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基于地理信息系统的森林火灾扑救辅助决策系统建设

作　者: 王明玉
导　师: 寇晓军；周晓峰
学　校: 东北林业大学
专　业: 生态学
关键词: ArcObjects COM 地理信息系统林火蔓延最优路径辅助决策
分类号: S762
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 307次
引　用: 17次
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内容摘要

本论文采用ArcGIS8.1的ArcObjects COM组件与Visual Basic6.0相结合，在总结了以往的林火扑救系统的基础上，利用COM编程思想和方法，设计并实现了基于地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)的森林火灾扑救辅助决策系统。通过对基本地理信息系统功能、林火蔓延、扑火路径选择、三维显示、扑火预案管理等功能的实现，为扑火指挥员进行决策提供有力的支持。本研究的主要内容和结论如下： ①基本地理信息系统功能。对扑火指挥员所关心的一些GIS功能进行了集成，如查询、放缩、漫游、测量、输出等； ②实现了林火蔓延的模拟。对林火蔓延进行模拟是辅助决策的基础，本系统在借鉴Rothermel模型的基础上，提出适合于当地的林火蔓延模型，在GIS平台上实现对林火蔓延的模拟； ③最优扑火路径的选择。林区自然条件十分复杂，并且大部分区域并没有道路通行，本系统在对扑火队员、车量在不同路况道路的通行速度及不同坡度和植被对扑火队员的阻碍情况进行量化计算，得出在不同条件下扑火指挥员所关心的起点与目的地之间的最优路径及所需要的时间； ④三维显示。对各个图层在三维条件下进行显示、漫游、查询等，为扑火指挥员创造最直观的判断： ⑤扑火预案管理。对假设条件下的扑火方案及各个实际条件下的扑火方案以数据库的方式进行管理。通过对本系统的开发，将为扑火指挥员作出决策提供重要的依据，必将在扑火过程中发挥重要作用。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
1 前言  7-17
  1．1 国内外森林资源及火灾状况  7-8
  1．2 国内外林火预报管理系统概况  8-10
  1．3 地理信息系统简介  10-11
  1．4 COM介绍  11-13
  1．5 组件式GIS及ArcObjects介绍  13-16
  1．6 本论文研究的目的与意义  16-17
2 研究区域概况  17-18
  2．1 气候特征  17
  2．2 土壤特征  17
  2．3 植被特征  17-18
3 系统设计  18-21
  3．1 系统总体设计  18
  3．2 目标设计  18
  3．3 功能设计  18-20
    3．3．1 基本地理信息系统功能  19
    3．3．2 火蔓延动态模拟子系统  19-20
    3．3．3 最佳扑火路径分析  20
    3．3．4 三维显示  20
    3．3．5 扑火预案管理  20
  3．4 界面设计  20
  3．5 软硬件配置  20-21
4 系统建模与建库方法  21-45
  4．1 数据模型与数据处理  22-26
    4．1．1 Geodatabase数据模型  22-24
    4．1．2 数据来源与处理  24-26
  4．2 林火蔓延的建模  26-32
    4．2．1 林火蔓延的数学模型  26-29
    4．2．2 林火蔓延的图形模拟模型  29
    4．2．3 林火蔓延的基本算法  29-31
    4．2．4 林火蔓延的图层组织  31-32
  4．3 网络模型  32-35
    4．3．1 网络模型的数学描述  32-33
    4．3．2 Arc/Info 8中的网络线性模型  33-35
  4．4 最优扑火路径的建模与图层组织  35-38
    4．4．1 网络及网络数据库的构建  35-36
    4．4．2 成本路径成本层的设计  36-38
  4．5 扑火路径选择的程序设计  38-43
    4．5．1 栅格层最短路径分析  38-40
    4．5．2 矢量层最短路径分析  40-43
  4．6 三维GIS的数据结构与图层组织  43-45
    4．6．1 三维GIS的数据结构  43
    4．6．2 三维GIS的数据需求  43-45
5 系统功能与示例  45-51
  5．1 基本地理信息系统功能  45
  5．2 最优扑火路径  45-49
  5．3 三维显示  49-51
6 结论与讨论  51-53
  6．1 结论  51
  6．2 讨论  51-53
参考文献  53-56
附录  56-76

基于地理信息系统的森林火灾扑救辅助决策系统建设

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