水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统研究

针对我国面临的重大水污染事故,结合一维系统动力学水质模型,将SD模型与GIS关联集成,开发基于二、三维一体化的水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统;以2005-11发生的松花江水污染事件为例,进行水质模拟结果验证和可视化动态调控示范等,在时间和空间两个维度上对污染带迁移和转化进行动态模拟和趋势预测,实现了突发水污染事故水质浓度的模拟、预测和基于不同应急策略的模型调控。     

二维水质扩散时空模拟及可视化

提出一种适用于河流突发性水污染应急处理的扩散模型。结合实例,采用平面离散点的三角剖分与二维水质扩散模型,实时计算每个河流网格中心污染物浓度。模拟了突发性水污染事故中污染物的时空分布,定量模拟了河流监测断面污染物到达的时间和浓度值。     

基于GIS技术的河流污染动态模拟系统

本文论述了稳态均匀流场中的一维河流水质扩散模型,并在此模型的基础上,基于GIS二次开发技术开发了河流污染动态模拟系统。该系统以乐山市涌斯江支流段的地理底图及基本数据为例,实现了对河流污染情况的动态模拟。通过对该系统的一系列操作,可以对河段任意位置污染物浓度进行自动查询和修改,从而为河流水质污染的监测和管理提供可视化参考依据。     

基于GIS-SD的大连湾水污染时空模拟与调控策略研究

大连泫可持续发展的矛盾是一个动态现象,同时这些矛盾也涉及到空间因子（例如,污染物浓度分布与环境功能区划等）。为了探讨和模拟各种发展方案（不同的经济增长和城市化）的矛盾机理,将系统动力学（ＳＤ）方法和地理信息系统（ＧＩＳ）方法结合起来,提出了一个新的可操作的ＧＩＳ－ＳＤ结合的概念框架,建立了大连湾水污染与控制系统模型,并进行了时空模拟和调控策略研究,模拟了该区域的不同增长计划（方案）对海域环境环境质     

集成GIS的元胞自动机在城市扩展模拟中的应用

元胞自动机CA(Cellular Automata)是一种"自下而上"的动态模拟模型,具有模拟城市复杂系统时空演化过程的能力.CA和GIS的集成使二者在时空建模方面相互补充,能使CA模拟结果可视化显示.这里以郑州市为例,设计了城市CA模型,借助VB 6.0和MapX 5.0建立了一个与GIS无缝集成的2维CA模拟系统,并结合郑州市2005～2007年遥感影像图和土地利用图,对郑东新区进行了模拟,取得较好的效果.     

SARS传播动力学模型及其多智能体模拟研究

本文建立了SARS时空动力学传播模型，并应用多智能体技术研究个体尺度上SARS时空传播行为的模拟方法。基于虚拟地理环境系统平台，本文采用Java和VRML开发工具，研发了SARS传播与控制的智能体模拟原型系统，并以SARS在虚拟社区的传播为例，开展了SARS时空传播行为模拟的初步试验以及反映SARS疫情控制效果的参数敏感性分析。     

集成GIS和细胞自动机模型进行地理时空过程模拟与预测的新方法

目前商用地理信息系统（GIS）不能完整地表达地理实体的时态信息和时空关系，缺乏时空分析和时空动态模拟的能力，这已成为GIS界的一个共识，然而，未来GIS在各应用领域的深入发展以及在实现“数字地球”战略过程中，都要求发展新的时空分析和模拟方法，细胞自动机（Cellular Automaton)是一种“自下而上”的动态模拟建模框架，具有模拟地理复要系统时空演化过程的能力，首先将标准CA模型的4元组进行扩展以满足GIS环境下时空动态模型的要求，然后以城市土地利用演化这一动态过程为例，建立了土地利用演化动态模拟与预测模型（LESP），最后运用此模型对包头市城市扩展和土地可持续利用演化进行了比较成功的模拟和预测。     

河道洪水演进数值模拟及其在GIS平台上的可视化

针对公共安全应急平台中灾害预测预警和应急处置的快速反应需求,建立了基于圣维南方程的河道洪水演进的水动力学模型。采用库朗格式的特征线方法对基本方程进行数值求解,得出水位和流量沿河道的时空变化关系,在此基础上进一步研究了基于GIS的洪水演进可视化方法。最后,通过天然河道模拟实例验证了所建模型的可靠性和实用性。     

集成GIS的元胞自动机在城市扩展模拟中的应用

元胞自动机CA(Cellular Automata)是一种"自下而上"的动态模拟模型,具有模拟城市复杂系统时空演化过程的能力。CA和GIS的集成使二者在时空建模方面相互补充,能使CA模拟结果可视化显示。这里以郑州市为例,设计了城市CA模型,借助VB 6.0和MapX 5.0建立了一个与GIS无缝集成的2维CA模拟系统,并结合郑州市2005~2007年遥感影像图和土地利用图,对郑东新区进行了模拟,取得较好的效果。     

基于 CA 模型的土地利用变化研究

土地利用变化趋势及驱动力分析研究是目前全球变化研究的热点问题之一,如何合理并准确地模拟预测出土地利用变化的趋势是研究的核心。土地利用动态变化十分复杂,传统的GIS模型能很好地解决部分空间相关问题,但对复杂的时空动态变化地理现象却难以模拟。元胞自动机（ CA ）是“自下而上”的动态模拟建模框架,其时间、空间、状态都离散,是一种空间相互作用和时间因果关系都为局部的网格动力学模型,具有模拟复杂系统时空演化过程的能力。 CA模型的这些特点在土地利用演化的模拟方面较为合适,集成于GIS下的CA模型将会改善CA的模拟环境,使模拟分析的结果更加准确。     

澳大利亚水资源和水权管理

澳大利亚以州为主,对水资源采取联邦、州、地方三级管理的架构;同时实行流域管理与行政区域管理相结合的体制,水资源(包括地下水)、水体环境、水权市场进行全面治理.维多利亚州是该国水权登记和水权交易制度建立最早的一个州,经过20世纪60年代的水权改革,该州水权类型主要有:水源份额、供水份额、用水许可证、(水源)取用许可证、水源限额、协议供水、工程许可证、登记许可证、环境用水权,构成了该州现代水权分类的基本体系;该州水权登记具体由州水务登记局负责.澳大利亚在水资源及水权登记管理的做法为我国自然资源统一确权登记提供借鉴与参考.     

