基于gis的grasdss的系统集成与人机界面分析

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1、硕士学位论文第一章绪论1．1研究背景、目的及意义第一章绪论铁路建设项目是促进经济发展、利国利民的重要基础设施，其巨大的经济效益及社会效益在拉动国民经济增长中起着举足轻重的作用。传统的线路方案比选方法是在技术可行的基础上，从经济上追求最省，一个方案的取舍往往偏重于经济效益，而忽略了许多其他因素，在设计中片面强调节省工程投资与工程的安全性，而忽视或轻视环境问题，造成工程与周围生态环境不协调。传统的线路方案比选方法已经不适合时代发展的需要，环境影响应该成为线路方案比选中的重要因子。我国铁路环境保护“十五”计划(铁计[2001：133号】)已明确指出，“十五’

2、’铁路环境保护重点工作之一是强化建设项目环境管理，在建设项目的前期工作阶段，研究并实行绿色选线制度n1。在选线过程中考虑环境影响问题，实施绿色选线，必将会对铁路建设与环境保护的协调发展有着重大的推动作用，具有重要的意义。铁路绿色选线，也称作环境选线，指的是从环境保护和可持续发展角度进行选线设计，使沿线环境质量尽可能地保持在铁路建设前的水平，甚至有相应的改善。它以“以防为主”为基本出发点，在选线阶段就从主观上考虑环境问题，旨在通过设计上的努力，尽可能地减少铁路建设带来的不利环境影响，防止生态环境遭到破坏，并改善沿线环境质量，进而达到铁路建设与环境保护相协

3、调的目的，对确定线路方案，降低勘察设计成本也具有积极意义乜，3^5。。铁路绿色选线研究所涉及的现代理论和方法有很多，诸如区位论、土地经济理论、灰色系统理论、模糊数学、层次分析法、计算机数据库方法、专家系统等，但仅凭某一种理论或者方法不可能对铁路环境作出客观评价。能使以上现代理论方法统一起来唯有GIS技术。GIS是20世纪60年代随计算机技术的发展而产生的一门研究空间信息的全新技术。它具有区域综合能力和动态预测功能，是地理学的第三代语言，目前已应用于涉及地理信息的所有领域，并呈迅速发展趋势。自从它应用于生态环境后，生态环境的研究内容、性质、方法与技术不断

4、翻新，定量化、标准化与科学化水平不断提高，给该领域带来了一场空前的发展。但GIS所提供的主要是原始数据信息和较低层次信息，在辅助决策中的GIS只能提供数据级支持，而不能提供实质性决策方案，且难以求解结构性较差的复杂决策问题。决策支持系统(DecisionSupportSyste现简称DSS)是在计算机用于管理的过硕士学位论文第一章绪论程中产生的。产生于20世纪70年代，决策支持系统是一种能够帮助决策者利用数据和模型，解决半结构化问题的以计算机为基础的交互作用系统。DSS的缺点是难以处理具有空间特征的数据。GIS是空间信息的管理系统，它以地理空间数据库为

5、基础，在提供多种空间地理信息上，为数据分析提供了新的手段。GIS技术为DSS处理空间非结构化问题提供了有效的途径。将GIS与DSS相结合，形成新的空间决策支持系统(SpatialDecisionSupportSystem简称SDSS)已经成为了一种新的尝试，这明显优于传统的DSS，更具有直观性和客观性。信息包括非空间信息和空间信息，以往的DSS是仅针对非空间的数据和信息，而空间信息与人类的生存、发展、进步密切相关。所以，相应的信息系统应包括非空间信息和空间信息，尤其是将GIS与DSS相结合，能够描述和表达时空变化和进行动态空间模拟，能够智能式地分析和运

6、用数据，提供强大的动态分析功能、预测功能和科学的决策咨询功能。可以说将GIS技术融入DSS是新一代的决策支持系统的发展趋势16}。综上所述，将GIS技术和DSS技术结合用于铁路绿色选线中，利用GIS技术，全面宏观地分析线路经过区域环境特征，并把各种信息有机地结合起来，利用DSS技术将GIS处理后的各种数据进行分析，不但可以实现决策的可视化，还能起到加快我国铁路选线决策科学化和现代化进程、促进铁路可持续发展的作用。1．2国内外研究现状1．2．1国外研究现状在一些铁路环境保护制度比较完善的国家，新线建设中环保已与铁路(道路)选线融为一体，从立项丌始就对沿线

7、的环境进行调查，并根据国家有关环境保护方面的法律结合沿线环境特点及环保要求进行方案优选。在线路走向及具体线位的选择中，环境的相容性是确定线位的一个重要因素17J。GIS能成为评价和选定线路方案的理想工具，主要是凭借其强大的空间分析功能。国外已有一些研究人员将GIS作为一种辅助决策平台应用于线路定位问题上。美国北卡州立大学交通与环境研究中心研究用湿地影响因子来优化道路选线，最终研究出基于GIS的分析工具，用于交通规划者快速地分析道路比选方案对环境的影响；Kastelic和Zura(1992)开发了GIS模型用于运输危险物资时选择最小风险路径【引。Zura

8、和Lipur(1995)使用GIS空间分析来确定在起讫点之间的最小影响走廊，基于人口、动植物、