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34500字留学生论文WISCO工业区绿地地理信息系统的建立与应用

论文类型:留学生论文
论文字数:34500字
论点:绿地,群落,地理信息系统
论文概述:

本文为GIS论文,主要论述GIS及其相关技术在城市绿地生态中的应用,35技术在城市绿地生态研究中的应用,开发平台ArcView及相关技术的介绍,基于GGIS的武钢工业区绿地景观生态分析。

论文正文:

1前言

 本研究拟以武钢工业区为研究对象,以美国环境系统研究所(ESRI)研制的著名的桌面地理信息系统ArcVie、为开发平台,通过ArcView提供的二次开发编程语言Avenue,并利用Windows支持的DDE机制,借助于高级编程语言VB,对ArcView的界面和功能进行重新组织,设计出具有特定功能的专业绿地地理信息系统,并简要论述了该系统在日常管理、绿地研究等方面上的应用。运用景观生态学有关理论,结合绿地GIS的应用,对该研究区绿地系统进行物种丰富度、群落结构、绿地类型斑块特征、景观异质性等定量研究及评价。 2GIS及其相关技术在城市绿地生态中的应用 2.1专题地理信息系统开发研究进展 2.1.1地理信息系统的发展地理信息系统(GeographiCInforrnationSystem,简称GIS)是一种采集、存储、管理、分析和显示与应用地理信息的计算机系统,是分析和处理地理数据的通用技术(陈述彭,2000)。地理信息系统发展于60年代中期,最初的系统主要是关于城市和土地利用的,如加拿大地理信息系统(CG工S)就是为处理加拿大土地调查获得大量数据建立的。到了70年代以后,由于计算机硬件和软件的飞速发展,尤其是大容量的设备(硬盘)的使用,为空间数据的录入、存储、检索和输出提供了强有力的手段,促使GIS朝着应用方向迅速发展。进入80年代,随着图形工作站和性能价格比大为提高,新一代计算机的推出,地理信息系统也逐渐走向成熟。我国的GIS方面的工作也自S0年初开始,以1980年中国科学院遥感应用研究所成立的全国第一个地理信息系统研究室为标志,在几年的起步发展阶段中,我国地理信息系统在理论探索、硬件配置、软件研制及技术人员的培养等方面取得了长足的进步,积累了大量的经验。进入90年代,随着地理信自、产业的建立和数字化信息产业在全世界的普及,地理信息系统深入到各行各业,成为许多机构和政府决策部门必备的工作工具。它已广泛应用于矿产资源调查(王全明等,2001)、作物产量预测及害虫防治(倪绍祥等,2000)、环境评估(薛联青等,2001)、区域发展规划(梁艳平等,2001:韩笋尘等,2001)、交通安全(陶鹏,2001)、灾害预测(周成虎和万庆,2000)等领域,成为了一个跨学科、多方向的研究领域。 2.235技术在城市绿地生态研究中的应用 2.2.1城市绿地生态研究中的遥感特点 2.2.1******* 2.2.235技术在城市绿地生态研究中应用现状 2.2.2.1城市绿地覆盖调查遥感在森林资源调查上早己被广泛运用(Hal1F.G.etC,1991)。由于受到空间分辨率的限制,城市绿地资源调查在运用遥感技术上则显得较为滞后。过去传统的城市绿地资源调查方法一般采用人工普查结合数学统计分析的方法,不仅投资的人力、物力大,而且调查的数据准确性低,也不便于综合分析评价(徐新良,庄大方,2001)。随着以多传感器、高分辨率和多时相为特征的现代遥感技术的发展,尤其是1999年9月24日美国空间成像公司(SpaCeImaglng)发射的IKONOS卫星影像具有腼空间分辨率,为城市绿地调查提供了精确详实的数据(文沃根,2001)。利用遥感技术测算绿地资源时,一般采用以下步骤:收集资料(航片、卫星影像、地形图等)—影像处理(几何校正、影像融合、加强等)—选取判读标志—计算机分类(监督分类、非监督分类)—外业调查、目视解译、人机交互纠正一一绿地信息提取—统计计算。解译绿地景观时,一般有2种方法:一种为目视解译方法,即依据光谱规律、地学规律和解译者经验,从遥感图像的颜色、纹理、结构、位置等各种特征中解译出各种绿地景观类型(李敏,1999;工versonetal,1959);另一种是计算机图像分类法,通过选择分类特征、利用模式识别模型,确定每一像元的类型(袁东升,2001;willametal,1998)。........... 