随着生态环境的逐步恶化,“数字地球”战略的形成和完善,数字生态应用系统逐渐引起国内外相关学者的关注。但数字生态的基本理论、框架尚未成熟,本文构建了由生态环境现状基础信息平台、生态领域专业基础平台和生态环境问题综合决策平台三大信息模块构成的数字生态总体框架体系,并详细阐述了三大信息模块的基本构架。最后,本文以防洪灾评估和生态环境遥感监测系统作为案例,阐述“数字生态”工程体系的设计,同时指出“数字生态”建设这一多层次系统工程需要相应技术支撑与标准规范的制约、政府宏观管理与政策法规的保障、复合型人才的参与。

综合数字区域模型在区域可持续发展的任何模型实现中都是不可或缺的,而空间数据基础设施为综合数字区域模型提供了一个可靠的基础。其可以很方便地在地图信息或者直接在地理信息系统(GIS)内形成。这种GIS系统具有开发良好的模型函数,能够集成专家系统,也能被设计全尺度多媒体产品。GIS允许集成不同的信息资源、模型、可视化和分析、各种假设的详尽细节和为诸如自然-社会-经济等的复杂系统提供可选开发方案。一个综合辅助信息系统的结构包括紧密相关的社会-政治、经济(或生产)、自然资源和环境模块。它提供了对于不同区域范围社会生态系统的全面描述,显示了自然和人类资源的重要性。人们在这个研究领域将会谈及自然和社会管理。根据它们的变化层次体系(从全局范围到局部范围)可以描述所有专题,并且考虑在不同尺度上描述的现象的专业特征。超媒体系统原理可以通过链接集成主题来实现。这种系统的日益复杂性使得系统的智能化成为必要,专家系统和神经元网络可以从很复杂并且非常模糊的问题中得出可行的解决方案。现代GIS配有很多设备,对用户来说,这使得用基础地图和互联网获取必要的数据来编制专题图成为可能。数学建模的专业方法具有特殊的重要性,特别是那些旨在追求在区域变换到可持续发展模型时设想的详尽细节的方法。最高级的AIS能作为全尺度的决策支持系统使用。莫斯科国立大学试图实现上述思想,开发了俄罗斯可持续发展信息系统框架,特以俄罗斯南部地区为一案例。该示例一方面作为更大区域即国家的一部分进行描述,另一方面作为一个或多或少、基于资源发展的单元进行描述。也能对区域发展战略和改革措施提出建议。我们已经对所有俄罗斯地区进行了分类,并且指出了不同组(工业、农业等)的最典型代表。将精心设计几个系统的区域分支来描述整个国家的不同地域类型。计算机辅助信息系统提供用户以各种各样传统地图集的计算机的模拟,为决策者对未来的设计和区域发展变量评估等创造了条件。我们正在开发一个大范围有机废弃产品处理的测试GIS系统。其主要目标是为在废弃物储存和掩埋场所的生物降解进行方法研究。其应用包括:存放生活和工业废品的场所的使用和改进(包括工业和农业的场所和废品产生的地方);污水处理设备的建设和重建等。

空间冲突的确认是空间冲突检测和处理不可缺少的重要环节。本文只是对线目标间空间冲突的确认方法进行了初步的探讨,给出了数据库更新背景下线线空间冲突的确认方法。该方法综合考虑空间数据精度、目标类型、时态、语义等因素,利用元数据、DLG、DRG、影像数据以及专家经验等对检测出的空间冲突进行人机交互确认。

本文从循环经济的背景入手,叙述了循环经济的必要性,介绍了循环体系中物质的时空特性,物质信息的时空流动性以及流动过程中的信息增熵与信息负熵问题,并选择了具有一定特性的科技示范园作为实验支撑,在蟹岛绿色生态度假村的实践中展现了信息流分析在资源节约利用方面显示的优势,最后笔者阐述了信息化技术在循环经济发展过程中的作用及发展趋势。

循环经济是实现可持续发展的重要保证。本文在区域可持续发展决策支持系统研究成果的基础上,结合空间数据挖掘技术,提出区域循环经济空间决策支持系统的框架设计。并介绍了空间数据挖掘在区域循环经济决策中的一些应用。

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),是从定性分析到定量分析综合集成的一种典型的系统工程方法。本文介绍了利用层次分析法的原理设计的一个动态的指标体系管理及指数计算输出系统,并介绍了基于这个系统的一个应用案例——农业现代化程度评价指标体系的构建及计算、输出过程。

烟草种植业是唯一在我国第一产业中实现了类似于工业生产中的完全受控管理的行业,在生产管理中大量运用了工业企业的科学管理模式,因此该行业在第一产业中最有可能利用现代信息技术支持和实现数字化管理,本文以云南省红河州烟草种植生态农业示范区为例,设计并实现一个基于WebGIS的农业生态监测与决策支持系统,促进了红河州烟草种植行业的信息化,并为烟草行业发展循环经济,实现可持续发展提供强有力的技术支撑。

本文分析循环经济模式的物质循环和信息流的特点,尤其是循环经济活动对环境的作用以及在信息流方面的表现,讨论正在发展中的环境信息学理论与方法及其发展趋势,在此基础上,具体分析面向循环经济系统的环境信息学的特点,可能发挥的作用以及环境信息学在循环经济模式下如何开展研究和需要重点关注的问题。

本文介绍了蟹岛循环经济示范园区水资源化处理利用方案,生活污水资源化处理工艺——好氧-生物氧化塘-沙滤系统及地热水资源利用,并对其进行综合评估研究,该方案实现了节能环保和废弃物无害化综合处理利用,形成了种植业、养殖业、休闲度假有机结合的水循环模式,为实现社会主义新农村建设提供了新的模式。