GIS區域土地利用系統設計論文

　　1系統目標

　　基于GIS的區域土地利用分析評價(jià)系統屬空間型信息系統，其總體設計目標是以地理信息系統技術(shù)為核心，以計算機網(wǎng)絡(luò )為傳輸載體，使用可視化技術(shù)，在土地利用統計數據庫的基礎上，緊密結合土地利用的分析評價(jià)理論體系與業(yè)務(wù)流程，實(shí)現土地利用的現代化與信息化監控與管理，并通過(guò)二維表結合地圖可視化方案呈現地理信息評價(jià)結果，為相關(guān)決策部門(mén)或人員提供良好的決策支持。系統近期目標是構建一個(gè)區縣級客戶(hù)端應用，在實(shí)現GIS基本功能的基礎上，添加土地利用數據的輸入輸出、參評因子選擇及其權重計算、評價(jià)體系選擇、評價(jià)模型確立和基本的評價(jià)結果分析等功能。系統的中遠期目標是擴展和完善系統，建立起土地利用相關(guān)專(zhuān)業(yè)評價(jià)體系，使系統具備專(zhuān)題統計和分析功能。具有一定的輔助決策能力;建立一套區域級的多級互聯(lián)共享評價(jià)系統，并實(shí)現系統的網(wǎng)絡(luò )化，使之能夠和上級部門(mén)進(jìn)行數據交換和共享。

　　2系統總體結構設計

　　系統采用在C/S模式下的客戶(hù)表現層與數據庫層之間加入一個(gè)應用程序服務(wù)器層的三層結構體系，利用該中間層實(shí)現對數據庫的訪(fǎng)問(wèn)和商業(yè)規則封裝。邏輯上包括數據庫層、業(yè)務(wù)邏輯層和表現層。數據庫層主要負責屬性數據和空間數據的更新管理，實(shí)現與邏輯層之間的數據交互處理;業(yè)務(wù)邏輯層則根據系統功能進(jìn)行數據運算、判斷分析、綜合分類(lèi)等邏輯操作，實(shí)現模塊化分析處理;表現層直接面向用戶(hù)，接受用戶(hù)命令操作并反饋處理信息。這種體系結構將數據處理與邏輯操作相分離，保證層與層之間的相互獨立，從而提高系統運行效率并保證數據的安全性。

　　3系統功能設計與實(shí)現

　　3．1系統功能設計

　　系統功能分基本功能和專(zhuān)業(yè)功能兩大部分�；�本功能主要以工具條形式在系統主面板中實(shí)現，貫穿系統的整個(gè)生命周期，主要包括屬性、圖形數據輸入和輸出(導入/導出)、數據編輯、屬性及空間查詢(xún)、數據格式轉換、地圖量算和投影轉換等常用功能。專(zhuān)業(yè)功能則以模塊化形式劃分，實(shí)現分析評價(jià)、綜合歸類(lèi)、統計報表和專(zhuān)題制圖等主要工能，包括城鎮建設用地綜合評價(jià)，從土地利用的廣度和深度層面分析評價(jià)，得到土地適宜度和集約度評價(jià)值;產(chǎn)業(yè)優(yōu)化度評價(jià)，運用區位基尼系數和聚類(lèi)分析法從產(chǎn)業(yè)類(lèi)型和效益層面進(jìn)行產(chǎn)業(yè)優(yōu)化度分析，得到產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)調度和經(jīng)濟地位;土地利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)調性評價(jià)，通過(guò)構建土地利用協(xié)調系統和產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統反映承接產(chǎn)業(yè)和土地之間的協(xié)調耦合關(guān)系，再根據協(xié)調度模型計算兩者之間協(xié)調性;土地利用分區評價(jià)，根據土地適宜性、土地集約度等有關(guān)成果，采用多因子加權綜合分析法計算土地利用分區指標值;最后，將以上評價(jià)結果按一定標準劃分不同等級并將其寫(xiě)入數據庫中保存管理。

