基于GIS的污染源管理信息系统设计与实现
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基于GIS的环境污染源信息系统设计与实现的开题报告1. 研究背景与意义随着城市的不断发展和人口的不断增加,环境污染问题日益突出。
环境污染源是导致城市环境污染的主要原因之一,对环境和人类健康造成了巨大的影响。
因此,建立一套完整的环境污染源信息系统,对环境保护和净化具有重要意义。
GIS技术在环境污染源信息系统中发挥着重要作用。
通过GIS技术,可以方便、快捷地进行环境污染源位置信息的采集、存储、查询等工作,同时还可以进行可视化的环境监测和分析,提高环境保护和净化的效率和精度。
2. 研究内容本文拟设计和实现一套基于GIS的环境污染源信息系统。
具体研究内容如下:(1)环境污染源位置信息采集与存储。
通过GPS定位和手动标注等方式,采集环境污染源位置信息,并将其存储到数据库中。
(2)环境污染源信息查询与分析。
通过GIS技术,对采集的环境污染源位置信息进行查询和分析,包括空间查询和属性查询。
(3)环境监测与预警。
通过实时监测环境污染源的变化情况,对环境污染源的变化进行预警,及时采取相应措施进行污染治理和净化。
(4)系统界面设计与实现。
设计清晰、易用的系统界面,方便用户进行操作和查询。
3. 研究方法本文采用以下研究方法,实现基于GIS的环境污染源信息系统:(1)数据库设计。
根据环境污染源信息的属性和关系,设计合适的数据库结构。
(2)软件开发。
使用开源的GIS软件和相关开发工具,开发系统的前后端功能模块,实现环境污染源信息的采集、存储、查询、分析等功能。
(3)数据处理和分析。
对采集的环境污染源位置信息进行处理和分析,实现对环境污染源的监测和预警。
4. 预期成果本研究预期实现一套基于GIS的环境污染源信息系统,具有以下特点:(1)能够方便、快捷地采集和存储环境污染源位置信息。
(2)能够进行空间和属性查询,方便用户对环境污染源进行分析和查询。
(3)能够实现对环境污染源的实时监测和预警,提高环境保护和净化的效率和精度。
(4)具有良好的用户界面,易于使用。
污染源信息管理GIS污染源信息管理GIS(Geographic Information System),是一种基于地理信息技术的污染源信息管理系统。
它通过对污染源信息的收集、存储、管理和分析,为环境管理部门提供决策支持和快速响应能力。
下面将着重介绍污染源信息管理GIS的基本功能和应用。
首先,污染源信息管理GIS能够对各类污染源进行分类管理和分布分析。
在系统中,污染源根据不同行业、性质和污染类型进行分类,可以对不同污染源进行详细信息的录入,包括企业名称、地址、产能、排放标准等。
系统还能通过专业的地图模块,将这些信息可视化展示在地图上,直观地展示各类污染源的分布情况和密集区域,方便环境管理部门进行高效的监管工作。
其次,污染源信息管理GIS可以进行污染源的风险评估和监控。
系统中的风险评估模块能够根据污染源的性质和排放情况,对可能产生的环境风险进行定量评估和分级,从而帮助环境管理部门确定重点监管对象。
此外,通过连接在线监测设备,污染源信息管理GIS还能实现实时监控和录入污染源的排放数据,及时发现异常情况并进行预警,提高环境监测的及时性和准确性。
再次,污染源信息管理GIS可以进行污染源的溯源和治理监督。
系统通过与其他部门的信息系统进行数据共享、整合,将不同环境监管部门的数据进行关联分析,实现对污染源的溯源和治理监督。
例如,当发生环境突发事件时,系统可以通过对附近污染源的数据查询和分析,迅速确定可能的污染源,有针对性地采取应急措施。
同时,系统还能对已排污企业的治理情况进行监督,对于未达标排放的企业进行警示和处罚,提高企业的环境责任感和遵法意识。
最后,污染源信息管理GIS可以辅助决策,促进环境管理的科学化和智能化。
系统通过数据分析和模型建设,能够对不同污染源的排放量、传输规律等进行预测和模拟,为环境管理部门的决策提供科学依据。
例如,在城市规划和土地利用方面,系统可以根据污染源的分布情况和环境承载力,提供合理的土地规划建议,避免污染源的集中排放。
