石家庄水资源管理信息系统研究报告(ppt 52页).ppt

石家庄水资源管理信息系统的研究,研究生:徐军导师:罗人明教授,第1章绪论第2章石家庄地理及水资源概况第3章水资源管理信息系统设计开发第4章系统功能及操作简介结论参考文献致谢,概述,概述,现有水资源量石家庄天然的水资源主要是地表水、地下水两部分，全市多年平均水资源量为22.4亿立方米，人均水资源量为246立方米/人，约为全国水平的1/8，属于极度缺水的地区。,新增水资源量新增可供水量是现有水利工程在预测期内可增加的供水量与新增供水工程所能提供水量的和。对石家庄来说新增水资源量可分为两类：（1）再生水（2）南水北调,概述,概述,（1）再生水目前石家庄已建成桥西污水处理厂再生水工程，每天可供10万立方米再生水，规划到2010年依托桥西、桥东、滹沱河3座污水处理厂扩建和新建3座再生水厂，日处理规模分别达到12、30、7万立方米。扣除管网损失，到2010年可提供的新增水量为1.61亿立方米/年。届时，其他各个工厂单位和住宅区的中、小型中水回用工程也将发挥作用。,概述,（2）南水北调国家的南水北调中线工程的引水河道从石家庄市西部穿过，分配给石家庄市域的总净水量为7.6761亿立方米年。分配给石家庄主城区的净水量为4.4476亿立方米/年。,（1）水资源短缺，地下水超采严重石家庄市水资源人均占有量属重度资源型缺水地区。水库有限，地下水连年超采，地下水位持续下降，漏斗面积由1980年的189平方公里增加到2001年的357平方公里，漏斗中心水位埋深由21.13米下降到42.5米,概述,（2）用水结构不尽合理在市区水资源十分匮乏的情况下，大量优质地下水用作对水质要求不严的工业用水，而同时又有相当大一部分的居民生活用水靠引用地表水进行复杂处理后使用，这不符合“优水优用”的原则，造成不必要的浪费。,概述,概述,（3）水环境恶化及水资源管理无序化石家庄市的主要河流滹沱河、磁河、洨河目前都已被污染，加剧了原本已紧张的石家庄水资源供需矛盾。目前石家庄水资源管理还处于无序化的状态，水资源信息不能共享，更新不及时，或者信息冗余。使得水资源管理不能及时到位。,因此，为了有效地解决区域水资源紧缺的问题，必须加强水资源的优化管理，建立、完善水资源统一管理体制和管理手段。国内外许多地区，特别是以色列的实践经验证明，应用信息化的管理系统强化管理后，可以节水20-30%。可见，开展水资源管理信息系统的研究具有重要的现时应用价值和长远的意义。,概述,石家庄水资源管理信息系统的开发,开发思路开发方法开发步骤,开发思路,对拟开发的石家庄市水资源管理信息系统进行功能分析、数据分析、环境实体联系分析的基础上，对系统进行结构设计、数据库设计而建立整个系统的框架及功能。本系统是以GIS系统为基础，利用可视化编程VB语言在ERIS公司的产品mapobject上进行二次开发而建立。,开发方法-结构化系统开发目前管理信息系统开发所用最为普遍的方法。开发步骤:系统分析系统设计系统实现,开发方法、步骤,系统分析a.需求分析不同的客户，对系统有不同的需求。对水资源管理来说，应分析水资源管理部门，对此系统有什么样的要求。b.功能分析在需求分析的基础上，确定系统该做什么，有哪些功能需要实现。,开发步骤,系统设计a.结构设计根据系统分析的要求和组织的实际情况来实施的宏观的、总体上的设计和规划。b.数据库设计数据库结构设计、确定数据的取值范围、明确数据关系、数据标准化和规范化工作。,开发步骤,系统功能及操作简介,界面,系统功能及操作简介,对石家庄水资源需求量的预测,石家庄水资源需求预测,用神经网络先确定预测水平年的人均综合用水量，然后乘预测年的规划人口得到预测年的需水量。其公式为：式中：W需水量，万立方米。人均综合用水量，升/人日；用水人口，万人。,确定影响因子人均综合用水量是一个综合性参数，其时间序列值是众多因素相互影响、相互作用的结果。若将众多影响因素按时间序列加以量化，是难以做到的。经过对数据分析和整理，选取与人均综合用水量密切相关且具代表性，同时数据容易获得的城市人口、人均GDP、工业万元产值耗水量、回用率为主要影响因子。,石家庄水资源需求预测,其中，城市用水人口和人均GDP是一个定量刻化用水规模扩大，导致人均综合用水量增加的因子，工业万元产值取水量和回用率是一个定量刻化生产取水量降低，导致人均综合用水量减少的因子，它们之间的相互作用制约着城市人均综合用水量的变化。,石家庄水资源需求预测,从84年开始，将每年初始化了的用水人口、人均GDP、工业万元产值耗水量、回用率作为输入向量，人均综合用水量的初始化数据作为目标向量输入进行网络训练。程序在matlab软件中进行运算。,石家庄水资源需求预测,石家庄水资源需求预测,初始化的84年权值和目标向量,前向计算各层的输出,样本送入神经单元,计算输出层误差并统计所有样本的均方差,反向修改权值和阈值,误差满足精度,下一轮训练,Yes,No,与85年实际人均需水量比较,BP神经网络的训练,结论,研究成果进行系统分析,功能分析,在此基础上提出了石家庄水资源管理信息系统的框架、功能、与主要特点。对系统进行结构设计、数据库设计,初步建立起整个系统的框架及功能。利用BP神经网络对石家庄水资源需求量进行了预测。以GIS系统为基础，利用VB语言在ERIS公司产品mapobject上进行二次开发，实现可视化。,结论,系统特点界面友好、直观、操作方便多级菜单的应用，使系统对操作者计算机水平的要求大为降低易于扩充功能和升级，可根据不同水资源管理部门的要求，扩充功能。对于新出现的街道等，可作为售后升级补丁的方式在已经安装的系统上添加新图层,结论,建议开发管理信息系统是一个复杂的系统工程，尤其是对于水资源管理信息系统这样涉及专业多、知识面广、技术资料数量大，影响因素多的工程。受自身经验、能力及时间的限制，本人只能从系统分析员的角度出发，对系统的整体框架、功能、数据流程、数据结构、数据范围进行了分析，初步确立了系统的主要逻辑框架，并在设计方面做了初步有效的探索。同时在开发过程中,对系统今后的发展方向有了初步认识：,结论,以后的研究内容将以网络化为核心，采用客户/服务器模式，应用webGIS技术建立网页界面。引入自动监测和远程控制技术，侧重于对信息的高效统一管理。在模型库、专家系统方面应做进一步的探索，以实现对信息进一步分析、处理。,致谢,本课题的研究工作是在导师罗人明教授的精心指导和悉心关怀下完成的。在我