　　3．2系統功能實(shí)現

　　基于結構設計和功能設計，在VisualStudio．Net框架下，使用C#開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，結合GIS組件ArcGISEngine開(kāi)發(fā)土地利用分析評價(jià)系統，這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)速度快、方式靈活、可伸縮性強。ArcGISEngine是對ArcOb-jects核心對象的重新封裝，功能強大，完全能夠滿(mǎn)足系統的需要，相比ArcObjects，ArcGISEngine更易使用，并且可以脫離ArcGIS平臺，大大地降低了系統構建成本。利用ArcGISEngine我們可以輕松地實(shí)現地圖常用操作，并在其基礎上封裝土地利用評價(jià)的核心對象，實(shí)現其社會(huì )經(jīng)濟層面的分析評價(jià)。

　　4數據庫設計

　　數據庫是系統的核心組成部分，數據庫設計須遵循完整性、安全可靠性和易于操作等原則，且必須符合相關(guān)行業(yè)規范和國家統一標準，保證不同軟硬件平臺、同源異構數據體在各級別系統及其他相關(guān)系統間的無(wú)縫融合與共享，從而促進(jìn)相關(guān)合作。因此，數據庫設計必須兼顧兩者特性，保證數據結構的相容性。本系統分別建設空間數據庫和屬性數據庫，空間數據庫是對應空間實(shí)體的地理編碼，能夠標識地物對象的空間位置，并隱式地包含了各空間實(shí)體的地理坐標，通常有個(gè)人地理數據庫和多用戶(hù)地理數據庫�？紤]到系統穩定性和數據安全性等方面，這里采用多用戶(hù)地理數據庫SDEGeodatabase�？臻g數據按其存儲方式分矢量數據和柵格數據，矢量數據直接以ShapeFile文件格式存儲到Geodatabase中，柵格數據由于存儲量大，考慮到讀取效率問(wèn)題，采用文件系統結合關(guān)系數據庫協(xié)同存儲管理，由關(guān)系數據庫存儲數據路徑信息，文件系統管理數據。屬性數據庫主要存儲元數據、經(jīng)濟統計數據和土地利用指標數據等不涉及地理坐標的屬性信息，采用關(guān)系數據庫存儲管理，將各類(lèi)屬性數據作為字段建立關(guān)系表，其建立規則須符合規范化、實(shí)用性和關(guān)聯(lián)性的原則。

　　5系統應用效果

　　以皖江城市帶為例，根據基礎地理數據及2010年相關(guān)經(jīng)濟統計數據進(jìn)行土地利用的分析評價(jià)。結果顯示，皖江城市帶土地利用存在較多問(wèn)題。例如，其城鎮建設用地適宜性與集約度普遍較低，產(chǎn)業(yè)優(yōu)化評價(jià)在不同區縣間結果相差較大，而產(chǎn)業(yè)發(fā)展與土地利用協(xié)調度同樣普遍較低。經(jīng)檢驗，以上結果與實(shí)際評價(jià)結果吻合，證明系統能夠準確無(wú)誤地做出土地利用的分析評價(jià)，并且運行穩定，符合評價(jià)工作業(yè)務(wù)邏輯要求，是一款值得推廣的軟件產(chǎn)品。

　　6結束語(yǔ)

　　本文同時(shí)從系統的功能和結構方面論述了基于GIS的區域土地利用分析評價(jià)系統的構建方案，并充分考慮到系統的構建成本、構建周期和系統的擴展與維護等因素。建成的系統能夠滿(mǎn)足土地利用評價(jià)的應用需求，并且符合人們的業(yè)務(wù)邏輯習慣，具有較高的實(shí)用價(jià)值。但由于篇幅有限，對系統建設后期的多級系統間協(xié)同工作的論述還不夠詳盡，仍需進(jìn)一步探討。

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