杨旭, 黄家柱, 陈锁忠, 闾国年[1]2004年在《基于GIS的地下水流可视化模拟系统研究——以常州市区与武进市地区孔隙地下水流模拟为例》文中提出论文以常州市区与武进市地区地下水流模拟为例,在研究该地区孔隙地下水流概念模型的基础上,构建了第Ⅱ与第Ⅲ承压水流的数学模型,并将地下水流模拟模型与地理信息系统(GIS)进行有机集成,充分利用GIS的空间分析功能及其可视化表达能力,研究地下水流数值模拟过程中含水层空间与模拟时间的可视化离散、计算参数的可视化赋值、模型的可视化拟合及其模拟结果可视化表达的方法,基本实现了地下水流模拟过程的可视化,为常州、武进地区地下水资源的科学管理提供了空间辅助决策支持。
杨旭[2]2003年在《基于GIS的地下水资源评价模型研究》文中研究表明地下水不仅是一种宝贵的资源，同时也是复杂的生态环境系统中极其重要的生态环境因子之一。 论文以地下水超采—地下水降落漏斗—地面沉降现象较为严重的常州、武进地区作为研究评价区域，在对评价区域的含水层分布、边界条件和动态特征等水文地质条件分析的基础上，概化了其水文地质条件，构建了相应的地下水资源评价概念模型与数学模型，并给出其数值解法和相应的计算流程； 论文在介绍数学模型的两种常用数值解法和模型空间离散的矩形网格生成技术的基础上，实现了基于GIS的评价模型空间离散矩形网格的自动生成； 最后，论文从基于GIS的评价模型基本信息管理、模型空间时间离散方法、子程序包与模型计算参数可视化赋值、模型的拟合等方面实现了GIS与评价区域的地下水资源评价模型的集成，并将模型评价结果可视化。
张敏[3]2008年在《基于GMS的地下水开采优化方案研究》文中进行了进一步梳理地下水是水资源的重要组成部分,是生命赖以生存的宝贵资源之一,它也是复杂的生态环境系统中的一个敏感组成因子,其变化往往会影响生态环境系统的天然平衡状态。地下水的过量开采会引发一系列的地质环境问题,对人们的生活造成不同程度的影响。如何进行地下水资源合理开发利用的科学管理,直接关系到人与自然和谐发展的问题。地下水资源合理开发利用科学管理主要有行政、经济与技术措施。行政措施是通过制定有关的系列法律法规与管理条列限制地下水开采;经济措施是通过征收与加收水资源费控制地下水开采与不合理利用;技术措施是通过区域地下水资源调查与评价,制定地下水优化开采方案实现地下水资源的优化开采。本论文就是技术措施的角度研究地下水资源的优化开采方案,通过研究区域地下水流的模拟,比较分析各个地下水开采方案,以保护地质环境为出发点拟定研究区域地下水优化开采方案。本文基于GIS技术提出对地下水开采方案进行优化的步骤和方法,主要内容包括了地下水开采优化模型与地下水开采优化方案的研究。首先采用GMS构建了研究区域多层地下水水流的模拟模型,包括水文地质层的叁维概念模型与数值模拟的数学模型,奠定研究区域地下水开采方案优化分析的基础。首先利用GMS软件中的SOLID模块建立了研究区的水文地质层叁维立体模型,从而为方便准确全面地概化研究区水文地质条件提供良好的平台;确立水文地质概念模型后,建立了研究区的数学模型并通过校正法对模型进行了识别,而后选取了若干验证时段的水位实测数据对模型进行了验证,从而验证所建立的水文地质概念模型和数学模型合理性。之后,通过验证后的地下水流模拟模型演算拟定的地下水开采方案,从而对不同开采方案下地下水流场的变化趋势进行预测。根据模型演算出的水位变化情况和流场的变化趋势,对各个地下水开采方案的科学合理性进行了分析评价并得出研究区域地下水开采的优化方案,从而为研究区地下水的合理开发利用提供参考。
杨旭, 黄家柱, 杨树才, 闾国年[4]2005年在《地理信息系统与地下水资源评价模型集成应用研究》文中提出以常州市区与武进市地区为研究区域,在对该地区孔隙地下水分布特征、水文地质条件等方面进行调查分析的基础上,构建了常武地区地下水资源评价研究的概念模型,在此基础上构建了第Ⅱ与第Ⅲ承压水流的数学模型,并将地下水资源评价模型与地理信息系统(GIS)进行有机集成,充分利用GIS的空间分析功能及其可视化表达能力,研究地下水资源评价过程中含水层空间与模拟时间的可视化离散、计算参数的可视化赋值、模型的可视化拟合及其评价结果可视化表达的方法,基本实现了地下水资源评价过程的可视化,为常州、武进地区地下水资源的科学管理提供了空间辅助决策支持.
