基于GIS的县域土壤重金属生态风险评价

为研究经济快速发展区农田土壤中重金属的含量及污染状况,本文以浙江省慈溪市为研究对象,研究土壤中铜、汞、镉、铅、砷、铬、锌七种重金属含量特征,并采用潜在生态危害指数法对其进行评价,并绘制生态风险危害指数分级图。结果表明:土壤中除汞元素含量较高外,其他各元素含量仅稍高于当地土壤背景值。七种元素的单因子污染指数Cfi值均属于中等的污染参数,综合污染指数Cd上限值已处于高污染指数的范围,但平均值为属于中等污染水平。从潜在生态风险评价结果来看,七种元素的单项潜在生态风险参数Eri的值也只有汞达到了强生态危害,七种元素综合潜在生态危害指数RI刚刚达到中等生态危害水平,说明该区农田土壤尚处于较低的生态风险状态。生态危害指数插值结果表明,慈溪市重金属元素的高风险区分布在中南部人类活动较为活跃、城乡工业较发达的区域,在今后的土地利用中,应高度重视人类活动对土壤重金属污染的影响。     

基于GIS的土壤重金属污染分析与模拟系统设计

作为环境质量评估的重要指标之一,土壤重金属污染程度对环境质量具有重要影响.为了了解土壤重金属污染现状以及评价重金属污染对环境的影响,利用GIS平台、MySQL数据库、空间分析方法、土壤重金属污染扩散模型等关键技术和方法,设计并开发了基于GIS的土壤重金属污染分析与模拟系统.系统实现了重金属污染分析、二维扩散模拟等功能,...     

基于GIS的土壤重金属污染模拟扩散研究及应用

土壤污染是全球三大环境污染之一,目前、重金属污染是造成我国土壤污染主要原因之一,土壤中的重金属元素会严重危害相关农作物的生长,且传统的土壤重金属污染研究和污染模型的建立大部分是通过单一的数据表格来对结果进行分析说明,不够直观和简明。因此,基于地理信息系统十分强大的空间数据管理及空间分析能力,结合相关算法,构建出土壤中重金属污染扩散迁移模型,并将WebGIS技术和土壤重金属污染扩散迁移起来,对土壤重金属污染数据用GIS技术进行分析和展示。研究表明:改进之后的模型及程序与传统模型及程序相比,数据的展示更加直观,对数据展示更加多维,可以辅助政府环保相关部门对土壤中的重金属污染制订更加精准的治理方案。     

GIS在土壤重金属污染评价中的应用

针对土壤采样点的重金属含量平均值无法全面、科学地表示区域土壤污染情况进而影响土壤污染评价的问题,该文讨论了利用GIS评价土壤重金属污染的合理性,总结探讨了GIS在土壤重金属污染评价中专题图制作、空间分析、数据管理等方面的具体应用,并结合GIS技术发展,展望了GIS在土壤重金属研究中的应用趋势。结果表明,借助GIS可以揭示土壤重金属空间分布与周围环境的关联性,为土壤重金属污染的预测预警及有效治理提供科学依据。     

基于反射光谱预测土壤重金属元素含量的研究

本文利用实验室实测的土壤反射光谱以及铅、镉、汞等重金属元素数据,进行土壤重金属元素含量快速预测的可行性研究。本文利用偏最小二乘回归方法,研究了反射率(R)、一阶微分(FDR)、反射率倒数的对数(lg(1/R))和波段深度(BD)等对预测精度的影响,对这几种光谱指标预测土壤重金属含量的能力进行了分析和评价,同时分析了多光谱数据估算土壤重金属元素含量的可行性。结果表明,反射率倒数的对数lg(1/R)是估算土壤重金属元素含量最好的光谱指标,尤其是Cd和Pb,检验精度R超过0.82。有机质、铁锰氧化物和黏土矿物对土壤重金属元素的吸附是可见光—近红外—短波红外光谱估算其含量的机理。多光谱数据同样具有估算土壤重金属元素含量的能力,但实际数据则要考虑多种因素的影响。     

GIS的矿区土壤重金属污染评价及空间分布

针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。     

省域跨尺度耕地土壤养分数据库构建关键技术研究

土壤养分数据库的建设是我国数字土壤建设的重要基础性工作之一。本文基于县域大比例尺耕地土壤养分数据,以山东省耕地土壤养分数据库建设为例,对数据库构建中的土壤养分空间数据库建立、属性数据库建立、空间与属性数据库关联、土壤养分分析等具体环节和关键技术进行研究,基本形成了省域跨尺度耕地土壤养分数据库构建关键技术体系。本文研究结果可为省域耕地土壤养分数据库建设提供技术支撑,为区域耕地资源的利用管理提供科学依据。     

