金建华, 曾德飞, 杨晓芳[1]2004年在《GIS在水污染控制中的研究与探讨》文中认为地理信息系统(GIS)是专门用于地理空间信息处理和管理的计算机技术系统,造成城市水污染的污染源及其相关数据均具有空间分布特性,这决定了GIS可在该领域发挥重要作用。GIS能支持与水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示,以解决复杂的水环境综合治理问题和水污染控制问题;同时,建立完善的空间数据库和属性数据库,为环境保护部门和科研部门提供研究与决策支持。本文就GIS在水污染控制这一领域的应用做一定探讨。
曹晓静[2]2007年在《基于GIS的水污染控制决策支持系统研究》文中进行了进一步梳理本文针对湖南省水资源短缺、污染严重的现状，为了提高水环境管理水平、促进水资源的持续发展，研究基于GIS的水污染控制决策支持系统，对系统的结构和功能进行了整体的设计和规划，着重对水环境质量评价模型和预测模型进行研究，提出了新的评价和预测方法，并将其应用于湘江水质评价和预测。主要研究内容如下：(1)提出了标准分级法和改进的BP人工神经网络相结合的水质评价模型，针对BP神经网络收敛速度慢的缺点，用自适应学习率和自适应动量项的方法对之进行改进，并通过将改进后的模型用于湘江长沙段水质的评价，证明了这种改进的可行性和优越性。用标准分级法来进行数据的预处理，简单易懂，处理后的数据更易于作为神经网络的输入。BP人工神经网络具有很强的自学习、自适应能力，适用于水质综合评价，使水质评价结论客观、合理，具有良好的应用效果。(2)详细介绍了数据挖掘中的决策树分类方法特别是ID3算法，并针对ID3算法倾向于选取值较多属性的缺点，用标准差贡献率对其进行改进，提出了基于改进的ID3算法的水质预测模型，并将改进后模型应用于湘江长沙段水质预测证明了这种方法的可行性和优越性。该模型通过建立决策树不但可以很明了的确定影响水质的主要污染物类别，而且用从决策树中提取的分类规则进行水质预测简单易懂。(3)以湘江水环境为例，设计和开发了基于GIS的水污染控制决策支持系统。对决策支持系统的整体结构和实现方法做了统一的设计和规划。建立了系统数据库、模型库，实现了人机接口的部分功能。实现水质历史监测资料的查询、水质现状评价和水质预测等功能。
王伟[3]2007年在《基于GIS的渭河流域水污染控制决策支持系统》文中认为渭河是黄河流域的一级支流，为陕西省的经济发展做出了巨大的贡献。然而随着渭河流域水质质量的严重恶化，对渭河流域水环境信息管理工作提出了更高的要求。本研究受陕西省自然科学基金资助，综合运用环境信息系统和计算机等先进技术为渭河流域水环境信息管理工作提供帮助。 本研究以决策支持系统DSS、地理信息系统GIS、数据库系统DBS等理论为基础，结合较成熟并适用的各种水质模型，建立了渭河流域水污染控制决策支持系统。论文对决策支持系统和地理信息系统的基本概念以及国内外研究现状进行了阐述，明晰了研究的目的和意义。以结构化的系统分析方法，展开对渭河流域决策支持系统的种种分析，详细说明了系统的目标。在系统分析基础上，说明了系统总体功能、系统数据库以及各子系统功能的详细设计方法。为了更好的对流域水环境进行管理，系统在模型库中采用各种水质模型对流域水质信息进行全面的评价和预测。除常规模型外，本文还引入了模糊数学理论和灰色理论，分别建立了模糊综合评价模型及灰色预测模型，并采用渭河流域实际监测值进行分析，而分析结果证明了模型的准确性和合适性。本文在系统开发环境上采用了面向对象的程序设计语言Visual Basic6.0，集成MapInfo以及MapX，最终实现了信息录入、数据处理、信息检索、信息统计、水质评价、水质预测、成果输出、系统管理等诸多功能。本系统的研究开发对流域水环境信息管理领域进行了尝试和探讨，并为渭河流域水环境管理提供了有力的工具。
