隨著人們對生態(tài)環(huán)境保護(hù)與自然資源開發(fā)利用的認(rèn)識逐漸深入,生態(tài)決策支持技術(shù)在生態(tài)學(xué)問題中的應(yīng)用越來越引起研究人員的關(guān)注。目前,綜合運(yùn)用遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及現(xiàn)代信息系統(tǒng)技術(shù)對生態(tài)科學(xué)信息資源進(jìn)行數(shù)字化管理,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析并建立綜合決策支持模型已成為生態(tài)決策支持技術(shù)研究的重要手段。生態(tài)決策支持系統(tǒng)的成功應(yīng)用,為生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源開發(fā)和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃提供決策依據(jù),并促進(jìn)區(qū)域的生態(tài)信息化建設(shè)。 近10多年來,對西藏高原流域范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境研究活動及成果很多,但主要都是針對特定專題展開的研究,以西藏生態(tài)為主題的信息化建設(shè),尤其在具有決策支持和評價分析功能的綜合性信息系統(tǒng)方面還比較薄弱。西藏境內(nèi)的流域是世界上最復(fù)雜的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一,在全球環(huán)境變化中發(fā)揮著重大作用,如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)為西藏高原流域生態(tài)科學(xué)研究服務(wù),已引起相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)者的高度重視。本文選擇西藏高原流域的典型區(qū)域——位于西藏“四江流域”東南部人口、經(jīng)濟(jì)最集中的區(qū)域作為研究區(qū)和系統(tǒng)應(yīng)用的示范對象。本文設(shè)計開發(fā)具有西藏流域特色的生態(tài)決策支持系統(tǒng),主要內(nèi)容包括:流域生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)與綜合模型的集成研究、流域生態(tài)科學(xué)信息共享技術(shù)的研究、面向生態(tài)問答綜合決策模型與空間分析相結(jié)合的決策支持技術(shù)應(yīng)用研究。 生態(tài)環(huán)境變化會直接影響流域環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展能力,而流域范圍內(nèi)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展也會間接影響流域的生態(tài)環(huán)境。要處理好社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)二者之間的關(guān)系,就需要確立綜合性、多元化的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。圍繞流域生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展相互協(xié)調(diào)、相互統(tǒng)一的思想,本文重點研究應(yīng)用于決策支持的生態(tài)環(huán)境評價模型技術(shù)和針對西藏流域生態(tài)問題的生態(tài)專題模型,以此構(gòu)建系統(tǒng)的綜合決策評價模型。其中生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價包括以流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)為尺度的評價單元和以每條流域為評價尺度的評價單元;可持續(xù)發(fā)展能力評價包括對人口、經(jīng)濟(jì)、社會、資源環(huán)境等4個專題的評價。結(jié)合評價模型與GIS空間數(shù)據(jù)表達(dá)與空間分析功能,本文研究、設(shè)計和開發(fā)了適用于西藏高原流域特點的生態(tài)決策支持系統(tǒng),取得的主要成果包括: (1)提出一種基于領(lǐng)域模型和軟件構(gòu)件組合的模型庫框架,使用領(lǐng)域模型捕獲系統(tǒng)需求,描述領(lǐng)域業(yè)務(wù)對象之間關(guān)系,在框架中提供足夠多的擴(kuò)展點來滿足領(lǐng)域可比性帶來的問題,提高決策評價軟件模型的復(fù)用性。實現(xiàn)了智能化的決策支持技術(shù),結(jié)合工作流技術(shù),研究并設(shè)計了基于工作流技術(shù)的模型庫及其管理系統(tǒng),建立了流域生態(tài)決策支持模型庫框架,一定程度上克服了以往模型管理程度不高以至調(diào)用模型困難的問題,提高了模型的利用效率。 (2)將Agent這一軟件設(shè)計與開發(fā)的新技術(shù)、新方法應(yīng)用到面向西藏流域決策支持系統(tǒng)中。提出一種基于Agent的模型庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)模型庫的智能管理,研究、設(shè)計并開發(fā)了基于Agent的模型庫框架結(jié)構(gòu)。Agent對環(huán)境的感知性,能夠根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整自身的行為以及Agent之間良好的通信與協(xié)作。Agent技術(shù)的應(yīng)用使模型庫的智能程度加深,便于人機(jī)交互的模型調(diào)用,增強(qiáng)了系統(tǒng)靈活性,為流域生態(tài)的科學(xué)管理提供了依據(jù)。 (3)將GeoWeb2.0這一空間技術(shù)的新理念引入到系統(tǒng)開發(fā)中,即在Internet網(wǎng)上部署應(yīng)用系統(tǒng)及GIS服務(wù)功能,Geo Web使符合某種元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)在異構(gòu)、分布式數(shù)據(jù)庫之間通過統(tǒng)一的API方式進(jìn)行溝通。對于數(shù)據(jù)量龐大的地理和生態(tài)環(huán)境背景地圖,本文研究的系統(tǒng)采用了Microsoft提供的Bing Map電子地圖為顯示底圖,利用ArcGIS Server提供的可用組件,將研究中所獲取的各種空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)緩存、切片、上傳到效用計算供應(yīng)商,在云端創(chuàng)建了數(shù)據(jù)中心,用戶通過Internet連接來調(diào)用決策支持服務(wù)。采用這種新型的Web技術(shù)率先開發(fā)了面向西藏高原的決策支持系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用Java Web的輕量級框架(Struts、Spring、Hibernate)開發(fā),并結(jié)合ArcGIS Server提供的Java平臺,實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的開發(fā)。 本文研究并開發(fā)的面向西藏主要流域的生態(tài)決策支持系統(tǒng)將為西藏流域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、自然資源開發(fā)和流域可持續(xù)發(fā)展等相關(guān)問題的決策提供較靈活的模型與決策支持方案,提高了對流域生態(tài)環(huán)境信息管理的有效性與可行性,促使相關(guān)決策更加直觀、快速和有效,并對加快流域所涉及的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,加強(qiáng)西藏高原流域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)具有不可替代的技術(shù)優(yōu)勢,加強(qiáng)西藏高原作為國家生態(tài)安全屏障等重大課題的研究,也具有重要的促進(jìn)作用。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：P208;P237;P228.4;X171.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 選題依據(jù)與研究目標(biāo)