杨旭, 黄家柱, 陶建岳[5]2005年在《基于GIS的地下水流可视化模拟系统研究》文中指出以常州市区与武进市地下水流模拟为例,在研究该地区孔隙地下水流概念模型的基础上,构建了第Ⅱ与第Ⅲ承压水流的数学模型,并将地下水流模拟模型与地理信息系统(GIS)进行有机集成,充分利用GIS的空间分析功能及其可视化表达能力,研究地下水流数值模拟过程中含水层空间与模拟时间的可视化离散、计算参数的可视化赋值、模型的可视化拟合及其模拟结果可视化表达的方法,基本实现了地下水流模拟过程的可视化,为常州及武进地区地下水资源的科学管理提供了空间辅助决策支持。
陆娟[6]2003年在《基于组件式GIS的水文地质剖面图自动生成方法研究》文中认为水文地质剖面图是水文地质层在垂向上最直观最有效的表达方式。它形象直观地表达了地下水含水层的结构构造和地层的沉积规律。它能为系统分析区域或局部的水文地质条件、正确指导地下水资源开发利用和优化管理提供依据。 目前，水文地质剖面图主要采用传统的人工绘制方法或利用CAD、Excel等工具结合一些编程语言进行绘制的方法。由于传统的手工绘制费工费时，工作效率极低，与地质环境和工程建设项目管理的办公自动化不相适应。利用CAD技术来生成水文地质剖面图，虽然自动化程度提高，但缺少空间分析、拓扑重建等GIS功能。而组件式GIS技术在水文地质中的应用，一方面可以利用组件式GIS固有的特点，根据水文地质层的空间分布规律快速方便的自动构建水文地质剖面，另一方面，由于系统以GIS技术为支撑，因此，它在空间查询，剖面编辑、动态拓扑重建方面具有独特的优势。 论文以孔隙水文地质剖面图为例，阐述了研究水文地质剖面图自动生成方法的必要性和迫切性，说明了它是一项具有实际意义的工作。在分析孔隙水文地质层的空间分布规律的基础上，抽象出孔隙水文地质剖面的概念模型，制定了地层剖面构建规则。同时，本文也分析了自动构建水文地质剖面图的数据结构及其构建剖面的具体流程，并探讨了组件式GIS技术在自动绘制水文地质剖面图中的应用。 最后以常州、武进地区为区域背景，选取实例，进行了具体实践，实现了在基于组件式GIS基础上的孔隙水文地质剖面的自动生成。
任明磊[7]2009年在《流域城市土地利用变化对洪水风险的影响研究》文中认为洪水灾害是全球影响范围最广、对人类的生存与发展危害最为显着的自然灾害之一,尤其近年来伴随气候变化和社会经济的发展,其出现频率及洪灾损失均呈现不断增加的趋势。日益增长的洪水风险逐渐引起了各国政府部门的关注。英国环境署于2002年采用国家尺度洪水风险量化分析方法(NQFRAM)开发了“策略计划风险评估系统”,该系统可进行全国范围的现状及未来洪水风险评估,利用预估的未来洪水风险结果,可为决策部门提供可有效降低未来洪水风险的科学、合理的措施。本文借鉴英国的NQFRAM方法,并考虑到国情差异、流域降雨特征、防洪设施特点等,对英国的NQFRAM方法进行了改进研究,建立了基于ArcGIS的流域尺度洪水风险量化分析系统。同时,考虑到城市化发展进程中社会经济增长、土地利用变化对洪水灾害发生、洪灾损失的影响,分别定性、定量分析了城市化发展对洪水风险的影响。主要研究内容与成果如下:(1)以为面临洪水灾害威胁城市的洪水风险评价提供度量指标为研究的出发点,在综合分析影响洪水风险的城市特征,考虑指标的可量化性及农村和城市地区的可区分性的基础上,选取人口城市化率、建成区面积率、人均年收入可支配率叁项指标,同时利用二元比较互补性决策思维理论确定各指标的权重,提出了基于洪水风险城市化水平综合测度方法。利用该方法对太湖流域八个大中城市现状年及未来叁个代表年的城市化水平进行了综合测度,结果表明:上海、无锡、苏州的综合城市化水平位居前叁位,由于同等洪水强度下,洪水风险大小取决于城市化水平,这说明在同等洪水淹没深度条件下,该叁城市面临的洪水风险最高;八个城市现状年及未来叁个代表年的综合城市化水平排序人口城市化率的排序是一致的,这说明各城市人口城市化与城市空间规模、经济发展水平是相互协调的。(2)从变化幅度、变化速度及变化的区域差异性等方面分析了研究时段内研究区太湖流域各城市主要土地利用类型的变化;采用降尺度方法预测了流域内各县级行政单位在未来叁个代表年主要土地利用类型的数量,并利用ArcToolbox工具箱进行了空间展布。