基于GIS的彰武县林业数据库管理系统的构建

鉴于林业数据的保密性,系统开发选择C/S模式,以ArcGIS为主要工具,ArcSDE为数据传输通道,利用SQL Server进行数据存储与管理;基于.NET平台,利用ArcEngine组件式开发模式和C~#编程语言搭建整体架构。基于县级森林资源二类调查数据,开发了彰武县林业数据的综合管理与利用、系统查询、分类统计、实时更新以及空间分析等功能,实现了彰武县林业数据的现代化管理,推动了林业信息化建设。     

基于GIS的土壤重金属空间分布与污染评价研究——以高陵县通远镇为例

近年来,土壤重金属污染日益严重,已造成农产品的质量安全问题,并危及人们的身体健康。因此,本文采用GIS技术与地统计学相结合的方法,应用ArcGIS软件对高陵县城镇化进展较快的通远镇农田土壤重金属进行空间分析与污染评价,为该区发展无公害蔬菜基地及国家级安全农产品生产示范区提供了科学的依据,为进一步做好城镇化工作提供有力的保障。     

基于GIS的湖北省钉螺螺情综合数据库的构建

首先对湖北省多年的查螺资料、各种地理图件及环境数据进行整理;再利用ArcGIS软件,将图件数据导入GeoDatabase;然后以该省的村级矢量图为底图,对应的国际代码为关联字段,利用Joins and Relates工具,关联整理后的钉螺信息及环境数据表,构建钉螺螺情综合数据库。该数据库的构建统一了不同的来源数据,具有直观性和可视性,为政府和研究人员分析螺情提供了一个动态、定量分析的决策工具,为建立钉螺扩散预警模型奠定了基础。     

徐州市区土壤重金属空间分布研究

本文以徐州市泉山、云龙、鼓楼、九里4个城区的表层土壤为研究对象,利用BP神经网络模型结合GIS技术对徐州市表层土壤重金属空间分布进行了研究.结果表明:BP神经网络模型能够智能地学习各个样点的空间位置与该点各重金属含量之间的映射关系和预先设计好的分类评价模式,并能够对各个空间插值点处的重金属含量和污染状况进行预测和评价....     

Network analysis modeling towards GIS based on object-relation database

This paper compares the differences between the mathematical model in graph theory and GIS network analysis model. Thus it claims that the GIS network analysis model needs to solve. Then this paper introduces the spatial data management methods in object-relation database for GIS and discusses its effects on the network analysis model. Finally it puts forward the GIS network analysis model based on the object-relation database. The structure of the model is introduced in detail and research is done to the internal and external memory data structure of the model. The results show that it performs well in practice.     

Network analysis modeling towards GIS based on object-relation database

This paper compares the differences between the mathematical model in graph theory and GIS network analysis model. Thus it claims that the GIS network analysis model needs to solve. Then this paper introduces the spatial data management methods in object-relation database for GIS and discusses its effects on the network analysis model. Finally it puts forward the GIS network analysis model based on the object-rela-tion database. The structure of the model is introduced in detail and research is done to the internal and external memory data structure of the model. The results show that it performs well in practice.     

矿区土壤重金属Pb、Cd污染状况高光谱分类建模

针对矿区土壤重金属含量高度变异性及样本不均衡导致重金属污染状况分类误差较大的问题,本文在光谱预处理及光谱变换基础上,采用主成分分析（PCA）对光谱进行降维处理,并通过SMOTE算法生成虚拟样本均衡各污染等级样本,最后应用随机森林（RF）对Cd、Pb进行回归与分类。研究结果表明：定量反演重金属Pb、Cd含量精度很低;在定性分析试验中对降维前光谱样本应用SMOTE算法,土壤重金属Pb、Cd污染等级分类精度较原始样本分类精度均有较大提升,且少数类别误判率也降低明显。其研究为大面积监测矿区土壤重金属污染状况提供了一种有效、精确的方法。     

