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第1章 环境信息系统工程概述1

1.1 环境与环境保护1

1.1.1 环境1

1.1.2 环境保护2

1.2 环境信息4

1.2.1 信息及其分类4

1.2.2 环境信息及其主要特征6

1.2.3 环境信息的分类7

1.2.4 环境信息的来源8

1.3 环境信息处理10

1.3.1 环境信息审核与整理10

1.3.2 环境信息分类与汇总11

1.3.3 环境信息制表12

1.3.4 环境信息制图13

1.3.5 环境信息分析15

1.3.6 环境信息评价17

1.4 环境信息系统18

1.4.1 信息系统及其基本特征18

1.4.2 环境信息系统及其主要功能20

1.4.3 环境信息系统分类22

1.5 环境信息系统工程22

1.5.1 信息系统工程22

1.5.2 环境信息系统工程25

1.5.3 环境信息系统工程建设的意义28

第2章 环境信息系统工程模型30

2.1 模型与环境信息系统工程30

2.1.1 模型概述30

2.1.2 模型在环境信息系统工程中的作用32

2.1.3 环境信息系统工程模型建模过程与原则34

2.1.4 环境信息系统数学建模方法36

2.2 大气环境质量模型38

2.2.1 大气环境质量及其模型38

2.2.2 箱式大气质量模型39

2.2.3 点源扩散模型42

2.2.4 线源和面源模型47

2.2.5 大气环境质量模型软件54

2.3 地表水水质模型59

2.3.1 地表水水质及其模型59

2.3.2 河流水质模型60

2.3.3 河口水质模型64

2.3.4 湖泊与水库水质模型68

2.3.5 地表水水质模型软件71

2.4 流域非点源模型74

2.4.1 流域非点源污染及其模型74

2.4.2 黑箱模型77

2.4.3 灰箱模型78

2.4.4 非点源模型软件81

2.5 生态系统模型85

2.5.1 生态系统及其模型85

2.5.2 生态系统承载力模型86

2.5.3 生态适宜度指数模型88

2.5.4 生态环境质量指数模型90

2.5.5 流域生态系统健康指数模型93

2.6 环境质量管理模型101

2.6.1 环境质量管理及其模型101

2.6.2 大气环境质量规划模型101

2.6.3 地表水水质管理模型104

2.6.4 环境质量评价模型106

2.6.5 环境风险评价模型111

第3章 环境信息系统工程方法117

3.1 信息系统工程方法117

3.1.1 概述117

3.1.2 结构化方法118

3.1.3 原型法129

3.1.4 面向对象方法132

3.2 环境信息系统规划138

3.2.1 环境信息系统规划及其作用138

3.2.2 环境信息系统规划的主要任务140

3.2.3 环境信息系统规划的基本原则140

3.2.4 环境信息系统规划模型141

3.2.5 基于战略目标集转化法的环境信息系统规划144

3.2.6 基于企业系统规划法的环境信息系统规划145

3.2.7 基于战略数据规划法的环境信息系统规划149

3.2.8 环境信息系统可行性分析150

3.3 结构化的环境信息系统分析151

3.3.1 环境信息系统分析及其作用151

3.3.2 结构化环境信息系统分析的主要任务152

3.3.3 结构化环境信息系统分析的基本原则153

3.3.4 需求分析154

3.3.5 业务流程分析155

3.3.6 数据流程分析156

3.3.7 新系统逻辑模型建立159

3.3.8 系统分析报告160

3.4 面向对象的环境信息系统分析161

3.4.1 面向对象的环境信息系统分析及主要任务161

3.4.2 面向对象的环境信息系统需求分析162

3.4.3 用例模型163

3.4.4 分析模型166

3.5 结构化的环境信息系统设计171

3.5.1 结构化环境信息系统设计及其作用171

3.5.2 结构化环境信息系统设计的主要任务172

3.5.3 结构化环境信息系统设计的基本原则173

3.5.4 系统功能结构设计174

3.5.5 代码设计181

3.5.6 数据库设计183

3.5.7 输入、输出与界面设计185