分析及预测结果表明:上海市建成区用地、耕地总变化幅度、年变化幅度最大;苏州、湖州两地建成区用地相对变化率、建成区用地单一土地利用动态度最大;上海、常州两市耕地相对变化率、耕地单一土地利用动态度最大;流域内各市建成区用地面积增加,耕地面积减少,建成区用地的总变化幅度最大,转化为建成区用地的土地利用类型除包括耕地外,还有一部分林地、草地、水域、未利用土地;各市叁个代表年建成区面积的空间分布图亦表明流域内各市未来建成区面积排序与2008年相同,说明太湖流域各城市城市空间规模的大小排序将与现状年保持基本一致。(3)考虑到我国水系复杂、流域间降雨条件、社会经济发展水平的明显差异性,在借鉴国家尺度洪水风险量化分析方法NQFRAM的基础上,进行了流域尺度的洪水风险量化分析方法研究。结合研究区太湖流域自然地理条件、降雨特征、防洪设施特点等将NQFRAM方法应用在太湖流域:一是不采用NQFRAM方法中根据降雨的概率密度分布函数随机选取降雨事件进而计算全国或地区范围综合洪水风险的方法,而是针对太湖流域降雨空间分布差异较大、降雨随机性强、难以确定具体服从何种概率密度分布函数的特征,根据典型洪水事件的降雨及入流信息,选取相应的水力学模型及洪灾损失评估模型计算各典型洪水事件的洪灾损失,然后通过计算有限的典型的场次洪水的风险来度量流域综合洪水风险;二是针对研究流域内各地筑有大量圩区的现象,研究了圩区建设对洪水淹没方式、洪水淹没深度的影响,并以1999年特大洪水为例对考虑圩区影响的洪水淹没深度进行了模拟计算。(4)利用ArcGIS Desktop桌面应用环境及以ArcMap为载体的VBA二次开发环境,建立了基于ArcGIS的流域洪水风险量化分析系统。该系统以典型洪水事件的风险量化为研究的出发点,通过对流域内各县级行政单位社会经济值的空间展布、主要土地利用类型平均损失率的计算,及第四章求得的考虑圩区影响的洪水淹没深度计算结果,以棚格为基本计算单位得出了1999年特大洪水流域内各栅格、各县的洪水灾害损失分布图。通过有、无圩区工程时同一典型洪水事件流域洪灾损失的对比,得出在遭遇200年一遇洪水时圩区建设可给研究区太湖流域减少46.8636亿元的洪灾损失的结论;但是从洪灾损失空间分布可发现:各地区在本区域内建设圩区工程、以期减少洪灾损失的同时,也将洪水风险转移给了邻近区域防洪标准相对较低的地区。(5)首先从定性角度分析了城市化发展对洪水灾害发生、洪水灾害损失大小的影响及城市圩区建设与洪水风险的关系,然后利用已建立的洪水风险量化分析系统及未来代表年研究流域内各城市社会经济发展、土地利用类型变化的预测值,研究了同等洪水淹没深度条件下城市化发展带来的各县级、地级行政单位及全流域洪水灾害损失的变化。太湖流域的研究实例表明:若现有防洪保护设施不变(即同等洪水淹没深度条件),城市土地利用类型以现在的城市化发展速度变化,并且各县级行政单位、地级行政单位的洪灾损失均呈增大的趋势。对此,提出了减少随着城市化及社会经济的发展而不断增加的洪灾损失的若干建议。最后对全文做出总结,并对有待于进一步研究的问题进行了展望。
李雪玲[8]2008年在《太湖水功能区划研究》文中研究说明20世纪80年代以来,随着经济的快速发展和城市化进度的加快,水体污染日趋严重,水污染事件时有发生。2005年黄河干流近40%河段的水质为劣五类,基本丧失饮用功能;淮河在评价的2000公里的河段中,78.7%的河段不符合饮用水标准;洪泽湖局部水污染严重超标,整个湖区富营养化趋势明显,从而导致饮用水水质逐年下降;2007年5月,太湖梅梁湾蓝藻爆发导致无锡市饮用水危机。水污染事件引起的水危机反应出我国饮用水水源地的水污染和水源所在地的湖泊富营养化问题的严重性,合理科学的进行水功能区划是开展水资源保护规划的基础和进行水资源管理的依据。本文选择太湖为研究区域,以近年来环境中心的太湖例行环境监测资料和二维水流水质模型为基础,结合GIS的分析方法,进行太湖入湖河流污染物输移扩散规律的研究,以COD_(mn)、TP、TN、BOD_5作为主要水质指标,分析太湖湖体2000年到2006年水质,探讨太湖水功能区各年的划分以及7年综合水功能区划,为太湖的环境规划、综合治理提供有价值的参考。论文的主要研究结论如下:(1)根据《地表水环境质量标准》,基于水质模型和GIS分析方法对水质的分析,结合水功能区划原则,得到2000年到2006年水功能区划以及综合水功能区划,对比分析2006年本文水功能区划和目前太湖水功能区划、年际间水功能区划以及综合水功能区划,分别从水质类别和功能区范围进行比较;(2)在水功能区划的基础上,计算太湖相应功能区各主要入湖河流污染物的入湖通量,分析结果用来指导功能区水质达标。
