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地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象。
由于地下水过量开采而产生的地面沉降问题,目前已经成为世界上许多国家大中城市的主要地质灾害。
为了缓解地面沉降所造成的危害,世界各国投入大量的人力物力财力,进行地面沉降的研究和防治,并取得一系列的研究成果,其中以美国、日本最为突出。近年来,随着计算机、GIS、三维可视化等高新技术的发展,地面沉降的研究工作进入一个崭新的阶段。美国和加拿大等国都开发了较好的地面沉降和地下水三维模拟软件。
我国的地面沉降研究工作,起步较晚,但发展迅速。目前在地面沉降机理的研究、地面沉降的数值模拟、地面沉降监测网络的建设等方面均取得大量的成果。而且,我国的地面沉降的信息化研究工作也得到较好的开展,建立了不少地面沉降数据库系统和信息管理系统,对各城市地面沉降的研究和预测工作起到了重要的作用。
本文在进行详细的需求调研的情况下,以国土资源部与上海、杭州等10个城市开展“多参数立体城市地质调查项目”为契机,基于目前国内外地面沉降研究特别是信息化研究的成果,采用计算机、GIS、三维可视化等技术,进行“基于GIS的地面沉降信息管理与模拟预测技术研究”,并开发出“基于GlS地面沉降信息服务系统”。
本文的基本结构及主要内容安排如下:
首先,介绍了课题的意义、地面沉降以及GIS的基础知识,然后分析了地面沉降的国内外研究现状以及存在的问题,并在此基础上确定了课题的研究内容。
接着,介绍了与课题研究相关的GIS技术,包括数字高程模型技术和三维地质建模技术,并对这些技术在地面沉降研究中的应用进行了详细的阐述。
第三章,介绍了数据的组织和管理情况。在分析地面沉降的数据类型和各类数据关系的基础上,设计了系统的整体数据库结构,并在认真比较各种数据存储组织方法的基础上,对数据的具体存储组织方式进行了详细的设计。
第四章,系统设计与开发。首先说明了系统的设计原则,然后在比较了应用型GIS各种开发方式的优劣的情况下,选择基于GIS平台的二次开发方式。针对项目的具体要求,选择了合适的操作系统,GIS平台和开发语言等相应的开发环境。详细描述了系统用户界面和功能的实现情况。
文章的最后,介绍了论文的研究成果和存在的不足,展望了未来进一步研究和探索的方向。