3系统的总体设计......................153.1开发平台ArcView及相关技术的介绍.......................153.2绿地Gls的需求分析...................163.3GGIS系统设计..................................174武钢工业区绿地Gls建立过程.............................204.1研究区概况.................................204.2计算机软硬件设备及所需数据资料........................214.3武钢工业区基础空间数据库的建立.........................214.4绿地数据库的建立............................22 6基于GGIS的武钢工业区绿地景观生态分析 6.1研究方法 6.1.1数据来源利用武钢工业区绿地地理系统获取诸如群落结构、植物组成、斑块面积、周长等信自、。其中绿地斑块重心是利用ARC/INFO确定斑块质心,以代替斑块重心点。应用ARC/工NFO空间分析阶oximitypointdistance,计算出各斑块质心到周围同类型斑块质心的最小距离(樊红,1999;房佩君等,2000)。而群落结构划分是根据各个绿地斑块乔灌草的配置及其相对盖度不同,将它们分为:乔木群落、灌木群落、草本群落、乔灌群落、乔草群落、灌草群落、乔灌草群落及湿地群落等8种群落类型。物种生活型的调查是根据Raunkiaer生活型系统将园林植物划分为:高位芽植物(phanerophytes,p);地上芽植物(ehamaephytes,C);地面芽植物(hemieryptophytes,H);隐芽植物(eryptophytes,Cr);一年生植物(therophytes,T)(宋永昌,2001)。......... 7结论与讨论 7.1研究结论本研究运用软件工程理论,介绍了绿地地理信息系统开发的基本流程。并以武钢工业区为研究对象,以ArcView为开发平台,利用其二次开发语言Avenue结合高级编程语言VB,开发设计了集日常管理、分析、研究于一体的专业性绿地地理信息系统。以ArcView软件为开发平台进行二次开发,适合于小型地理信息系统的开发。它具有功能强、难度小、周期短、针对性强等特点,便于日常管理及科学研究等。IKO入05卫星影像是城市绿化资源调查的重要资料,也是绿地地理信息、系统建立的主要数据来源。重点讨论了其影像处理、监督分类以及绿地信息、提取等相关的工艺流程,技术成熟,结果精度高。应用该系统,以景观生态学理论为指导,从物种丰富度、群落结构、绿地类型斑块特征、景观异质性等方面进行了武钢工业区绿地景观生态学分析,并对不同区域绿地景观生态学作了综合评价,结果表明:(l)武钢工业区植物生活型基本符合亚热带气候的生活型谱。物种数量为7的斑块出现频率最高(12.2%),物种数量为8的绿地斑块的面积最大(20.1%)。公园绿地斑块物种丰富度加权值最高为9.14;其次是附属绿地为7.49。乔灌和乔灌草的群落配置占优势,两者数量和面积之和分别占总体的73.29ty0、72.47ry0(2)武钢绿化覆盖率为30.58%,主要由中小型绿地斑块组成。其中附属绿地面积及数量占到绝对优势,分别为45.57%、76.41%;生产绿地面积最少,占2.94%。按绿地斑块平均面积排字,其他绿地(67865.gm竺)>生产绿地(23792.lm少)>防护绿地(15319.0mZ)>公园绿地(14940.7mZ)>附属绿地(6429.Ofn:),总体平均值为10779.74m2,变异系数为6.601。(3)武钢工业区绿地斑块形状指数平均为2.18,形状复杂的绿地斑块集中于大型绿地,形状指数SI为4.40。公园绿地虽形状指数较大(3.35),但分维数最小(l.112),故整体形状比较简单,变异较大,其空间分布离散,相互连接度低(连接度指数Px为0.019):附属绿地形状复杂(SI=2.08),空间呈随机分布;其他绿地相互连接度最大(PX二0.2777),空间呈团聚状态分布;防护绿地分维数较小(l.242),形态格局比较简单:生产绿地分离度最大(0.718)。..........参考文献(略)