基于GIS的污染源监测数据处理技术研究近年来,污染源监测数据处理技术的研究已逐渐受到各方关注。
GIS(地理信息系统)的应用使得污染源的监测工作变得更加高效、准确。
本文将重点探讨基于GIS的污染源监测数据处理技术的研究现状及发展趋势。
一、GIS介绍GIS是一种通过地图等空间数据形式来描述现实世界、分析空间关系并进行决策的计算机软件。
GIS利用计算机技术,把图形、地图、文字和数据相结合,形成一个带有空间信息的系统,能够进行空间分析、环境分析和规划。
GIS在污染源监测中的应用非常广泛。
例如,在垃圾处理、化学品管理和废水处理等领域,GIS都被广泛应用。
借助GIS,可以快速、准确地检测和分析污染源来源、排放物的扩散范围、对周边环境的影响等等。
二、基于GIS的污染源监测数据处理技术研究现状1. 基于GIS的污染物扩散模型基于GIS的污染物扩散模型是一种高度复杂的数学模型,它可以模拟污染物从污染源处向周围扩散的过程。
这种模型利用空间分析工具和模型,结合GIS的应用,可以实现对污染源扩散范围、扩散时间、污染物峰值浓度等指标的预测。
2. 基于GIS的数据智能化处理借助GIS,对污染源监测的数据进行智能化处理可以大大减少数据处理的工作量。
这种智能化处理技术可以通过自动识别、筛选数据,对数据进行数据挖掘和数据分析,使得处理后的数据更加准确、有用。
3. 基于GIS的时间序列分析通过对采集的监测数据进行时间序列分析,可以得到一个可靠的数据趋势线,并预测未来的数据走势。
这种分析技术结合GIS能够直观、准确地反映污染源排放污染物的进展情况。
三、基于GIS的污染源监测数据处理技术的未来发展趋势1. 应用人工智能技术智能化地处理数据未来,基于GIS的污染源监测数据处理技术将不断地向人工智能(AI)技术靠拢。
通过应用机器学习和深度学习等技术,对大量的监测数据进行智能化处理,提高污染源监测数据处理的效率和准确性。
2. 基于3D技术进行污染源监测3D技术(三维技术)在GIS中的应用逐渐增强。
基于地理信息系统(GIS)的水污染控制规划探究一、引言水污染对人类的健康和环境造成了严峻的恐吓,而有效的水污染控制规划是解决这一问题的关键。
传统的水污染控制方法通常仅凭阅历和常规监测数据,缺乏整体的空间分析和决策支持能力。
地理信息系统(GIS)的引入为水污染监测与控制提供了新的思路和方法。
本探究旨在探讨基于GIS的水污染控制规划,提出一种系统性的方法来分析、评估和制定水污染控制策略。
二、GIS在水污染控制规划中的应用1. 空间数据管理:GIS能够对水污染相关的空间数据进行管理和整合,包括水质监测数据、地形地貌、土地利用和相关水文因素等。
通过将这些数据整合到一张地图中,可以更明晰地了解水污染的空间分布特征和影响因素。
2. 空间分析与模型建立:GIS提供了一系列的空间分析工具和模型,可以对水污染数据进行空间统计分析和建模。
例如,可以使用空间插值方法对有限的水质监测数据进行推断,以得到全区域的水质状况。
此外,还可以建立污染物扩散模型,分析其输运路径和影响范围,为水污染源的管控提供依据。
3. 决策支持系统:基于GIS的水污染控制规划还包括决策支持系统的建立,将各种数据、模型和分析结果集成在一个系统中,为决策者提供全面的信息支持。
决策支持系统可以援助决策者快速评估不同的控制策略和措施,制定最佳的水污染控制规划。
三、基于GIS的水污染控制规划流程1. 数据采集与整理:收集和整理各类与水污染相关的数据,包括水质监测数据、地形地貌数据、土地利用数据等。
同时,进行数据预处理和质量控制,确保数据的准确性和可靠性。
2. 空间分析和模型建立:利用GIS的空间分析工具和模型,对水污染数据进行空间统计分析,建立污染物输运模型等。
通过对数据进行分析,揭示水污染的空间分布特征和影响因素,为控制策略的制定提供依据。
3. 排污源定位与管控:依据空间分析结果,确定水污染的主要排污源,并制定针对性的管控策略。
通过GIS的空间数据管理功能,实现对排污源的准确定位和监管。
基于GIS技术的城市大气污染源空间分布分析在现代城市化的进程中,大气污染成为一个严重的问题。
为了能够更好地理解和解决这个问题,使用GIS(地理信息系统)技术对城市大气污染源的空间分布进行分析非常重要。
