服务于黑河流域集成管理的空间决策支持系统

结合地理信息系统技术和多目标决策方法，发展一个用于黑河流域集成管理的基于科学模型的空间决策支持系统。该系统采用情景驱动的设计模式提高易用性，通过集成多学科模型提高其决策性能。通过结合黑河流域管理中面临的两个实际决策案例，即气候变化情景下的黑河流域中、上游水文响应和中游水土资源综合评估，演示该系统为流域管理提供科学决策依据的能力。技术方案详细描述空间决策支持系统开发，以及两个案例中涉及的技术难点、关键科学问题和解决这些问题的技术步骤。探索面向黑河流域实际决策问题的决策情景设置和模型模拟，以及多尺度自然过程模型和人文过程模型的集成方案。切实的研究和实施方案、丰富的技术积累和决策支持系统开发经验，扎实的工作基础和工作条件，以及来自各学科的项目成员的专业知识和技能，都保证了本项目的顺利实施。

复杂的流域问题往往涉及人文和自然科学的多个领域，需要多学科模型的综合建模。传统决策支持系统中的模型是独立的，不能很好满足流域集成管理的需求，为此本研究发展一个用于流域集成管理的能够集成多学科模型的空间决策支持系统，并应用该系统研究了不同情景下黑河流域中上游土地利用变化和水文响应问题。主要成果包括（1）实现了流域集成管理的新型空间决策支持系统，重点突破了情景驱动的多目标决策的图形化实现、基于Node-Link的多模型集成环境、多模型集成面临的时空尺度不一致性，以及模型不同格式的输出到决策指标的统一转换等技术难点；（2）通过建立经济发展—生态保护和排放两组共七个情景，集成土地利用模型Dyna-CLUE和水文模型SWAT，黑河中上游流域土地利用变化和水文响应的案例研究一方面充分演示了本系统的各种核心功能，另一方面研究表明，气候变化是黑河流域中上游未来水文变化的主导因素，合理的土地利用规划应该综合考虑各种土地利用类型的生态水文效益。案例产出的不同情景模拟数据已经按汇交计划提交给黑河重大计划数据管理中心。本项目表明建成的新型决策支持系统原型切实可行，能够为流域管理提供辅助决策，尤其适合于多学科交叉的复杂流域问题的决策。