高立[9]2007年在《基于网络数据库技术下的常州地区地下水流数值模拟》文中进行了进一步梳理本文以常州地区水文地质资料为基础,系统分析了在常州地区进行地下水流数值模拟的可行性及必要性。考虑到研究区水文地质资料日益增多,管理和检索模拟时所需要的数据日益困难,因此利用数据库技术建立常州地区水文地质资料数据库,辅助地下水流数值模拟。同时还利用网络数据库技术及WebGIS技术建立的网络发布体系,实现研究区水文地质资料及模拟流场的网络发布、远程共享。论文主要研究了在GMS平台下如何建立研究区地下水流模型,如何建立随机模型预测研究区内一类给定水头边界的水位值,最终通过随机模型与地下水流模型的耦合,预测到2010年地下水恢复情况及变化趋势。经模拟预测结果表明:自在常州地区实施全面禁采方案之后,研究区内Ⅱ承压含水层地下水位得到全面回升,从2000年至2010年,除长江边原来地下水位较高地段外,常州地区Ⅱ承压水水位普遍升高5m左右,漏斗中心的水位从-77m回升到-72m。此外,为了要实现数值模拟流场的网络发布,论文还重点研究如何将GMS所模拟的流场转换为以shapefiles文件格式存储流场;如何基于ArcIMS建立WebGIS系统,实现研究区水文地质资料中空间数据及经数据转换后地下水流场的网络发布。
焦珣[10]2007年在《基于GA-ANN技术的苏锡常地区地裂缝危险性评价》文中进行了进一步梳理地裂缝作为苏锡常地区的一种地质灾害对该区的发展造成了严重的危害。本文在系统分析地裂缝灾害的主要影响因素基础之上,根据资料的实际情况,进行了评价单元的剖分,选取了各影响因素的量化指标,建立了苏锡常地区地裂缝危险性评价的遗传算法—人工神经网络(GA-ANN)模型。在GA-ANN模型的建立过程中,阐述了BP网络和GA算法的优劣性,通过GA算法优化人工神经网络初始权重,将BP算法和GA算法有机地结合在一起建立了GA-ANN模型。文中还对样本数据的预处理方式进行了探讨,并选择出典型的15处地裂缝点和15处安全点作为模型的训练样本。在测试结果符合要求的条件下,对全区所有的评价单元进行了危险性评价,并依照危险等级进行了苏锡常地区地裂缝危险分区,为苏锡常地区地裂缝灾害的防治提供了科学依据。
参考文献：
[1]. 基于GIS的地下水流可视化模拟系统研究——以常州市区与武进市地区孔隙地下水流模拟为例[C]. 杨旭, 黄家柱, 陈锁忠, 闾国年. 中国地理信息系统协会第八届年会论文集. 2004
[2]. 基于GIS的地下水资源评价模型研究[D]. 杨旭. 南京师范大学. 2003
[3]. 基于GMS的地下水开采优化方案研究[D]. 张敏. 南京师范大学. 2008
[4]. 地理信息系统与地下水资源评价模型集成应用研究[J]. 杨旭, 黄家柱, 杨树才, 闾国年. 小型微型计算机系统. 2005
[5]. 基于GIS的地下水流可视化模拟系统研究[J]. 杨旭, 黄家柱, 陶建岳. 现代测绘. 2005
[6]. 基于组件式GIS的水文地质剖面图自动生成方法研究[D]. 陆娟. 南京师范大学. 2003
[7]. 流域城市土地利用变化对洪水风险的影响研究[D]. 任明磊. 大连理工大学. 2009
[8]. 太湖水功能区划研究[D]. 李雪玲. 南京师范大学. 2008
[9]. 基于网络数据库技术下的常州地区地下水流数值模拟[D]. 高立. 吉林大学. 2007
[10]. 基于GA-ANN技术的苏锡常地区地裂缝危险性评价[D]. 焦珣. 吉林大学. 2007
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