本文将探讨基于GIS技术的城市大气污染源空间分布分析的方法和应用。
一、GIS技术在城市大气污染源分析中的应用GIS技术可以收集、存储和分析各种空间数据,包括城市大气污染源的分布信息。
通过将各种数据层次叠加在一起,可以得到一个全面的城市大气污染源的空间分布图。
GIS还能提供空间分析工具,如缓冲区分析、热点分析和网络分析等,以帮助我们进一步理解和解决城市大气污染问题。
二、城市大气污染源数据的获取和处理要进行城市大气污染源的空间分布分析,首先需要获取相关的数据。
这些数据可以包括工业企业位置、交通路网、居民区分布等。
然后,对这些数据进行处理,比如地理编码、数据清洗和坐标转换等。
通过这些步骤,我们可以得到准确而可靠的城市大气污染源数据。
三、城市大气污染源的空间分布分析方法1. 缓冲区分析缓冲区分析是一种常用的空间分析方法,可以确定城市大气污染源周围一定范围内的受影响区域。
通过设定不同的缓冲区距离,可以评估不同范围内的人口分布和环境敏感区域。
2. 热点分析热点分析可以帮助我们找到城市中大气污染物排放高度集中的区域。
通过计算每个区域的污染物密度,可以确定热点区域。
这些区域可以成为重点监控和治理的对象。
3. 网络分析网络分析可以帮助我们理解城市交通网络对大气污染的贡献程度。
通过分析交通流量和排放数据,可以确定哪些道路和交叉口是主要的污染源,从而采取相应的控制措施。
四、GIS技术在城市大气污染治理中的应用除了分析城市大气污染源的空间分布,GIS技术还可以应用于城市大气污染治理中。
通过GIS技术,可以建立一个城市大气污染源的监控系统,实时监测和控制污染源的排放。
此外,GIS还可以为城市规划者提供决策支持,帮助他们制定合理的污染治理措施。
基于GIS的城市污水排放管理信息系统设计方案——以澄海市区为例指导教师:张琴组员:林越、许钊敏、林舜静摘要:本文分析了澄海区污水排放现状,指出了澄海区现污水排放系统存在的问题,并在此基础上,提出解决问题的办法和途径,即利用GIS技术,建立澄海区污水排放管理信息系统。
该系统就污水监测管理、污染源管理及系统维护等方面进行了研究和设计。
城市污水排放管理信息系统,将GIS应用技术和城市基础设施建设相结合,是城区污水排放管理现代化和信息化的一个重要手段,该系统将对澄海区污水排放进行现代化的规划和管理,使城市污水排放管理向现代化、信息化和系统化方向发展。
关键字:GIS 污水处理污水排放管理1引言汕头市澄海区属南亚热带季风气候,位于粤东沿海韩江下游三角洲的潮汕平原,地势低洼,东部濒临南海,海岸线冗长。
韩江下游5条支流有3条横贯区域入海,境内河流交错,总面积345.23平方公里,总人口71.37万。
澄海是全国闻名的玩具工艺品、毛织服装生产出口基地,是食品加工、五金机械、精细化工、建筑材料和包装材料等工业部门较发达的地区。
改革开放以来,澄海经济呈现飞速发展的势头,但同时工业对环境的影响也愈加突出。
据统计全市废水排放总量为16231.22万吨,其中工业废水4408.22万吨,占27.16%。
而为我区经济增长作出巨大贡献的电力、纺织、造纸、化工却是我区主要的水污染行业;同时,农业废水的违规排放也对澄海区水环境造成了较大影响。
而目前我区的污水处理率仅39.94%,污水排放管道等配套基础设施的建设还相对滞后。
面对这种情况,我们必须找出一种有效的方法来提高污水管理能力,实现污水排放的科学化管理。
GIS是近年来新起的广泛应用于城市基础设施建设的规划和管理的科学技术。
为了有效的解决城市污水排放管理问题,本文结合澄海区的实际情况,利用GIS技术设计城市污水排放管理系统,实现对澄海污水排放的统筹管理,以更好的为澄海人民生产和生活服务。
图2—1GIS技术发展里程为解决集成式GIS与模块化GIS的缺点,GIS和计算机领域的专家们提出了核心式GIS(CoreOlS)的概念。
核心式GIS被设计为操作系统的基本扩展。
Windows系列操作系统上的核心式GIS提供了一系列动态连接库∞LL),开发GIS应用系统时可以采用现有的高级编程语言,通过应用程序接t](API)访问内核所提供的GIS功能。
除了一些基本的动态连接库以外,实现各种功能的动态连接库可以被拆卸和重组,它提供了动态连接库一级的更底层的组件化方式,给用户提供更大的灵活性。
