基于GIS的黄河三角洲地面沉降研究及相关分析

黄河三角洲存在着不可忽视的地面沉降现象，并在一定程度上阻碍着三角洲的快速发展。对黄河三角洲地面沉降的研究在黄河三角洲防灾减灾、土地利用、河口河道治理等方面具有理论与实践指导意义。 本文收集了黄河三角洲地区1956年、1967年、1980年和1995年四个时期的1：5万地形图，提取高程信息，应用地理信息系统（GIS）软件生成数字高程模型并展开了相应的空间分析，得到各个时间段内黄河三角洲的地面沉降速率图，通过对各沉降速率图的统计分析得出了三角洲地区地面沉降的时空变化规律。文章继而分析了引发黄河三角洲地面沉降的三个主要诱导因子、它们在影响范围、作用时间、作用强度等方面的特点，以及在不同时间段内各诱导因子在引发地面沉降方面所发挥作用的主次。随后，在列举地面沉降对黄河三角洲产生的影响之后，归纳总结了防治地面沉降及其引发灾害的对策。最后，基于采用常规水准测量方法进行地面沉降监测费时费力，提出利用InSAR技术对黄河三角洲地面沉降进行监测的设想，并简要分析了其可行性。

基于GIS探讨人类活动和坡度对藏羚生境的影响

以3S技术为手段，研究了藏羚在青海最主要分布区曲麻莱、治多和可可西里境内藏羚生境状况及其坡度、道路、和居民点对藏羚生境的影响。通过野外考察基本掌握了藏羚的生境的基本特征，取得了考察路线附近区域内藏羚分布的GPS数据及其具有对应的数量、地形地貌、生境类型、人类活动状况等属性数据的藏羚分布点图层。对研究地区LANDSAT TM / ETM+ 5（红）、4（绿）、3（蓝）波段组合影像进行非监督分类，共分出水体和裸岩、沼泽地、沙地、砾石地、低草地、中草地和高草地7种生境类型，将藏羚生境适宜等级划分为不适宜、较差、适宜和非常适宜，其中适宜等级和非常适宜等级的生境类型为藏羚适宜的生境。 首先，将藏羚分布点图层分别和遥感影像假彩色合成图像、坡度图层、道路图层、居民点图层进行叠加分析、距离查询等分析了遥感影像非监督分类的判图依据，设立了坡度、道路、居民点对藏羚生境影响强度的评价原则。然后，通过对研究地区遥感影像进行非监督分类分析研究了藏羚不同适宜程度的生境面积。通过坡度分析和地图查询分析研究了坡度对藏羚生境的影响。通过缓冲区分析研究了道路和居民点对藏羚生境的影响。最后将坡度、道路和居民点三个因素结合起来通过地图综合查询分析研究了这三个因素对藏羚生境的综合影响，并给出了研究地区藏羚不同适宜等级的生境面积。 主要的研究结果和结论如下： 1、从不同类型生境在研究地区中所占比例的趋势上看，治多地区和曲麻莱地区的植被要明显优于可可西里地区，这与整个研究地区从西北到东南地势逐渐降低、水热条件逐渐变好的趋势相一致，至少可以说，从食物条件来看，治多地区和曲麻莱地区比可可西里地区更适于藏羚的栖息。 在曲麻莱地区藏羚的潜在生境面积共26861 km2，占该地区总面积的69%；在治多地区藏羚的潜在生境面积共21617 km2，占该地区总面积的68%；在可可西里地区藏羚的潜在生境面积共26398 km2，占该地区总面积的54%。 2、根据藏羚分布点图层与坡度分析图层的地图查询分析，把藏羚的生境按坡度分为2类，坡度小于等于30度时为适宜生境，坡度大于30度时为不适宜生境。将研究地区坡度栅格图像（grid文件）和非监督分类结果栅格图像（grid文件）进行地图查询分析，结果表明，在整个研究地区坡度大于30度的生境面积所占的比例不到总面积的3%，坡度影响下研究地区藏羚适宜栖息的生境面积变化不大。考虑到坡度的影响，曲麻莱、治多和可可西里适合藏羚栖息的面积分别为26663 km2（68%）、21187 km2（66%）和26350 km2（54%）。 3、根据最近原则连接藏羚分布点图层与道路图层空间数据，通过Distance综合查询分析，把道路对藏羚的影响程度划分为4个等级：距离道路0－1000m，强烈影响；距离道路1000－2000m，中度影响；距离道路2000－3000m，轻度影响；距离道3000m以外，无影响。