基于组件式gis的生态环境信息系统研究——以福建省为例

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1、中文摘要由】稍建省生态环境复杂多样性特征，生态环境研究涉及多个研究部fJ承研究领域，缺乏对生态环境的综合性分析与评估、对生态环境的统筹管理，所以还没有建立一套完整的省级生态环境信息系统。解决这些问题的关键在于统一管理并综合分析生态环境信息，建立生态环境信息系统。本文在对生态环境数据的特点与集成方法以及福建省生态环境特点系统研究的基础上，在组件式GIS软件平台上，成功地开发了基于组什式GISfl勺_福建省生态环境信息系统，为组件GIS虑用于区域生态环境信息系统研究提供了可供借鉴的理论、方法与范例，为福建省生态环境信息的管理{Ⅺf讹和信息化做技术准备，进

2、一步为生态环境建设、国民经济建设等一系列重大的决策提供科学依据。。全文共分7章：第1章绪论。内容包括生态环境数据特点及其集成、GIS概述、信息技术在生态环境研究中的应用、福建省生态环境总体特征以及福建省生态环境信息系统研究的必要性和选题意义。(1)生态环境数据的特点包括多学科、多领域特征、空间参考肚和空间拓扑特征、时宁瞠躺征、分布

3、瀚征、复杂多样性特征、多维性、多尺压嘴征以及多语义特征。生态环境数据集成包括问要素空间多尺度及不同要素空间多尺度生态环境数据的集成方法。(2)Gls软件技术体系可以划分为六个阶段：GIS楼块、集成式GIS、模块化GIS、枕

4、DI式GIS、组件式GIS和WebGIS。传统GIS的发展与开发存在诸多问题，在GIS的发展的众多方向中，组十f式GIS是最为重在的发展方向。(3)由于生态环境fI勺研究出现了以下几个重要的发展趋势：研究问题更加复杂化和综合化、生态环境研究对象的时空尺度的长期化和区域化、研究手段趋于定量化和现代化、研究的目的转向生态环境系统的管理与决策，使现代生态环境研究逐渐进入了—种以网络式豳翰斟Z观测为基础、以定量化乖¨现代化信息技术为研究手段、以建立区域可持续生态环境系统为目标的阶段。GIS技术在生态环境研究中的应用主要表现在：生态环境信息采集、生态环境数据曾

5、哩、生态环境信息模拟与分析、区域生态环境治理、生态环境动态监测、生态环境评价、生态环境管理与规划、生态环境信息传播。同时GB在生态环境研究中与面临如下问题：数据来源衡、生态环境数据集}蕊研究滞后、完整fI勺l雠息系统的集成有待进—步研究、生态环境的—致性、生态环境元数据标准的统一、生态环境信息的共事、技术研究与实际应用不平信息系统的组件化、网络化发展缓慢。(4)从福建省生态环境地理单元、福建省生态环境要素以及福建省陆域景观生态空间分异等方蕊峨括了福建省生态环境的特点．并指出了福建省陆域生态环境具有的潜在脆弱性。第2章生态环境数据存储与管理。主要从数据

6、喇毵翎奠型分析、数据戮_瞄喇、数据存储与管理以及系统元数据与数据字典4个方确论述了生态环境数据存储与管理的理论与方法。(1)数据库榻惫稽睡眵淅：即应用系统分析的思想和方法，将复杂抽象的客观对象分解为简单具体的组成部分，找出备部分的基本属性和彼此间的有机联系，包括系统数据来源分析、数据间逻辑关系分析、系统数据流程关系分析和数据的图层关系分析。(2)数据质量控制：系统中的数据是通过对现实世界中的实体进行解泽、潍、数据输入、空间数据处理以及蓟曦拇葫铡凇的，其中的每—卟竞睫封搠能产生误差，空间数据☆q误差可分为源误差、处理误差和使用误差三神类型。主要通过选择

7、数据源、数据预处理、数字化的准确性数据化限差暇及质量险查等方式采睫制数据误差，j西过H何校正、最小二乘法线性校正和分块校正的方法来校jl三数据误差。(3)系统数据存储与管理：这郡分主要讨论鼙问数据的捌

8、考与管理。现行的GI$空间数据模E4主要包括棚格数据模型、欠鲑数据楼’瞰面向对象f内数据模l捅l实体一一关系模型，空间数据拓扑关系模墅蛀要包括poIWFrr结构和空间实体模型+空间索引两种；空间数据的组织方法主要有文件存储、文件一数据混合存储和笑系型数据库存储3栉疗法，其中文1，卜煳}’混台存储是当前]驻耍的存储方式。在系统开发中，主要引入了多源数据集

9、成的概念，应用多源数据集成可以进行多格式数据蝴问、柱斌嬲集成、位鹭曰镂据集成和多源数据复合分析。在系统中实现r“,XJ眭II下”的层次数据组织方法，即从工作空间、数据源集合、数据源、数据集集合、数据集、地图集合、地图、图层到空间对象，有效地进行了系统的数据组织。(4)系统元数据ii数据字典：我们在开发系统元数据时主要参考的元数据标准主要有美国FGDc兀数据标准、ISO／TC21I元数据体系以及中国可持续发展信息共享元数据标准“数字福建”元数据标准，成功地开发了系统元数据。为了使数据字典对系统开发有用。我们改计了完整的数据字典，包括≯封各属性字典、字段

10、属性字典、表格字段字典、索引信息字典、数据约柬字舆及存睹衙茛梧关系的关系字典等，在参考“数寄q雅”数据字典设