对数据库管理要求较多的用户甚至可以选择MIS开发工具来构造GIS应用,为GIS与MIS的无缝集成提供了全新的解决思路。
但是,由于核心式GIS提供的组件过于底层,给应用开发者带来一定难度,也不适应可视化程序设计的潮流。
随着计算机软件技术的发展,GIS组件化发展到了一个全新的阶段,出现了组件式GIS(ComponentsGIS,缩写为ComGIS)。
组件式GIS基于标准的组件式平台,各个组件之间不仅可以进行自由、灵活的重组,而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。
组件式平台主要有Microsoft的COM(ComponentObjectModel,组件对象模塑.A)/DCOM(DistdbutedComponentObjectModel,分布式组件对象模型)和OMG的CORBA(CommonObjectRequestBrokerArchitecture,公共对象请求代理体系结构),目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位。
基于COM/DCOM,Microsoft推出了ActiveX技术,ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。
新一代的组件式GIS也大都是ActiveX控件或者其前身OLE控件。
组件式GIs代表着当今GIS发展的潮第10页信息工程大学硕士学位论文第五章应用案例研究本文选取黄河段硫化物污染、丹江口多湖库BOD污染、郑州市地下水污染分别作为河流、湖泊(水库)和地下水污染的案例进行水质污染模拟研究。
技术创新中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2008年第24卷第1-1期GPSGIS1引言目前我国经济正处在高速发展时期,能源消耗和交通规模的扩大、大型工业区的发展等都使污染项目排放总量不断增加,环境污染问题日趋严重,而人们也越来越认识到环境保护的重要性,全社会的环保意识普遍提高,一个地区的环境质量成为当地人民生活质量的重要指标,因此全国各城市都已经围绕环境保护开展了各项信息化工作。
地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS)是以空间数据为基础,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,为研究和决策服务而建立起来的计算机系统。
GIS目前已发展为信息技术的重要组成部分,其应用覆盖交通、房产、电力、电信、水利、公安、军事、城市规划、物流等广泛领域,有着巨大的市场潜力。
由于环境学科的问题在不同程度上都兼有某种地理含义,GIS技术的引入必然带来巨大益处,利用专题地图功能,可以迅速将环境统计报表数据显示在地图上,而不必像以前费时费力,从而提高工作效率;利用GIS功能,环境工作者可有效组织数据可视化,有利于宏观决策,改善工作质量。
本文在对环保污控科业务的认真研究基础上,基于GIS技术设计并实现了污染源管理系统,从而提高了污染源信息的科学管理。
2系统总体设计2.1系统目标该系统以GIS技术为核心,综合应用空间数据库技术、网络技术、通讯技术等建立准1确、全面、规范的地理信息系统,使环保信息与空间信息的管理融为一体,多层次、多方位直观的显示相关信息,实现环境业务数据的动态管理以及污染源分布的动态变化。
2.2系统结构体系系统设计时,必须保证具有良好的扩展性和集成性,数据的共享和功能互操作等是重要的设计因素。
本系统采用客户/服务器架构(C/S)的运行模式。
C/S架构在客户端赋予强大的功能,主要是空间数据导入导出、数据转换、基于GIS的空间分析、决策辅助功能、以及系统数据库备份、数据批量更新、用户权限管理等具体实现和桌面应用。
系统总体结构如图1所示:数据层由空间和非空间数据库组成,分别由DBMS(SQLServer)直接管理和空间数据库引擎———ArcSDE管理驱动。
对空间数据库的访问通过ArcSDE进行,其它数据库内容,则直接对DBMS进行访问。