    1.3 研究區(qū)概況
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 流域信息化的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 空間決策支持技術(shù)在流域生態(tài)研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.3 西藏主要流域生態(tài)科學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.5 主要研究內(nèi)容
    1.6 研究方法與技術(shù)路線
        1.6.1 本文研究的基礎(chǔ)工作
        1.6.2 研究方法簡介
        1.6.3 研究技術(shù)路線
    1.7 主要成果與創(chuàng)新點
第2章 生態(tài)決策支持方法與模型
    2.1 綜合決策模型的原理及方法
        2.1.1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價指標(biāo)體系及模型的建立
        2.1.2 可持續(xù)發(fā)展能力評價指標(biāo)體系及模型的建立
        2.1.3 流域內(nèi)植物多樣性與生態(tài)保護(hù)
    2.2 空間決策支持系統(tǒng)技術(shù)
        2.2.1 基于GIS 的空間分析輔助決策功能
        2.2.2 智能Agent 的應(yīng)用
        2.2.3 生態(tài)決策支持技術(shù)的研究與應(yīng)用
    2.3 空間信息集成與共享技術(shù)
    2.4 基于本體論的軟件建模方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 生態(tài)決策支持系統(tǒng)總體設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)分析
        3.1.1 系統(tǒng)需求分析
        3.1.2 系統(tǒng)研發(fā)目標(biāo)
    3.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
    3.3 系統(tǒng)總體設(shè)計
        3.3.1 系統(tǒng)概述
        3.3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        3.3.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
        3.3.4 系統(tǒng)信息流程設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第4章 生態(tài)環(huán)境信息集成與共享
    4.1 研究背景
    4.2 流域生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的特征與分類
        4.2.1 數(shù)據(jù)特征
        4.2.2 數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)分類
    4.3 信息集成與共享的關(guān)鍵技術(shù)
        4.3.1 數(shù)據(jù)集成
        4.3.2 模型集成
        4.3.3 元數(shù)據(jù)理論在信息共享中的應(yīng)用
        4.3.4 多源生態(tài)環(huán)境信息共享研究
    4.4 建立多源生態(tài)環(huán)境綜合數(shù)據(jù)庫
        4.4.1 通過元數(shù)據(jù)實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化
        4.4.2 建立空間數(shù)據(jù)庫
    4.5 本章小結(jié)
第5章 模型庫系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用
    5.1 綜合決策支持模型的分類與表示
        5.1.1 模型的分類
        5.1.2 模型的表示
    5.2 生態(tài)決策支持系統(tǒng)模型庫
        5.2.1 基于工作流的模型庫原理
        5.2.2 基于Agent 的工作流在模型庫中的應(yīng)用
        5.2.3 模型在模型庫中的存儲與組織
        5.2.4 模型庫管理系統(tǒng)
    5.3 評價模型決策支持應(yīng)用實例
        5.3.1 決策評價模型數(shù)據(jù)流分析
        5.3.2 運(yùn)用AHP 方法模型實現(xiàn)決策評價功能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 生態(tài)決策支持系統(tǒng)實現(xiàn)及應(yīng)用
    6.1 系統(tǒng)實施架構(gòu)
        6.1.1 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境
        6.1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        6.1.3 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
        6.1.4 數(shù)據(jù)庫集成環(huán)境
    6.2 系統(tǒng)主要功能應(yīng)用實例
        6.2.1 基于GeoWeb 的空間決策服務(wù)功能
        6.2.2 生態(tài)環(huán)境信息共享服務(wù)
        6.2.3 空間分析輔助決策
        6.2.4 基于環(huán)境背景數(shù)據(jù)的空間分析輔助決策
        6.2.5 綜合評價與決策支持
        6.2.6 生態(tài)環(huán)境專題數(shù)據(jù)服務(wù)
        6.2.7 專家決策方案支持
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
附錄

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 賴星竹;土地利用與生態(tài)環(huán)境建設(shè)協(xié)調(diào)研究[D];成都理工大學(xué);2012年

2 趙彥博;支持多學(xué)科模型集成的流域決策支持系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];西北師范大學(xué);2013年

本文編號：2829166