基于GS的数字西江水质预警预报

数字西江水质预警预报系统是一个以地理信息系统（GIS）和数据库管理系统（DBMS）为开发平台，面向管理和决策层的可视化动态信息系统，采用集成GIS组件和水量水质数值模型的耦合方式。本系统一方面建立基于GIS的水环境评价、水环境容量计算和污染物总量控制；另一方面在发生水污染突发事故后，能够快速预报污染物向下游的扩散时间、扩散面积、确定污染范围、污染程度及对下游取水口等所造成的影响，为决策部门提供决策支持。     

数字水环境管理系统和数字水质预

将先进的地理信息系统技术、计算机技术、遥感技术和河流大比例尺数字化地图与水环境管理问题相结合，阐明了数字水环境管理系统和数字水质预警预报系统的GIS模块、专业模块、中间件技术及其他模块的组建技术，论述了基于GIS的“用户交互界面—业务逻辑—数据服务”三层结构体系，并结合西江广东段设计、建模、开发出数字水环境管理系统和数字水质预警预报系统。将基于GIS的信息管理系统应用于水环境部门管理工作，对提高我国水环境管理工作的现代化具有重要意义。     

曹娥江上游支流水环境容量的研究

本文针对我国东部地区典型河流-曹娥江的污染现状，选其上游支流长昭水库至南津桥河段进行了水环境容量研究，根据该河段的水流特性和水文、污染源的调查资料及水质实测资料，应用数学模型，分段研究了该河段各月的水环境容量。结果表明：该河段局部水质污染严重，水环境容量所剩无几。本项目的研究为实施污染物总量控制提供基础资料，为曹娥江流域水污染控制的管理和决策提供了科学依据。     

沱江三氯甲烷浓度异常事件中污染物趋势分析

以“2.19”沱江下游段三氯甲烷浓度异常事件为例，“污染物”为主线，通过对特征污染因子、污染源的锁定及污染物扩散状况的研判建立应急监测工作方案，确定主要污染物为三氯甲烷，对三氯甲烷浓度变化趋势进行分析。结果表明：各监测断面三氯甲烷浓度随时间变化逐步降低，监测到饮用水源地污染物持续未检出。各断面随污染团下移三氯甲烷污染物通量呈下降趋势。单一断面通量浓度先升高后降低；相邻断面通量浓度平稳下降，衰减力度逐渐放缓。通过一维河流水质模型计算结果，表明监测数据合理。该实例可为相关突发水环境事件的应急监测工作提供技术参考。     

关于水质监测信息融合系统的应用

与3S技术（RS、GPS、GIS）相结合的大范围水质自动监测系统是一个具有现代高性能、多层次、复杂的系统，这要求多个（种、异质）传感器在不同尺度上对水环境进行观测。探讨和分析了信息融合技术应用于水环境监测的特点，提出了一种运用黑板理论，专家系统的水质监测信息融合系统模型。并以太湖流域12个监测点的数据为研究资料，对该智能系统进行了仿真实验，结果表明该系统能够对太湖水质作出正确评价。     

基于GS的二维水质网格计算

以数字西江水质预警预报系统为研究背景，对西江干道进行了数字化、河道贴体网格生成，以GIS数据为基础,进行一维恒定流方程组和二维水质模型计算，并且实现浓度场在GIS平台上的可视化。这种基于GIS的二维水质模型网格计算为水质的时空模拟和预测提供了一条新的途径；同时，也可以为水环境保护者在管理和决策时提供有利的支持。     

突发性水污染事故的时空模拟及可视化

针对突发性水污染事故,提出一种适用于河流突发性水污染应急处理的污染扩散模型,采用六点隐式差分格式进行模型数值求解。结合实例,模拟了突发性水污染事故中污染物的时空分布,定量模拟了河流下游不同地点处污染物到达的时间和浓度值,并利用水质标识指数法对污染物浓度进行评价,最后结合GIS(地理信息系统)技术实现了评价结果的实时动态可视化。     

基于WASP模型的东辽河水环境容量计算

根据全面了解的东辽河流域水文资料、水质资料、污染源以及污染物的调查资料,应用WASP水质模型,建立东辽河水质模拟模型,定量描述了排入河流中污染物的数量与河水水质之间的关系。根据东辽河水质污染现状和河段的功能区划,选用氨氮作为控制指标,利用建立的水质模型模拟计算了不同频率年(25%、50%、75%)情况下东辽河的水环境容量。结果表明:氨氮在25%、50%、75%保证率下的水环境容量分别为1 754.752、720.334、155.685t/a,并且下游水环境容量明显大于上游。结合东辽河流域的现状排污量,得出东辽河流域污染严重,应采取相应措施减排以改善水质。     

基于水环境容量盈余估算的库区污染物减排方案——以珊溪库区为例

水环境容量是控制水污染物总量的理论基础。针对珊溪库区七类主要污染来源按流域计算污染物入河量,应用流域水动力、水质MIKE模型估算库区各流域水环境容量,确定满足水质目标的污染物减排量,为珊溪库区水环境和社会经济的协调发展提供科学依据。     

