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区域污染源管理是环境管理的基础工作,区域污染源具有二维地理分布和多变量、多样本海量污染源数据的特征。多元统计方法已被大量地应用于环境科学与工程的许多领域中。选用适当的多元统计数学分析方法在对海量环境污染源数据进行分析,进而对环境问题进行科学的预测和模拟以及对环境改善问题的方方面面都起到了重要作用。统计分析方法与GIS技术的高效集成,将充分发挥前者对多变量、多样本海量数据的处理能力与后者对空间信息的高效、灵活处理与直观的表达能力,最终实现高效的环境数字化管理。
本论文在回顾了地理信息系统的发展和研究热点的基础上,详细阐述了区域污染源环境管理信息系统的建立与技术集成。简述了统计方法和GIS各自在环境领域中的应用后,提出了利用GIS技术与统计分析工具在计算机上实现两者无缝联接功能的可行技术途径并实施开展具体研究工作。
本论文的研究工作主要完成了以下两大方面任务:
第一、开发集成完善了区域污染源统计分析环境信息管理系统。即在已建立好的系统平台上,通过利用SuperMap提供的专业GIS系列组件,采用计算机高级编程工具,继续开发和集成基于SuperMap适于城市区域环境管理的信息系统;将多元统计分析中的回归分析方法、趋势面分析方法、主成份分析方法、聚类分析方法作为系统功能模块与地理信息系统平台进行无缝连接与集成,为区域污染源环境管理提供一个新型的、可视化的、高效的数字化管理工具;其中,整合不同的统计分析模块,并实现与地理信息系统无错误调用是课题研究的核心内容;将编译完整的多元统计分析与GIS集成的地理信息系统平台制作成安装盘,以便于用户的使用和应用软件的商品化,使应用程序能够脱离VB系统的Windows环境下运行。
第二、选用北京市某典型城市区域,运用区域污染源统计分析环境信息管理系统进行了尝试性的应用研究。对相应区域中的相关区域环境问题利用主成份分析技术,提取区域环境污染主控因素:针对主要矛盾建立回归数学模型,最后总结有关规律、给出问题解析和相关意见。