基于山地水体指数的水体边界提取方法

对水体进行准确快速的监测是环境研究的重要需求,也是水资源管理的重要工作.山地水体所处位置地形地貌复杂多变,人工实地调查难度更大,更加需要利用遥感方法来自动提取水体.在分析Landsat8多波段影像中岩石和土壤光谱反射特性的基础上,改进了归一化差分水体指数,提出了山地水体指数.相较于其他水体指数,该指数能有效抑制山地中土...     

基于水污染差异指数(WPDI)的水污染监测研究

相对于传统的采用定点定剖面采样进行水污染研究的方法,利用遥感数据对水污染进行监测的遥感手段具有视野广、研究周期短、数据获取快速、成本低廉、反映的信息客观真实等优点。基于此现状,本文提出水污染差异指数,通过多时相遥感影像计算水污染差异指数以量化正常水体和污染水体之间的波谱特性差异,以西南交通大学(犀浦校区)及周边区域的水污染监测为例验证其可行性。     

数字水利到智慧水利的构想

摘要：数字水利和智慧水利是水利信息技术不同的发展阶段。论述数字水利的概念、产生与发展,以及数字水利已取得的成就;阐述智慧水利产生的背景、特点、与数字水利的关系,以及从数字水利到智慧水利跨越的重大意义;通过对水利信息技术的发展进行理性思考,指出建设智慧水利必须依据科技发展的自身规律,结合地区社会经济的实际情况,量力而行。     

智利水资源管理及水权登记制度

本文对智利水权管理历史发展的四个阶段,即宽松获得水权、政府加强控制、市场机制主导到社会与环境利益综合协调进行了回顾,对政府和市场作用进行了分析,对智利水权设置进行了介绍,对水权登记制度中登记部门与水资源管理机构职能分工及衔接特点进行了分析,以期对我国相关制度建设有所借鉴.     

积水沉陷区水体的表观光学特性参数测量与分析

通过实际测量试验区的积水沉陷区水深值,了解水体光学特性随水深不同而引起的衰减特征变化,建立水深与光谱特性响应间的关系表达式,确定获取水深信息的最佳波谱范围;揭示了叶绿素、悬浮物质、CDOM等水体组分与水体光谱特征变化的关系,探讨因水体各主要组分变化而引起的水体光谱吸收光谱、散射光谱的变化规律.     

南非水资源管理及其确权登记

本文通过对南非水资源相关立法的梳理,总结了南非水资源所有权所经历的非洲本土习惯法、罗马法传统、河岸权制度,水权阶段、水资源国家所有等不同阶段.对南非用水类型以及水权来源进行了描述.在此基础上,对南非的水权登记目的、登记的情形、登记义务人、登记内容、登记效力等进行了综述.同时对南非水权确权的内容、程序、支撑手段等进行了分析.以期对我国水权登记制度的建设有所启发.     

Water Quality Monitoring to Support the European Commission's Water Framework Directive Reporting Requirements

This article aims at providing a simple way for water quality monitoring in a set of reservoirs using an earth observation‐based approach and the assessment of the use of this technique for a monitoring network in order to meet the requirements and objectives of the Water Framework Directive (WFD) by the Member States of the European Union. The study carried out was preformed in 42 reservoirs of the Ebro River Basin, in the northeast of Spain. The proposed methodology is based on the development of an algorithm for the estimation of water quality by means of LANDSAT TM band reflectance. Some band ratios were used in the model as well. Trophic State Index (TSI), calculated by means of Secchi Disc Transparency data, was estimated using a forward stepwise multiple regression analysis and the TM2 band and TM1/TM2 ratio. The final results showed a large variability in water quality across reservoirs. Moreover, substantial spatial heterogeneity was also observed in the water bodies. These results demonstrate the likelihood of developing a monitoring network based on remote sensing techniques for the implementation of the WFD.     

一种经验型归一化差异水体指数模型

针对NDWI和MNDWI两种水体指数在水体信息提取过程中易夹杂无用背景信息的问题,该文提出一种经验型归一化差异水体指数ENDWI。利用TM影像的绿光波段、近红外波段和中红外波段构建归一化波段组合,较好的减少了建筑物和道路错提的现象,进一步消除了背景噪音,实现了对水体信息的快速提取。以南昌市六区县的TM影像作为数据源,进行实例论证,实验结果显示ENDWI方法对城区、湖泊区、河流区等局部特定水域的提取更具优势,总体分类精度分别达到了97.45%、98.07%和97.23%,提取过程简单有效,具有一定的实用价值。     

基于OSTU算法利用新型水体指数进行Landsat数据自适应阈值水体自动提取研究

利用Landsat数据,结合NDWI与MNDWI提取水体信息的特点提出了一种新的水体指数NMWI,并结合OSTU算法自适应地确定最佳分割阈值,完成了对海洋、河流、湖泊和水库4种主要的典型水体信息的自动提取,均取得了较好的效果。