基于GIS的渤海湾生态系统研究

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1、摘要渤海湾是典型的半封闭浅水淤泥质海湾，海水交换能力差，随着沿海经济的快速发展，渤海湾水体富营养化日趋严重。为了支持海洋生态环境的保护和修复，保证生态和经济的协调发展，有必要建立合理的渤海湾富营养化评价和预测系统。数据的海量性和评价指标具有不确定性是海洋生态环境研究中的两个重要问题。本文针对这两个问题，对地理信息系统(GIS)、模糊理论和神经网络理论在渤海湾富营养化评价中的综合应用进行了研究，初步开发出了基于GIS并集成富营养化评价的渤海湾生态系统研究平台。本文以组件GIS为理论技术基础，研究了GIS在生态评价系统开发中

2、的应用，构建了渤海湾生态系统研究平台。生态系统研究平台以ArcGISEngine为开发平台，以C≠}．NET作为可视化编程工具，充分利用了ArcGISEngine平台提供的空间分析和空间数据管理的技术，针对生态环境研究的特点实现了数据的管理、操作和分析功能。对本课题组前期开发的以模糊理论和神经网络理论为基础的渤海湾富营养化评价模型进行了规范化和优化，通过MATLAB编程实现海洋生态评价模块，并实现了该模块与GIS的集成。集成后的研究平台不仅可用于渤海湾富营养化的评价，而且实现了GIS的各种常用功能，保证了平台的扩展性和通

3、用性。用本文开发的渤海湾生态系统研究平台评价了渤海湾的富营养化程度，通过实例分析检验了平台的各项功能，并得出了有关渤海湾富营养化的一些初步结论。实例研究的结果表明，基于组件GIS的渤海湾牛态系统研究平台能够在海湾生态研究中发挥重要作用。关键词：海洋生态系统，组件式GIS，MATLAB，富营养化评价ABSTRACTBohaiBayisatypicalsemi—enclosedseabaywithshallowwater，mudsiltingandpoorwaterexchange．Withtherapiddevelopme

4、ntofeconomyalongthecoast，eutrophicationinBohaiBayhasbecomeincreasingly+serious．InordertOsupporttheprotectionandrestorationofmarineecosystemenvironmentandensurethecoordinationdevelopmentofecologyandeconomy，itisnecessarytoestablishasystemtoevaluateandpredicttheeutr

5、ophicationintheBohaiBay．TheuncertaintyoftheevaluationindicatorsandhugeamountofdataaretWOimportantissuesinthestudyofcoastalenvironment．Thus，theintegratedapplicationofgeographicinformationsystem(GIS)，fuzzytheoryandneuralnetWorktheoryintheresearchoneutrophicationofB

6、ohaiBaywascarriedoutinthispaper,andaGIS·basedmodelofevaluatingtheeutrophicationoftheBohaiwasdeveloped．BasedonCOMGIStechnology，theapplicationofGISindevelopingecologicalevaluationsystemwasstudiedandaresearchplatformtostudytheecosysteminBohaiBaywasdeveloped．Inthisre

7、search，ArcGISEnginewasusedasthedevelopmentplatform．C≠}．NETwasusedasthevisualprogrammingt001．ThetechnologiesofspatialanalysisandspatialdatamanagementwhichprovidedbyArcGISEnginewereadopted．Consideringthecharacteristicsofthestudy011ecologicalenvironmental，theEutroph

8、icationAssessmentModelswhichbase011thefuzzytheoryandneuralnetWorktheorywhichdevelopedmadeourgroupwerestandardizedandoptimized．Themodulefortheevaluationofmarine