于思扬[4]2007年在《基于GIS的遗传算法在水污染控制规划中的应用研究》文中研究表明地理信息系统(GIS)目前是空间数据管理和分析的主要方式,但它缺乏对空间数据中各种隐含的空间模式、空间关系和空间分布规律的自动发掘能力,空间数据挖掘算法与GIS强大的空间的析和操作能力结合,则可实现大量非结构化的空间数据中发掘出隐含的、潜在的游泳的空间特征和空间模式,从而为科学研究决策服。水污染控制规划涉及不同时空环境、经济、社会和资源等因素,并且这些因素之间又存在复杂的相互作用,面对如此复杂的对象,仅靠决策者的经验和知识很难确保环境、经济、社会协调发展。显然系统分析和系统优化是水污染控制规划的有力工具.水污染控制规划决策系统主要特点是基于模型算法实现问题分析和决策,是用地理信息技术和系统科学的方法来解决水污染控制规划问题,是信息技术在水污染控制规划领域的应用,代表着水污染控制规划的发展。本论文尝试将模型算法模型算法紧密嵌入到GIS决策支持系统中,通过算法的优效性和系统的专家知识经验性相结合作为思路实现水污染最优规划,从而在数据采集相对齐备的情况下,节省了大量的水污染控制规划模拟结果与试验,为解决实际问题带来便捷有效的途径,具有较好的实用价值。本文共分为六章:第一章,主要概述了遗传算法理论与技术及其研究现状,总结传统水污染控制规划方法等。第二章介绍了水质现状评价与水污染负荷研究。第叁章:水污染控制规划相关必要参数及确定。第四章:水污染控制决策支持系统的具体实现。第五章:以第二松花江流域做为实例研究与验证。第六章:结论部分,对全文进行了总结概括,并提出了不足之处。
方燕[5]2005年在《渭河陕西段水污染控制与管理技术研究》文中认为渭河是陕西省污染最严重的河流。大量未经处理的工业废水和生活污水直接排入,使渭河流域陕西段水环境问题日益严重,已严重制约了区域的经济发展。 本文在分析国内外水污染控制和管理技术的基础上,通过对渭河陕西段的水系结构、污染和管理现状进行了调查与需求分析,对渭河(以西安段为例)水污染控制技术进行了研究。采用反向算法从环境目标出发落实到污染源的治理,即通过水环境容量的计算,按一定的原则对每个污染源的允许排放量进行分配。最后进行了费用—效益分析,以最小的经济代价导求水环境质量,建立一个供优化用的经济目标函数,它以每个区段的污水处理厂为基础,在水体水质条件的约束下,求解各个污水处理厂的最佳处理效率组合。即通过调整各污水厂的处理效率而达到整个流域的污水处理费用最低,同时满足水质目标。最后运用MATLAB优化工具箱进行线性规划,求解出各个污水处理厂的处理效率。 水环境管理系统是一个包含海量信息的复杂系统。本文将GIS技术运用到水环境管理中,进行系统需求分析及功能分析后,通过VB与Mapinfo、Matlab的集成,开发了渭河流域水环境管理信息系统。把基于水环境的信息技术和传统的数据库技术带入到可视化的空间中,将环境保护的管理者置身于自然和社会环境,使流域概貌、水环境现状以图形的形式直观显示,为水环境管理提供一种现代化的技术手段。
刘晓庆[6]2011年在《沙颍河水游水污染控制决策支持系统研究》文中研究说明通过对沙颍河下游的水质、水文、地理等基础资料的调查,分析了流域水资源状况,了解到沙颍河下游水质污染严重,该问题严重制约了当地社会经济的可持续发展。为了有效、合理的控制沙颍河下游水污染问题,对沙颍河下游水质进行治理和改善,建立沙颍河下游水污染控制决策支持系统是势在必行。本文从系统的开发流程、功能设计、框架构建及模型设计等角度,运用GIS技术,在面对对象的程序设计语言VB的环境下,对GIS组件MapObjects和数据库进行集成开发,最终完成了以下工作：1.