然后在ArcView GIS 3.2a软件环境的支持下对研究地区的道路图层分别做距离道路为1000m、2000m和3000m的缓冲区分析研究，则曲麻莱、治多和可可西里地区藏羚生境受道路累计影响的面积及其分别占各研究地区总面积的比例分别为20215 km2（51.80%）、19480 km2（61%）和4437 km2（9 %）。考虑道路对藏羚生境的影响，在治多和曲麻莱地区，由于道路的影响将使得藏羚生境大面积丧失，生境高度破碎化。 4、根据最近原则连接藏羚分布点图层与居民点图层空间数据，通过Distance综合查询分析，把居民点对藏羚的影响程度划分为4个等级：距离居民点0－3000m，强烈影响；距离居民点3000－6000m，中度影响；距离居民点6000－9000m，轻度影响；距离居民点9000m以外，无影响。然后在ArcView GIS 3.2a软件环境的支持下对研究地区的居民点图层分别做距离居民点距离为3000m、6000m和9000m的缓冲区分析。曲麻莱、治多和可可西里地区藏羚生境受居民点影响的面积及其分别占总面积的比例分别为11282 km2（29%）、15258 km2（48%）和3846 km2（8%）。从居民点对藏羚生境的影响看，由于居民点的影响使得治多和曲麻莱地区，尤其是治多地区，藏羚生境大面积丧失，生境高度破碎化。 5、人类活动（主要是道路和居民点）对藏羚生境适宜生境面积的影响是研究中主要的内容，鉴于道路和居民点对藏羚生境影响的评价原则分类方法一致，我们把道路和居民点对藏羚的影响程度合并为4个等级（距离道路0－1000m内或距离居民点0－3000m内，强烈影响；距离道路1000－2000m内或距离居民点3000－6000m内，中度影响；距离道路2000－3000m内或距离居民点6000－9000m内，轻度影响；距离道路3000m以外或距离居民点9000m以外，无影响，对道路和居民点相应距离的缓冲区分析图层进行合并等操作，测定曲麻莱、治多和可可西里地区藏羚生境受人类活动影响的面积及其占总面积的比例分别为21595 km2（55%）、22271 km2（70%）和4775 km2（10%）。 在治多和曲麻莱地区，由于人类活动的影响使得藏羚生境大面积丧失，生境高度破碎化，尤其是治多地区，影响面积达将近70%。在可可西里地区，10%的影响面积虽然不是太大，但是近几年来由于各种形式的旅游日趋升温，尤其是青藏铁路建设开通，将增加道路对藏羚生境的影响程度。人类活动影响在研究地区分布极不平均，在曲麻莱的中东部、治多的东部以及可可西里的109国道附近人类活动影响的强度较大，在这些地区藏羚的生存条件恶劣，甚至部分地区已经不适合藏羚栖息了。 6、最后，基于研究地区的坡度grid图层、非监督分类grid图层以及不同程度人类活动影响的grid图层，对不同坡度、道路和居民影响的生境面积进行综合查询分析。把人类活动对藏羚生境的影响强度重新划分为如下3个等级，A、短距离影响，距离道路1000m或距离居民点3000m范围内的影响，也就是人类活动的强烈影响；B、中距离影响，距离道路2000m或距离居民点6000m范围内的影响，也就是人类活动的强烈影响和中度影响之和；C、长距离影响，距离道路3000m或距离居民点9000m范围内的影响，也就是人类活动的强烈影响、中度影响和轻度影响的总和。曲麻莱、治多和可可西里研究地区中坡度小于等于30度并且人类活动长距离范围影响下藏羚适合栖息的生境面积及占相应研究地区总面积的比例为12597 km2（32%）、6117km2（19%）和23564km2（48%）。 在研究地区，治多地区人类活动对藏羚生境适宜性的影响最为严重，其次为曲麻莱地区，而可可西里地区的人类活动影响较小。尤其是治多地区和曲麻莱地区，当人类活动的影响最大距离时，治多地区藏羚适宜生境面积竟然不到总面积的1/5，曲麻莱地区不到1/3。这两地区人类活动主要集中在东部，导致治多东部地区和曲麻莱中东部地区几乎没有藏羚分布。于是，由于人类活动的影响，使得拥有良好生境条件的治多和曲麻莱地区适合藏羚栖息的生境却较少，而生境条件相对较差的可可西里地区反而拥有相对较多的适合藏羚栖息的生境。

