLOW EARLY-WARNING SYSTEM IMPLEMENTATION

5.1. Front Platform

5.2. Background Management System

5.3. System test and result

Conclusion

参考文献