基于GIS的历史自然灾害数据库设计与实现

本文提出了利用空间数据库和GIS技术整理分析方志、古籍的研究方法,结合《中国古代重大自然灾害和异常年表总集》中记载的各种自然灾害信息,采用面向对象的Geodatabase数据模型,建立了中国全区域的,多朝代的,多自然灾害要素的,带有地理特征的关系型数据库,实现了数据的统一描述与管理,并根据专题数据制作了单一灾害要素、多种灾害要素的专题地图,可视化分析了历史自然灾害的时空分异,最后将地图进行网络发布以实现数据共享。结果表明GIS有利于方志、古籍的数字化整理与分析,实现了以信息技术保护、传播和有效的利用方志资料。     

基于GIS地层剖面数据库和岩性柱状图符号库的创建

本文基于ArcGIS Deskto P9.2,建立了塔城盆地地层剖面的空间数据库,并利用ArcGIS系统本身的图形编辑功能,制作一套岩性符号库,用于实现岩性柱状图的填充,并将符号库中的每个岩性符号进行编码,通过岩性符号柱状图属性码与相应的岩性符号编码的匹配自动实现所有岩性柱状图的符号化表达。     

基于小波变换的土壤重金属铬含量定量反演

耕地污染日益严重,耕地土壤的重金属高光谱信息属于非线性的微弱信号。小波变换作为常用的非线性微弱信号处理手段,在保留更多微弱信号的基础上可以更好的提取出土壤重金属的微弱光谱信息。文中研究在Db4小波对土壤原始光谱进行分解与重构的基础上提取特征波段,利用特征波段与重金属含量的相关性建立偏最小二乘模型反演土壤重金属铬含量。研究表明,利用Db4小波函数对原始光谱进行分解和重构可以有效提取土壤重金属铬的特征光谱信息;利用小波分解与重构所提取的特征光谱信息与重金属铬含量之间的相关性所建立的PLS模型的决定系数明显高于基于传统一阶微分处理土壤光谱所建立的PLS模型的决定系数。     

Computerized database on salt affected soils in western and central India using GIS

Salt affected soils occupy significant areas in western and central India manifested by the arid and semiarid climate, sandy/clayey soil texture, absence of natural drainage, and inadequate infrastructure and irrigation development. These soils are productive following reclamation and appropriate management. The National Remote Sensing Agency, Hyderabad (India) published state-wise maps of salt affected soils in India on 1:250,000 scale using a legend that includes physiography, soil characteristics, and the aerial extent of the mapping units. In the analogue form, voluminous data contained in such maps were difficult to handle by users of varied backgrounds. An attempt was made to prepare a computerized database of salt affected soils for easy access, retrieval, and manipulation of spatial and attribute data useful for management of salt affected soils. The salt affected soils maps were prepared, for Rajasthan, Gujarat, Madhya Pradesh, and Maharashtra states, overlaying digitized layers of SAS polygons and the Survey of India basemap using the ILWIS (Integrated Land and Water Information System) software. GIS was used to prepare a composite (master) database of western and central India that showed the extent and distribution of salt affected soils. A relational database was prepared combining the digitized polygons with soil characteristics such as nature and degree of salinity (presence of higher concentration of neutral salts and neutral soil reaction), sodicity (presence of higher concentration of basic salts and alkaline reaction) and ground coverage. The regional and zonal databases of salt affected soils were prepared at a suitable scale overlaying agro-climatic regions agro-climatic zones. Spatial relation of salt affected soils with physiography, climate, geology, and agro-eco-sub-regions were evaluated employing map calculations in GIS. Saline soils were prevalent in Gujarat, and Rajasthan while sodic soils were dominant in Maharashtra and Madhya Pradesh. These were distributed primarily in the arid (B) plain of Rajasthan, alluvial (A) and coastal (D) plains of Gujarat, and peninsular plain (F) of Maharashtra and Madhya Pradesh. It occupied 2,596,942 ha (78%) in the western (Rajasthan and Gujarat) and 733,608 ha (22%) in the central (Madhya Pradesh and Maharashtra) regions. The SAS occupied 3.3 million ha in the western and central region constituting 50% of the total salt affected soils in India. The saline and sodic soils occupied 2,069,285 ha (62%) and 1,261,266 ha (38%), respectively.     

GIS三维动态符号库的研究与开发

本文探讨了与GIS三维动态符号库相关的概念、分类及三维图形变换等基础理论;搭建了基于Java3D的GIS三维动态符号库开发平台;研究了3DMAX建模、三维动态符号库、建筑物内部场景展示等关键技术;开发了GIS三维动态符号库.