GIS环境下的最佳路径规划

:本文从沈阳市消防通信指挥系统的实际需要出发 ,在 GIS环境下求解从消防中队到火灾发生地的最佳路径 .采用了离线搜索、建立最佳路径库来解决实际应用中对实时性的要求 ,叙述了如何建立最佳路径的数学模型和利用遗传算法通过样本路径来求解模型中的参数 .

消防指挥系统中GIS环境下的最佳路径问题

基于GPS、GSM以及GIS技术的城市交通动态监控系统的设计及关键技术研究

随着城市交通日益繁忙，如何开发出一套定位精度高、价格低廉的车辆导航与定位系统，成为目前工TS（智能交通系统）中一个重要的研究部分。本文将GPS（全球定位系统）、GSM（全球移动通信系统）以及GIS（地理信息系统佩技术结合起来，开发出一套适合社会需求的车辆导航与定位系统，并对系统的设计、建立、系统功能、实现过程以及实验结果做了详尽的说明，提出了系统需要进一步改进的地方。系统总体工作的总体思路是使用安装在车辆上的GPS车载终端接收GPS卫星的定位信息、以GSM网络的短消息业务方式传回监控中心，在监控中心，GSM控制器将接收到的信息通过标准串口发送给监控计算机，监控计算机对信息、进行伪距一位置集中差分处理以及卡尔曼滤波，使定位精度由原来的100米左右提高到10米左右，然后使用集成地图的方法将其显示在地图上，以便作出合理的决策。

基于GIS的滑坡危险度区划定量研究

Abstract With the Development of the West Regions, the contradiction between economy and geological hazards was once again brought to our face in the Loess Plateau where was ,and is liable to geological hazards for the unique conditions of geology, hydrogeology, geography and meteorology. The goal to realize harmonious development between human and the earth was always there, and landslide hazard zoning provided us an effective way against geological hazards and damage. In the background of the construction of 750KV transformer substation in TianShui, we summarized some theories, methods and development of landslide hazard zoning and discussed the application of information value model in landslide hazard zoning. A called “judgement matrix” like in AHP was introduced to the information value model to solve the key point of landslide hazard zoning — choice of factors and weight of each factor. GIS was applied in the landslide hazard zoning, with its comprehensive function on data management, spatial analysis and mapping. A zonation map of landslide hazard was worked out on MAPGIS aimed to have something of reference and instruction on the construction of the transformer substation. Key words: landslide; hazard zoning; information value model; GIS; judgement matrix