通过对沙颍河下游水资源基础信息状况的了解,对流域系统进行了需求分析、功能分析及数据分析,确定了沙颍河下游水污染控制决策支持系统开发的环境、方法及目标。在对整个系统进行充分分析的基础上,对系统的框架结构进行设计,建立了系统的基本结构,重点完成了系统的功能、数据库及模型库的设计,并对系统开发的可行性进行了充分的研究。2.建立了叁大子系统：沙颍河下游水环境基础信息库、水质评价预测子系统和水污染治理工程优化调度系统,构建了沙颍河下游水污染控制决策支持系统。系统的建立引入了模糊综合评价和灰色水质预测模型,使环境管理者能科学快速的对沙颍河流域的水质做出准确的评价及预测。3.在GIS平台上,通过调用ARCGIS控件MapObjects,在VB程序设计语言环境下,最终完成了沙颍河下游水污染控制决策支持系统可视化界面的开发。系统实现了流域信息输入、数据处理、信息检索、数据分析、专题地图、水质评价及水质预测等功能,完成了沙颍河下游水资源数据查询、分析与水污染控制辅助决策的智能化管理。4.利用系统的功能对沙颍河流域的水资源状况进行分析、评价及预测,根据分析结果,并结合系统生成的各类水污染指数专题图,设计出沙颍河下游水污染控制优化调度方案,为沙颍河下游水污染防控提供了方便有效的管理工具,同时为环境管理者提供了智能化的决策信息支持。
姚宏伟[7]2002年在《滇池流域水污染控制仿真系统研究》文中认为利用仿真技术和GIS技术对滇池流域水环境污染状况进行仿真研究，并开发出一套计算机仿真系统，通过对实际水环境的模拟，全面认识流域的水量和水质情况，并在数据支持下定量化，从而得到合理利用水资源并进行污染治理的科学依据。这是本文的工程背景。 需求分析是软件系统开发的基础，而系统设计则是由目的到实现之间的桥梁。本文对滇池仿真系统的需求分析和系统设计进行了详细论述。数据是仿真的基础，本文对关系数据与空间数据模型进行了描述，并讨论了它们的实现。空间数据与属性数据的统一管理一直是地理信息系统中数据组织的难点，本文中是用ArcSDE来解决这个问题。另外，本文还对数据文件在系统中的应用方案进行了讨论。 水资源子系统是整个系统的基础部分，也是进行水量规划的基础。本文阐述了滇池流域的水量调控计算流程，重点在滇池内外海的水量关系上分析了调控规则。并在分布式网络环境下用VC进行系统实现。 本文还对以WebGIS为重点的滇池仿真系统将用到的几项新技术进行了介绍，并对滇池仿真系统的未来工作进行了展望。
费继宏[8]2016年在《基于GIS的大沙河水库水污染控制研究》文中研究指明大沙河水库是开平市的主要饮用水源,肩负着开平市区及大沙河水库供水工程输水管道沿线村镇共约38万人的生活用水。近年来由于大沙河水库周边人类生活、生产经营活动日益频繁,水库库区以及集雨区范围内化肥农药用量增加,大型禽畜养殖场陆续出现,污染物随地表径流直接排入水库,导致水库水质出现富营养化趋势等问题,影响供水安全。本论文以地理信息系统(GIS)和地表水模拟软件(SMS)为基础,对大沙河水库水污染控制进行研究,主要研究内容和结论如下:1)利用ArcGIS建立大沙河水库范围内的地理空间数据库。利用GIS建立的地理空间数据库对大沙河水库周边地形、水系、排污口、监测点和污染分布数据进行直观地展现,能够对200米范围和集雨区范围内的污染源进行查询和管理。2)运用二维水动力模型RMA2和二维水质模型RMA4,对大沙河水库水质进行模拟仿真研究。通过敏感性分析、合理性分析等方法,率定了水库水动力和水质模型参数,建立了适用于大沙河水库的水质模型,该模型能够很好地模拟大沙河水库不同水文情势下污染物输移、扩散规律。3)以水质模拟得出的入库污染物浓度-取水口水质响应关系为基础,利用ArcGIS的二次开发,建立大沙河水库的水质模拟分析系统和预警系统。