基于ArcEngine的喀斯特石漠化治理工程决策支持系统的研究和实现
我国喀斯特石漠化地貌面积分布广泛，类型众多，且多集中在中国的西南地区。其中，贵州省石漠化地区所占面积数量在全国各省区之中排名首位，石漠化对贵州省所造成的生态危害也最为严重。据统计，贵州省轻度以上石漠化面积占全省国土面积的20%以上，有13个县级行政区的石漠化面积占比30%以上，有9个县级行政区的石漠化等级在强度及以上。现如今，石漠化生态难题已发展成为阻碍贵州省发展的最大阻碍。从上世纪90年代至今，国家对石漠化生态问题愈发重视，对此进行了一系列治理计划部署，并且投入了大量的人力物力财力进行专项整治。2004年8月，国家发改委制定颁布了《关于进一步做好西南石山地区石漠化综合治理工作指导意见的通知》，提出了石漠化治理工程的五大组成子工程，这五大治理工程分别是喀斯特水资源开发利用工程、农村能源工程、生态修复工程、基本农田建设工程和生态移民工程。在经过前期大量的基础研究和准备工作铺垫后，石漠化综合治理工程在2011年开始正式实施。本研究依托国家“十三五”科技支撑计划重大课题，以开发实现喀斯特石漠化治理工程决策支持系统为研究目标，以高原山地轻-中度石漠化综合治理示范区——毕节撒拉溪示范区、中-强度石漠化综合治理示范区——贞丰-关岭花江示范区为研究对象，以示范区遥感数据选取与处理、空间/属性数据库建立、设计实现喀斯特石漠化GIS查询与分析模块、石漠化地区社会经济管理模块、石漠化治理工程实施条件的决策支持模块以及空间数据加权叠加的决策支持模块，实现了石漠化治理五大工程在贵州省的推广适宜性评价。 (1) 以ARCENGINE组件为开发基础，结合Internet技术与GIS技术，运用C#开发语言与.NET开发环境实现石漠化综合治理地理信息系统集成与应用，该系统实现了地理空间自然背景数据与传统的社会经济多媒体数据兼容的管理功能。同时，本系统以Microsoft SQLServer2008数据库管理软件、ArcSDE数据引擎、ArcCatalog建库工具、以贵州省毕节撒拉溪和关岭-贞丰花江两大示范区的基础信息及石漠化治理工程配置相关信息为数据库建库基础，使用ASP.net技术，结合WindowsForm控件，并辅以SkinEngine、DevExpress等控件加以优化，完成喀斯特石漠化治理工程决策支持系统的信息管理和空间分析模块的设计与实现。系统提供了以促进人机交互的友好界面，为喀斯特石漠化治理提供了多样的数据查询、分析与支持服务。 (2) 通常采集石漠化地区社会经济信息需要耗费大量的人力物力财力，而且石漠化地区山路崎岖、交通极为不便，这给社会经济调查带来了相当大的困难甚至是对调查人员的人身安全造成了一定程度的威胁。所以，如果仍采用手工管理石漠化地区社会经济信息的方法，必将会阻碍石漠化综合治理工作的开展。为了提高社会经济调查信息收集的效率，实效对石漠化社会经济信息的高效管理，本研究运用ASP.NET、XML以及AJAX技术，使用Microsoft SQLServer 2008数据库以及IIS服务器开发出石漠化地区社会经济信息管理系统。针对使用系统人员的角色不同，系统设计使用权限分配设计的思路，实现了对调查对象个人信息、调查对象家庭成员信息、调查对象家庭经济状况信息以及用户验证等相关信息的查询、添加、删除等编辑等功能。 (3) 不同喀斯特地区自然环境、生态环境以及社会环境等存在差异，所以在石漠化治理工程的选择上往往要根据当地实际状况，耗费大量人力物力财力进行调研，再根据调研结果人工分析得出治理方案，这种方法耗时较长。本研究分析了各大石漠化治理工程实施的自然背景、生态环境、社会经济等条件，选取地貌类型、气候类型、年均温等11个指标作为石漠化治理工程实施的决策因子，结合专家调查法和层次分析法对各大石漠化治理工程种每种决策因子所占的权重进行确定与校正。最后在系统中进行栅格图像的加权叠加计算得出决策 支持的结果。同时，通过示范区的石漠化治理工程决策适宜性延伸到整个贵州省的石漠化治理工程决策支持，具有极大的引导和推广意义。 (4) 针对国家石漠化治理工程面临的科技顶层设计与宏观调控力度不够、石漠化标准体系不健全、信息孤岛普遍、多源异构数据管理与挖掘利用欠缺等瓶颈和突出问题，按照统一部署、规范标准、协同构建、智能决策、服务产业的基本思路，在石漠化治理空间数据获取与聚合方法、表征模型、信息提取与知识发现机理研究的基础上，重点突破服务于生态衍生产业化智能决策支持系统的复杂时空系统模型构建与定量分析的科学问题与核心技术，开展遥感信息自动识别与提取、石漠化变化多源多尺度立体动态监测、分布式多源异构数据汇聚机制和模型的构建、基于动态数据驱动的知识发现模型、挖掘算法的设计、大数据平台的构建等重大关键技术研发，整合石漠化防治工程体系、监测体系与管理体系的现有配套技术，在示范区复杂环境、不同成因等级、不同生态经济结构的石漠化环境条件下同应用示范，提出以“数据-服务-价值”为核心的大数据决策支持系统与推广，为治理工程基于大数据的智能决策支持系统方面提供信息技术支撑。
喀斯特石漠化;信息管理系统;决策支持;治理工程
贵州师范大学
硕士
地图学与地理信息系统
兰安军;熊康宁
2018
中文
X171.4
101
2018-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）