面向决策支持的综合地质信息系统功能开发和GIS应用

Synthetic Geology Information System(SGIS) is a part of the theory of Engineering Geomechanics-mate-Synthetics(EGMS), is also a development of its technical methodology. SGIS includes ways of geology engineering investigation, design, and construction. Although SGIS has an integrate theory frame, and some parts of it have gained great progress, the completion of SGIS is a continuous and accumulative process. This paper analyses the ways and principle of building knowledge database and model database, summarizes the experts' experience on exploration methods selection and the characters of exploration models, combining with the application of Decision Support System(DSS) in Decision support of Synthetic Exploration Methods for Railway engineering Geology. By the analysis of hierarchy structure of the model database, the effects of geology engineering factors on the selection of exploration methods are expressed. By the usage of fuzzy patterns recognize, hierarchy structure analysis, fuzzy collection closement analysis etc, the software of DSS for engineering design and construction are developed. At same time, by the development of Monitoring Data Analysis System and experiment data management system of Hydro-power project, this paper discussed the data management of science experiment of Hydro-power project by the usage of synthetic database and the usage of Geography Information System(GIS) and DSS technics. The technic of visual operation of data process and project monitoring system are presented. The intelligence algorithm of self-adoption is carried out to improve the data process and analysis of monitoring. Items of the project theoretical analysis and data process are designed in detail. All the theory and technical methods presented in this paper are one part of SGIS, in which the application of DSS and GIS, is an important step of the progress and completion of SGIS.

基于GIS的高速公路养护管理信息系统的设计与开发

China is experiencing a rapid development of highway ever since 1990s. By the end of 2004, the total length of the highway summed up to 33 thousand kilometers, ranking 2n in the world. After the open of highway, the accumulation of time and traffic causes the decrease of its capability. To ensure its good quality, security and operation functions, we should take some reasonable measures to maintain it periodically. At present, a big problem is that the traditional maintain measures can no longer meet the increasing requirements. Due to the characters of highway, the relationship of various maintenance data and geographic positions is even closer than any others. If we wan to improve the quality and efficiency of the maintenance work, particularly when there is need for decision-making, a great number of data that is related to geographic positions are absolutely necessary. Evidently, Geographical Information System (GIS) has incomparably advantages in dealing with these spatial information. As a result, a management system for highway maintenance work based on GIS became inevitable for the development of the maintenance of highway. The purpose of this paper is to establish a management system for highway maintenance work base on Geographical Information System (GIS), Global Positioning System (GPS) and spatial database, to manage all kinds of problems encountered in the work, and to provide support on information and methods. My study mainly includes: (1) Analysis on the current status of the maintenance and management work; overview on the history of domestic and international highway maintenance management systems; identifying the necessity and importance for establishing a management system for highway maintenance work based on GIS. (2) Based on the requirement analysis, I proposed a general design for this management system, and discussed the objective, design principles, framework, systematical structure and function design. (3) Outdoor data collection is not only a prime way to understand the current situation of the road, but also an important method for data update after the system is put into use. This paper also intends to establish a set of plan to collect data efficiently and precisely which is based on GIS and GPS technologies. (4) The maintenance management database is a supporting platform for various maintenance decision-makings. Such decisions need the support of a great amount of data, which would cause other problems, such as the diversity of the data source, difference of data formats. This paper also discussed how to deal with these problems and establish such a database. (5) To propose an approach to assess the condition of pavement, based on GIS and related maintenance models. Among all the maintenance models, the two for assessing and forecasting pavement condition are the most important and mature. This paper also analyzed these two models and introduced them in terms of the integration of models. (6) This paper took the Guangshen Highway for example, explaining how to realize a GIS for management of highway maintenance work.

GIS支持下的农业土地资源评价研究—以贵阳市区为例

本文基于土地质量评价的“压力－状态－响应”（PSR）模型，选取土壤重金属污染作为评价的一个压力为指标，应用GIS对贵阳市区农业土地资源进行了综合质量评价。定量评价的结果表明，区域农业土地资源中大部分土地资源重较好，但旱地和水田共有17．11km^2的重金属重度污染区，这部分耕地已不适宜种植农作物，同时，适合人类耕作的高质量耕地由于土壤重金属污染减少了近1／3，说明贵阳市区进行土壤重金属污染防治具有重要的意义。