运用RMA2和RMA4对环境污染事件进行直观准确的追踪,分析突发性水污染事件对大沙河水库取水口水质影响范围、影响程度、持续时间等,为大沙河水库的水质预警、保证供水安全提供了科学依据。4)运用水质模型,计算出各入库支流污染物最大允许排放浓度和负荷总量。以枯水期时总氮浓度为例,计算出各入库支流的最大负荷浓度,并按比例赋给不同支流以不同的最大允许排放浓度:沃江河总氮最大允许排放浓度为1.595 mg/L,富食河0.735 mg/L,双石河1.1375 mg/L,大沙河1.25 mg/L。计算了枯水期总氮最大负荷量:沃江河总氮最大负荷量为135.052kg/d、富食河为46.993 kg/d、双石河为97.297 kg/d、大沙河为354.24 kg/d。并计算了枯水期、丰水期各支流不同污染物的最大允许排放浓度与负荷总量,为污染物削减措施提供了依据。由最大允许排放浓度可知:枯水期时,同一污染物负荷浓度最大的是沃江河,双石河、大沙河次之,富食河负荷浓度最小。丰水期时,沃江河污染物负荷浓度最大,富食河、双石河、大沙河污染负荷浓度相近。由负荷总量可知:丰水期时各入库支流污染物负荷量比枯水期时大,全年污染物排放量保持不变的情况下,枯水期水质比丰水期时差。其中,富食河污染物负荷能力最差,为保证取水口水质安全,富食河允许排放的污染物最少,大沙河能够排放的污染物最多。5)运用水质模型计算出各入库支流污染物的削减量。为了保证大沙河水库取水口水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水标准,根据水质模拟结果比对各入库支流污染物的监测数据,对各支流的入库污染物(总氮)进行削减。
张丽, 杨国范, 刘玉机[9]2016年在《3S技术在水污染测报和应急处理中应用研究进展》文中提出随着人口增长和社会经济的不断发展,对水资源的需求也在随之增加.目前,有关水资源的短缺问题和环境污染问题还在加剧,对人类的生存与发展产生了严重的影响.采用3S技术对水污染事故问题进行模拟预测分析,对水环境和污染源实施有效监控,建立流域水污染自动测报和应急处理应用系统,是信息技术在治理水污染方面的有效应用.
张卫东, 谢庆胜[10]2002年在《巢湖流域水污染控制决策GIS支持系统的建设》文中指出介绍了环境水污染控制决策GIS支持系统在安徽省巢湖流域水污染控制中的应用及研制过程 ,以及系统的基本结构、硬件环境、系统数据以及系统软件 ,分析了系统的技术特点和主要功能
参考文献：
[1]. GIS在水污染控制中的研究与探讨[J]. 金建华, 曾德飞, 杨晓芳. 新疆环境保护. 2004
[2]. 基于GIS的水污染控制决策支持系统研究[D]. 曹晓静. 中南大学. 2007
[3]. 基于GIS的渭河流域水污染控制决策支持系统[D]. 王伟. 西北工业大学. 2007
[4]. 基于GIS的遗传算法在水污染控制规划中的应用研究[D]. 于思扬. 东北师范大学. 2007
[5]. 渭河陕西段水污染控制与管理技术研究[D]. 方燕. 西安理工大学. 2005
[6]. 沙颍河水游水污染控制决策支持系统研究[D]. 刘晓庆. 安徽理工大学. 2011
[7]. 滇池流域水污染控制仿真系统研究[D]. 姚宏伟. 哈尔滨工程大学. 2002
[8]. 基于GIS的大沙河水库水污染控制研究[D]. 费继宏. 五邑大学. 2016
[9]. 3S技术在水污染测报和应急处理中应用研究进展[J]. 张丽, 杨国范, 刘玉机. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2016
[10]. 巢湖流域水污染控制决策GIS支持系统的建设[J]. 张卫东, 谢庆胜. 安徽农业科学. 2002
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