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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