基于RS和GIS的喀斯特石漠化驱动机制分析——以广西都安瑶族自治县为例

喀斯特石漠化( Karst Rocky Desertification , KRD) 是指喀斯特区地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。采用RS 和GIS 技术,对都安喀斯特石漠化程度分级状况与驱动因素进行全面调查,建立全县1∶1 0 万喀斯特石漠化数据库。利用相关分析、因子分析和回归分析等方法,分析导致石漠化的影响因子,即喀斯特石漠化的重要驱动力,建立了喀斯特石漠化动力指数模型,算出了各因子对石漠化的贡献值,指出石漠化产生的主导原因是不合理的人为活动。所建的动力指数模型输出结果与遥感调查有相对一致性,表明石漠化动力指数能较好地反映该地区石漠化过程,可为喀斯特石漠化治理提供理论依据。

基于GIS与RS的喀斯特石漠化与土壤类型的空间相关性分析——以广西都瑶族自治县为例

依托GIS与RS技术，以广西省都安瑶族自治县为研究载体，采用TM影像为背景资料．辅以地形图、土地利用图、地质图、土壤图以及GPS实测数据库等相关资料综合分析，建立石漠化分级的遥感影像解译指标体系，生成都安县石漠化分级分布图和数字化土壤类型图；运用GIS空间分析功能．定量探讨不同级别石漠化与土壤类型之间的空间相互关系。

基于GIS技术的广西喀斯特生态环境脆弱性综合评价

广西是一个喀斯特特别发育的地区, 水土流失严重, 生态环境脆弱。本文兼顾多方面的原因, 建立了脆弱生态环境指标体系, 确定了脆弱生态环境定量评价的工作流程, 包括数据库的建立、脆弱生态评价单元、评价指标及权重和评价方法的确定, 借助地理信息系统(GIS) 强大的输入、空间分析及制图功能, 采用综合评价与聚类方法,对广西喀斯特脆弱生态环境进行了评价和分区, 为生态环境建设提供科学依据。

基于GIS的乌江流域地表径流模拟研究

基于GIS 平台,建立了数字乌江流域。在此基础上,选择5 个典型子流域,利用流域1956～2000 年降雨和水文资料及流域2000 年土地利用数据,分别计算5 个子流域的年均降雨量、年均地表径流量和土地利用百分比;用多元回归分析工具建立流域年均地表径流量与年均降雨量和土地利用百分比之间的关系式,得到不同土地利用方式下的降雨径流模型;通过实测资料对模型进行验证的结果表明,模型模拟精度较高,相对误差在7 %以内。

基于GIS和DEM的乌江流域地表水文模拟

基于GIS和DEM的流域地表水文模拟可为分布式水文模型提供下垫面数据输入.本文采用内嵌于ArcGIS的地表水文分析工具Arc Hydro Tools,结合ArcGIS及其扩展模块Spatial Analyst,以贵州省内乌江流域为例,进行了流域水文模拟分析.运用Arc Hydro Tools进行地表水文模拟分析,主要包括以下4个流程:DEM的预处理、水流方向的确定、汇流栅格图的生成、自动提取河网和子流域边界.试验结果表明,提取河网的空间分布接近实际分布情况,数字流域界线的确定与水文部门基本相符.