3.5.8 物理配置方案设计187

3.5.9 系统设计报告190

3.6 面向对象的环境信息系统设计191

3.6.1 面向对象的环境信息系统设计及其主要任务191

3.6.2 软件体系结构设计191

3.6.3 软件类设计194

3.6.4 服务与关联的设计196

3.6.5 软件类的方法设计197

3.6.6 对象持久化与数据库的设计199

3.6.7 人机交互设计202

3.7 环境信息系统应用程序编制204

3.7.1 编程的主要任务204

3.7.2 编程的基本要求205

3.7.3 程序编制语言206

3.7.4 结构化编程207

3.7.5 面向对象编程211

3.7.6 可视化编程213

3.7.7 常用编程工具214

3.8 环境信息系统实施与维护216

3.8.1 环境信息系统实施的主要任务216

3.8.2 系统的测试217

3.8.3 系统的转换与初始化218

3.8.4 系统的评价219

3.8.5 系统使用说明文档222

3.8.6 系统的安全保障223

3.8.7 系统的维护225

3.8.8 系统运行管理227

第4章 基于结构化方法的环境信息系统工程实践230

4.1 环境数据中心平台系统230

4.1.1 建设背景230

4.1.2 环境数据中心平台系统分析230

4.1.3 环境数据中心平台系统设计231

4.1.4 环境数据中心平台系统实现239

4.2 烟气排放在线监测系统248

4.2.1 建设背景248

4.2.2 烟气排放在线监测系统分析248

4.2.3 烟气排放在线监测系统设计250

4.2.4 烟气排放在线监测系统实现261

4.3 地表水环境监测空间信息系统266

4.3.1 建设背景266

4.3.2 地表水环境监测空间信息系统分析266

4.3.3 地表水环境监测空间信息系统设计268

4.3.4 地表水环境监测空间信息系统实现273

4.4 流域环境督察信息系统285

4.4.1 建设背景285

4.4.2 流域环境督察信息系统分析286

4.4.3 流域环境督察信息系统设计289

4.4.4 流域环境督察信息系统实现292

4.5 环境统计信息系统298

4.5.1 建设背景298

4.5.2 环境统计信息系统分析298

4.5.3 环境统计信息系统设计302

4.5.4 环境统计信息系统实现308

4.6 生物多样性保护信息服务系统312

4.6.1 建设背景312

4.6.2 生物多样性保护信息服务系统分析312

4.6.3 生物多样性保护信息服务系统设计313

4.6.4 生物多样性保护信息服务系统实现318

4.7 污染源动态管理信息系统325

4.7.1 建设背景325

4.7.2 污染源动态管理信息系统分析325

4.7.3 污染源动态管理信息系统设计328

4.7.4 污染源动态管理信息系统实现342

第5章 基于面向对象方法的环境信息系统工程实践349

5.1 环境遥感数据库管理系统349

5.1.1 环境遥感数据库管理系统概述349

5.1.2 环境遥感数据库管理系统总体设计350

5.1.3 环境遥感数据库管理系统结构设计351

5.1.4 环境遥感数据库管理系统功能设计353

5.1.5 环境遥感数据库管理系统实现358

5.2 环境遥感应用业务运行管理系统367

5.2.1 运行管理系统概述367

5.2.2 环境遥感业务运行管理系统总体设计367

5.2.3 环境遥感业务运行管理系统结构设计368

5.2.4 环境遥感业务运行管理系统功能设计371

5.2.5 环境遥感业务运行管理系统实现376

5.3 环境遥感图像处理系统380

5.3.1 环境遥感图像处理系统概述380

5.3.2 环境遥感图像处理系统总体设计380

5.3.3 环境遥感图像处理系统结构设计383

5.3.4 环境遥感图像处理系统功能设计384

5.3.5 环境遥感图像处理系统实现386

5.4 生态遥感监测系统395

5.4.1 生态遥感监测系统概述395

5.4.2 生态遥感监测系统总体设计395

5.4.3 生态遥感监测系统结构设计397

5.4.4 生态遥感监测系统功能设计399

5.4.5 生态遥感监测系统实现405

参考文献409