业务逻辑层是污染源管理的业务逻辑实现层,位于数据层下方,主要体现在C/S模式下实现的业务逻辑。
2.3功能设计系统的建设应以污染源管理的核心业务为主线,面向管理的日常工作和业务职能,划分定义各类不同的业务活动,以业务对象为中心来组织数据和实现其相应的计算机化管理模式,包括数据库维护、用户权限管理、数据更新、高级的空间分析、信息查询检索统计、汇总以及报表和专题图生成等功能。
功能设计框图如图2所示。
基于GIS的污染源管理信息系统设计与实现DesignandRealizationofPollutionSourceInformationManagementSystemBasedonGIS(烟台大学)王玲玲刘惊雷马晓敏WANGLINGLINGLIUJINGLEIMAXIAOMIN摘要:结合环保业务中污染源信息特点,将GIS技术应用于污染源信息管理中。
污染源管理信息系统的结构设计采用C/S模式,选择MapObjects作为二次开发软件实现客户端的开发,使用ArcSDE和SQLServer2000建立空间数据库,并完成了该系统的功能设计和数据库设计,最后对该系统的关键功能给出了实现方法和主要代码。
关键词:污染源信息管理;地理信息系统;MapObjects中图分类号:TP311.13文献标识码:AAbstract:ThetechnologyofGISisappliedtothemanagementofpollutionsourceinformation.Pollutionsourceinformationmanage-mentsystemisdesignedtoadoptapatternofC/S.MapObjectsischosenassoftwaretodeveloptheclient.ThespatialdatabaseisestablishedbasedonArcSDEandSQLServer2000.Thefunctiondesignanddatabasedesignofthesystemareintroduced.Finally,therealizationmethodsandthekeycodeoftheimportantfunctionofthesystemaregiven.Keywords:PollutionSourceInformationManagement,GIS,MapObjects文章编号:1008-0570(2008)01-1-0174-02王玲玲:讲师基金项目:烟台大学青年基金项目资助(JS0528)技术创新图2系统功能框架图(1)查询统计结果GIS表达对属性查询(如按时间、按地区、按行业、按产品等查询污染源信息)和统计的结果采用专题图(曲线图、柱状图、等级图、密度图等)表示(2)空间分析结果GIS表达>叠加分析:在水源保护区范围内的废水排污口信息;在大气达标区查询排气口信息;在噪声达标区查询建筑工地信息;纳入某污水处理厂的污染源信息。
>缓冲区分析:水源保护区范围内一定范围内的排污企业;沿着河流的附近一定范围内的污染源信息;沿着街道一定范围内的餐饮废气信息;企业一定范围内的其它污染源信息;污染源一定范围内的居民点情况等。
>污染源追踪分析:根据水流方向及河流与排污河道或排污管的连通信息,根据水监测点的污染信息追踪上游相关的污染源信息。
2.4数据库设计数据是GIS应用系统的基础,GIS应用系统对于数据有着特殊的要求,它是建立在空间数据和属性数据统一体上的业务系统。
数据库设计过程中要遵循OpenGIS标准,采用开放式设计来建立空间数据库,注重对空间数据和非空间数据的描述和组织,实现统一的存储和管理,系统的数据格式是在国家和行业标准基础上扩展,同时提供多种数据接口。
数据库建设的内容可概括为:(1)专业空间数据库建设:包括污染源、排污口位置图、各类功能区化图。
(2)环境业务数据库建设:主要包括污染源基本信息数据、排污申报信息、污染源变更信息数据以及排污许可证基本信息。
3系统实现该系统选用ArcGIS和SQLServer等当今主流平台,提供各种应用接口,保证系统的扩充能力。
3.1数据库建设系统的一体化集成体现在数据和应用两个层面,工业标准的关系型数据库SQLServer和GeoDatabase的概念使得数据的集成真正成为现实。