基于GIS 的乌江流域（ 贵州境内）非点源污染评价

　　水是人类生存不可或缺的资源，水环境污染问题愈来愈受到人们的重视。随着对点源污染控制能力的提高，非点源污染问题成为当前研究中的热点，而对非点源污染进行定量化研究的最直接、最有效的途径就是建立模拟模型。基于此热点问题，本文选择乌江流域（贵州境内）作为研究区，在ArcGIS 平台上建立了一个简单、快速评价流域非点源污染的方法，它考虑流域的空间异质性，且只需很少的参数。该方法用一个分辨率较高的栅格数字高程模型（DEM）将整个流域划分成100 m×100 m 的格网，计算每个栅格里产生的地表径流量和非点源污染负荷。通过模拟流域地表水流，追踪每个栅格中的水流流向，模拟非点源污染物在流域河网中的运动过程。该方法能计算一个区域水文系统年均非点源污染物的负荷，并能估算出由非点源污染在河网中产生的各污染物浓度值。 　　通过本项研究，能识别出流域内非点源污染严重区域，还可以快速模拟土地利用变化对流域非点源污染的影响，从而为流域今后的规划和综合治理提供科学依据。通过系统的研究，本文主要研究成果如下： 　　1. 建立了乌江流域（贵州境内）非点源污染数据库（空间数据库和属性数据库），这不仅有力地支撑了研究区非点源污染评价研究，同时对于在研究区开展其它方面的研究也是一个有力的支撑。 　　2. 基于Arc Hydro Tools 和DEM 自动提取的流域河网与1:25 万数字水系相比较，两者在总体上吻合较好，特别是两者的主干河道基本重合，这正是在DEM基于GIS 的乌江流域（ 贵州境内） 非点源污染评价预处理中用AGREE 算法将主干河网与DEM 融合的效果；但也有少部分地区（地形平坦处，地形坡度≤3°或受人类活动影响较大的区域）两者存在较大差异，如将红枫湖、百花水库等湖泊水库区描述成河道了，在东干渠和西干渠处，由于人工河渠改变了水流的自然方向，使得提取河网与实际河网差别很大。 　　3. 以流域内的5 个水文站为子流域出口，分别描绘相应子流域，比较自动提取流域面积与实际量测结果，结果表明自动提取的子流域面积与实际量测子流域面积非常接近，相对误差在9％以内，能达到1:25 万数据的精度要求。 　　4. 以流域内5 个子流域的地表径流量，降雨量和土地利用百分比为输入参数，利用多元回归分析工具建立流域降雨径流模型，结果表明模拟相对误差在7%以内，证明所建降雨径流模型能满足模拟需要，模拟精度较高。 　　5. 流域出口处的年均非点源总氮（TN）和总磷（TP）输出通量分别为40309 ton 和2607 ton。从流域内各大支流控制的子流域来看，野济河流域由于其中的耕地面积大（占流域面积的51.21％），以3.03％的流域面积分别贡献了4.08％和3.95％的非点源总氮（TN）和总磷（TP）负荷；而湘江流域，由于其中的林地面积占主导地位（占流域面积的68.94％），以8.45％的流域面积只分别输出了6.40％和6.06％的非点源总氮（TN）和总磷（TP）负荷。因此，对非点源污染的控制要从耕地和草地着手，需要优先治理的流域为野济河流域、三岔河流域、猫跳河流域、偏岩河流域、乌江下干流流域。 　　6. 模拟的非点源总氮（TN）和总磷（TP）浓度值在流域上游明显大于下游。比较水质监测点浓度值与对应的模拟浓度值，可以发现在贵阳站和湘江站的观测值大大超过模拟值：贵阳站的总氮（TN）浓度观测值为9.37 mg/l，模拟值为2.94mg/l，总磷（TP）浓度观测值为0.68 mg/l，模拟值为0.19 mg/l；湘江站的总氮（TN）浓度观测值为5.77 mg/l，模拟值为1.98 mg/l，总磷（TP）浓度观测值为0.27 mg/l，模拟值为0.13 mg/l。另外在思南站的总磷（TP）的观测值也大大超过模拟值，观测值为0.44 mg/l，模拟值为0.14 mg/l。观测值与模拟值之间这种巨大的差异可能暗示在这两处存在明显的总氮（TN）点源污染。而贵阳站和湘江站刚好分别位于贵阳市和遵义市市区的下游，贵阳市和遵义市是流域内最大的两个工业城市。对于观测值小于模拟值的情况，主要有两种可能的原因：①某种土地利用类型的EMC 平均值赋得过高了，或②非点源污染物在随水流运动过程中损失了一部分，如沉淀或分解等。