资水流域益阳段水质现状分析与评

根据2002-2006年资水流域益阳段的水质监测资料,参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）,采用单因子评价法和内梅罗综合污染指数分析法,评价该河段总体水质现状,评价结果表明：（1）资水流域益阳段水体的主要污染物是粪大肠菌群、石油类、挥发酚、NH3-N,其中粪大肠菌群污染十分严重,各监测断面均严重超标;（2）从上游到下游,监测断面水质污染程度逐渐增加;（3）资水流域益阳段污染源主要来源于生活污染源、农业面源及有机污染物含量高的工业源,因此进行流域水质规划时应将生活污染源与农业非点源污染作为重点。     

基于GIS的水资源管理决策系统的设计

应用面向对象技术、数据库、决策支持系统和地理信息系统(GIS)理论和水质模型,在GIS平台提供的强大空间功能基础上集成开发了水资源管理决策系统.针对长江镇江段采用河流数字网络模型、水质模型与GIS的耦合,对时空实时处理提出了解决方法.同时,利用该系统可以对水资源进行监控和管理;对空间特性和属性信息进行查询、分类、汇总、统计分析,可以分析水质变化和未来趋势,实时监控水质情况和污染源,防止污染,并进行辅助决策分析.     

Decision support framework for assessment of non-point-source pollution of groundwater in large irrigation projects

Agriculture is the main non-point polluter of groundwater in irrigated areas as fertilizers and other agrochemicals are the main contaminants in the water that drains out of the root zone to recharge the aquifer. Nitrates from fertilizers, dissolved in percolation losses from rice fields, are the source of pollution considered. The concentration of nitrates in the percolated water depends on the distributed field water and nitrogen balances over the area. Its concentration in the groundwater depends on the total recharge, pollution loading, groundwater flow and solute transport within the aquifer. The development and application of a GIS based decision support framework that integrates field scale models of these processes for assessment of non-point-source pollution of groundwater in canal irrigation project areas is presented. The GIS is used for representing the spatial variations in input data over the area and map the output of the recharge and nitrogen balance models. The latter are used to provide the spatially distributed recharge and pollutant load inputs to the distributed groundwater flow and transport models, respectively. Alternate strategies for water and fertilizer use can be evaluated using this framework to ensure long-term sustainability of productive agriculture in large irrigation projects. The development and application of the framework is illustrated by taking a case study of a large canal irrigation system in India.     

农业生态经济系统结构优化方法研究

开发了基于地理信息系统和遥感技术的流域农业生态经济系统结构优化的方法。该方法运用遥感数据 ,并以地理信息系统软件为平台集成了水库营养盐负荷浓度响应关系模型、农业非点源污染模拟模型和线性规划模型。运用该方法能够实现对全流域的土地利用现状进行评价 ,并以流域农业土地利用系统的经济产出为目标 ,以流域的生态环境为约束 ,对流域土地资源进行优化配置 ,使农业草地的结构更加合理 ,从而改善生态环境 ,实现经济和环境协调发展。     

Optimal decision schemes for agricultural water quality management planning with imprecise objective

Agricultural activities are the main sources of water pollution to surface water and groundwater in rural areas. Extensive soil disturbance and application of fertilizer and manure in agriculture cause nonpoint source losses of soil and nutrients such as nitrogen and phosphorus. How to generate preferred decision schemes for agricultural activities that cause such nonpoint source water pollution is a critical issue for the decision makers. In this study, an inexact agricultural water quality management (IAWQM) model is developed and applied to a case study to generate optimal decision schemes for integrated water quality management within an agricultural system. The model is based on a hybrid fuzzy possibilistic robust programming approach, which improves upon the existing fuzzy possibilistic programming and fuzzy robust programming methods by allowing fuzzy information in the model's objective and constraints to be directly communicated into the optimization processes and resulting solutions. Optimal decision schemes for agricultural activities can be generated, including cropping area, manure/fertilizer applied, and livestock husbandry size, where implications of water quality/quantity restrictions for achieving regional economic development objectives are studied. The results of the case study indicate that useful information can be obtained through the proposed IAWQM model for providing feasible decision schemes, which reflect tradeoffs between economic and environmental considerations. The decision variables are useful for the decision makers to justify and/or adjust the decision schemes for agricultural activities through incorporation of their implicit knowledge on water quality management.     

黔中地区玉米需水量的计算与灌溉预报

作物需水量的计算和灌溉预报是农田水分管理的主要参数,实时灌溉预报是制定动态灌溉用水计划的基础,对区域节水,增加作物产量和提高经济效益起着重要作用。以黔中地区全生育期玉米为研究对象,结合玉米不同生育阶段的各项参数,进行作物需水量的计算和灌溉预报。     

国内三维GIS发展综述

根据国内外的文献资料,指出了地理信息系统技术(GIS)已经被大量应用于资源管理、环境监测、城市规划、土地管理及交通、水利、林业等领域,但GIS技术的发展还远没有止境。人们已经不满足于传统的二维(2D)GIS软件平台,取而代之的是空间的、立体的三维GIS。三维GIS已成为新的科学研究的热点,已发展为新的信息产业。并对3DGIS的发展趋势做了科学的预测。     

基于GIS的突发性水环境污染事件应急保障系统研究

结合建立河南省突发性水环境污染事件应急保障系统的需求,以黄河岸边某污染物连续排放点源排放的污迁移过程为例,运用GIS分析了突发性水环境污染物扩散的模型,运用该模型进行了连续排放点源排放的污染物在水中迁移的过程模拟,讨论了基于GIS的突发性水环境污染事件应急保障系统体系结构、数据组成,提出了该系统的建设方案、主要功能及运行模式。