文档介绍：分类号学号 2005532710026
学校代码 10487 密级
博士学位论文
ArcGIS 支持下的小流域农业
非点源污染模型研究
学位申请人:陈学华
学科专业:空间信息科学与技术
指导教师:周建中教授
答辩日期:2012 年 6 月 3 日
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Doctor of Science
The Study on Agricultural Non-Point Source
Pollution Modeling in the Small Watershed
Based on ArcGIS
Ph. D. Candidate: CHEN xuehua
Major: Spatial information science and
technology
Supervisor: Prof. ZHOU Jianzhong
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
June, 2012
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或
集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在
文中以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:
日期: 年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权
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索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□,在_____年解密后适用本授权书。
本论文属于
不保密□。
(请在以上方框内打“√”)
学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
本论文的研究工作获得以下基金的资助,在此鸣谢:
中国科学院西部行动计划——“三峡库区水土流失与非点源污染控
制试验示范”
华中科技大学博士毕业论文
摘要
近年来水环境污染已成为当今人类社会的生存和发展的严重威胁。近年来,虽
然点源污染得到了最大限度地控制,但是,非点源污染对水环境的影响却逐渐显现
出来,并且在一定程度上成为污染水质污染的重要源头。由于非点源污染的不确定
性、复杂性、影响范围的广泛性,使得人们难以实地对所有非点源污染进行有效监
测。
采用非自动化方式进行水土流失及非点源污染负荷的研究,在数据分析、空间
模拟等方面耗费大量的人力资源,且易出错,效率极低。如在地理信息系统上,利
用地理信息系统的空间数据管理、处理、分析、地图代数等功能,进行小流域农业
面源污染研究,则可显著提升工作效率。随着地理信息系统、遥感等空间信息技术
的引入,使得小流域农业非点源污染的模拟、管理、分析等进入了数字化、信息化
的时代。因此,地理信息系统、遥感技术逐渐成为小流域农业非点源污染模拟、管
理、综合分析的强有力工具。
本文在小流域农业非点源污染模型和组件式地理信息系统研究的基础上,针对
三峡库区小流域农业非点源污染研究的需要,以小流域农业非点源污染的机理分析
和明晰构建为切入点,探索了一种小流域农业非点源污染模型与可视化编程语言环
境下及 ArcGIS 组件式开发平台 ArcEngine 无缝融合的方法。以位于重庆忠县的申家
河小流域为例,利用实测数据对小流域农业非点源污染模型模拟结果进行了验证。
结果表明,建立的小流域农业非点源污染模型较好地模拟了申家河流域的泥沙、溶
解态氮(DN)、吸附态氮(PN)、溶解态磷(DP)、吸附态磷(PP)值。
主要创新性成果包括:
(1)本研究从小流域农业非点源污染的成因分析出发,详细研究了地表径流、
土壤侵蚀、N/P污染物负荷迁移机制。通过比较国内外主要的农业非点源污染模型及
其机理,选择了适用于研究区的参数模型并对部分因子进行了修正,构建了三峡库
区小流域农业非点源污染模型理论框架。以组件式