大熊猫生境适应性评估系统的设计与实现

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1、成都理工大学硕士学位论文大熊猫生境适应性评估系统的设计与实现姓名：谢洪斌申请学位级别：硕士专业：地图学与地理信息系统指导教师：杨武年20100501摘 要 大熊猫生境适应性评估系统的设计与实现大熊猫生境适应性评估系统的设计与实现 作者简介：谢洪斌，男，1985 年 6 月生，师从成都理工大学杨武年教授，2010 年 6 月毕业于成都理工大学地图学与地理信息系统专业，获得理学硕士学位。 摘摘 要要 大熊猫是我国特有的濒危物种，目前虽然建立了多个大熊猫自然保护区，但是由于各保护区监测技术人员业务能力差异很大，设备缺乏，监测管理机制不健全等问题的存在使得大熊猫不能得到实时有效的保护。 “5.12”地

2、震导致川西高原生态环境严重破坏,国宝大熊猫的生存环境受到巨大威胁。对生境进行评估与设计能够为保护大熊猫提供有效的辅助作用，但是由于专业软件缺乏，导致不能科学、快速、实时地对大熊猫栖息地进行科学评估。因此，建立一套专业的大熊猫生境适应性评估系统是十分必要的。 通过对前人评估方法的研究，笔者针对以往评估中主要存在的操作步骤繁琐复杂的缺陷，结合景观生态学和 3S 技术的理论知识，根据生境评估与设计的特点，在系统功能模块设计上采用了“打包式”的集成方法，并提出了基于栅格数据提取适宜面积核心斑块和潜在廊道的方法。 按软件开发的原理，笔者利用 VB.NET 平台和 ArcEngine 工具二次开发了一套集

3、空间数据采集、存储、管理、检索、图形编辑、空间分析、动态监测、三维场景、生境适宜度评价及景观格局设计为一体的“大熊猫生境适应性评估系统” 。 本文取得的主要研究成果及创新认识有以下方面： （1）针对目前生境评估与设计方法相对繁琐的弊端，提出了基于栅格数据提取适宜面积核心斑块和潜在廊道的方法， 以方便用户实现生境评估与保护区景观格局设计，为保护大熊猫生态环境提供辅助决策支持。 （2）在设计过程中，充分考虑到跨专业作业的难度，特意精心设计各功能模块，以提高系统与用户的交互性。 （3）针对栅格数据按面积提取斑块的方法，避免了传统繁杂的矢量化、建立拓扑关系、数据类型转换等过程，从而大大提高了核心斑块提

4、取及廊道设计的工作效率。 （4）笔者用汶川县境内地震前大熊猫栖息地的相关数据，对系统功能进行了实验性验证，通过对比分析，其评估结果与实际情况基本符合，证明了大熊猫生境适应性评估系统的有效性与实用性。 关键字：大熊猫；生境评估；景观适宜性；ArcEngine；栅格提取 I 成都理工大学硕士学位论文 Implementation of Giant Pandas Habitat Assessment System Introduction of the author: Xie hongbin, male, was born in June, 1985 whose tutor was Professo

5、r Yang wunian. He graduated from Chengdu University of Technology in Mapping and Geographic information system major and was granted the Master Degree in June, 2010. Abstract Giant pandas are an endangered species endemic to China. Cause of monitoring of reserves in very different operational capaci

6、ty of technical staff, lack of equipment, monitoring and management mechanism is not perfect etc, although a number of giant panda nature reserves have established, but pandas can not be real-time and effective protection.“5.12“ earthquake led to serious damage to the ecological environment in weste

7、rn Sichuan Plateau, where the giant pandas habitat threatened greatly. Habitat assessment and design can provide effective supporting role for the protection of giant pandas, but there was not professional software could scientific, fast and real-time assessment of giant panda habitat. Therefore, th

8、e establishment of a professional assessment of giant panda habitat suitability is essential. Through probing into previous techniques, landscape ecology,GIS,GPS and RS technical, the author adopted the “packed” integration method on system function module designing, and put forward a new method abo

9、ut extracting core patch and potential corridor for suitable size in grid, in accordance with the property of habitat assessment and design, and the defects of complicated steps in former assessment. In accordance with the principles of software development, the author secondary developed a “Giant P

10、anda Habitat Suitability Assessment System“ by use of VB.NET platform and ArcEngine. And this system integrated spatial data collection, storage, management, searching, editing, spatial analysis, dynamic monitoring, three-dimensional scene, habitat suitability assessment and landscape designing. Som

11、e results and innovations have achieved as follows: （1） The author puts forward some methods, which made the cores of the extracting core patch and potential corridor for suitable size in grid, avoiding some setbacks of complications and tediousness in the former assessments procedures. So it is hel

12、pful for better decision-making by giant panda protection. （2） Fully taking into account the difficulty of inter-professional work, the system specially designed functional modules, to improve users interactivity in the design process. （3） New extraction method by raster data, greatly improved the c

13、ore patches extraction and corridor design, which also avoid the traditional complex process, such II Abstract as digitization, build topology, data type conversion. （4） According to the spatial data of Wolong Nature Reserve before Wenchuan earthquake, the author conducted experiments on the system

14、function verification .By comparing its findings consistent with the actual situation, it turns out that the interactivities of the system guarantees the convenience of the habitat assessment and landscape pattern design of nature reserve for user. Keywords: Giant Panda/ Ailuropoda melanoleuca; Habi

15、tat Assessment; Landscape Suitability; ArcEngine; Grid-extract III 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 成都理工大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 成都理工大学 有关保留、 使用学位论文的规定，有权保

16、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 成都理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 学位论文作者导师签名： 年 月 日 第 1 章 绪论 第 1 章 绪 论 1.1 选题依据与研究意义 1.1.1 选题依据 大熊猫是我国特有的濒危物种，对它的研究备受世人关注1。随着人口的增长、森林砍伐、挖药打笋、农业扩展等人类活动的影响，使大熊猫的生存环境遭到严重破坏，导致大熊猫种群数量下降，濒临灭绝。因此，栖息地破碎化与生境恢复过程中大熊猫的适应对策一直是大熊猫生境选择研究的热点2、3。 我国一直十分重视大熊猫保护工作，在上个世纪九十年代组织实施了大熊猫及其栖息地保护工程，采取强化保护管理，改善栖息环境，开展-科学研究等措施加强大熊猫保护。