对于空间数据库,数据管理采用SQLServer2000+SDE9.0的技术模式,将空间数据与属性数据统一存放在数据库,进行图文一体化的管理,两类数据通过内部关联码进行关联,构成灵活的系统数据体系,这也为分布式的全局共享提供了技术保证。
ArcSDE(SpatialDatabaseEngine,即空间数据库引擎)是ArcGIS与关系数据库之间的GIS通道,是一个基于关系型数据库基础上的地理数据库服务器。
在系统中,空间数据、属性数据、以及业务数据都集中存储在同一个关系数据库中,通过元数据进行描述,实现数据的统一管理,从而达到数据集成的目的。
将来还可以在此基础上,通过图文一体化技术、数据交换平台技术和网络通讯技术,使本系统得以和其它应用系统进行关联和耦合,从而在更大的信息应用范畴中充分发挥作用,为政府的相关决策提供辅助支持。
3.2图形子系统开发居世界首位的GIS厂商ESRI推出的MapObjects就是以空间数据访问、查询、制图为主要目标的GIS组件,它是一组基于COM技术的地图应用组件,它由一个称为Map的ActiveX控件(OCX)和约45个自动化对象组成。
笔者选择MapObjects2.3为二次开发平台,在VB6.0环境下开发。
MapObjects提供了一种访问SDE数据库的方法,通过SDE提供的客户机访问的模式,以利于数据保密性和数据统一管理,同时提供多用户共同访问统一数据库的能力。
实现代码如下:DimdcAsnewMapObjects2.DataConnectiondc.Server="SDE90:***"dc.Database="***"dc.User="***"dc.Password="***"Ifdc.Connect()ThenDimLyrAsMapObjects2.MapLayerLyr.GeoDataset=dc.FindGeoDataset("***")Map.Layers.AddLyr*****EndIf3.3业务子系统开发该系统主要对环境业务数据库进行维护管理,包括对污染源基本信息数据、排污申报信息、污染源变更信息以及排污许可证基本信息的批量导入、添加、删除、修改等。
在这些操作中,都需要对数据库进行大量的交互访问。
笔者设计了数据库访问层,简捷快速的实现数据的检索、操作和更新。
该函数代码如下:PublicFunctionrsGet(ByValSAsString)AsRecordsetDimcnAsNewADODB.Connectioncn.ConnectionString="Provider=SQLOLEDB.1;Password=;Per-sistSecurityInfo=True;UserID=sa;InitialCatalog=数据库名;DataSource=机子ip"cn.OpenDimrAsNewADODB.Recordsetr.OpenS,cn,adOpenKeyset,adLockPessimisticSetrsGet=rSetr=NothingEndFunction在数据查询时仅需预定义一个Recordset对象以及SQL语句,然后调用该函数即可,如下代码所示:DimrsAsNewADODB.RecordsetDimsqlAsStringsql="select*from**whereID="&Val(Text1.Text)Setrs=rsGet(sql)4结语笔者结合污染源管理业务实际设计了可行的污染源信息管理方案,系统基于C/S模式开发,在局域网中反应快速准确安全;ArcGIS和SQLServer等当今主流平台,为系统的扩展提供基础平台层面的技术保证;(下转第173页)技术创新术组装、科学管理”,同时调动土壤生产力以最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并高效利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。
在精准农业中,GIS可以应用于绘制作物产量分布图和进行农业专题地图分析,还可以通过GIS提供的覆合叠加功能,将不同的农业专题数据组合在一起,最终形成新的数据集。