GIS區域土地利用系統設計論文

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為核心，以計算機網絡為傳輸載體，使用可視化技術，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理論體系與業務流程，實現土地利用的現代化與信息化監控與管理，并通過二維表結合地圖可視化方案呈現地理信息評價結果，為相關決策部門或人員提供良好的決策支持。系統近期目標是構建一個區縣級客戶端應用，在實現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、評價體系選擇、評價模型確立和基本的評價結果分析等功能。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專業評價體系，使系統具備專題統計和分析功能。具有一定的輔助決策能力;建立一套區域級的多級互聯共享評價系統，并實現系統的網絡化，使之能夠和上級部門進行數據交換和共享。

　　2系統總體結構設計

　　系統采用在C/S模式下的客戶表現層與數據庫層之間加入一個應用程序服務器層的三層結構體系，利用該中間層實現對數據庫的訪問和商業規則封裝。邏輯上包括數據庫層、業務邏輯層和表現層。數據庫層主要負責屬性數據和空間數據的更新管理，實現與邏輯層之間的數據交互處理;業務邏輯層則根據系統功能進行數據運算、判斷分析、綜合分類等邏輯操作，實現模塊化分析處理;表現層直接面向用戶，接受用戶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系統功能設計與實現

　　3．1系統功能設計

　　系統功能分基本功能和專業功能兩大部分。基本功能主要以工具條形式在系統主面板中實現，貫穿系統的整個生命周期，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、數據格式轉換、地圖量算和投影轉換等常用功能。專業功能則以模塊化形式劃分，實現分析評價、綜合歸類、統計報表和專題制圖等主要工能，包括城鎮建設用地綜合評價，從土地利用的廣度和深度層面分析評價，得到土地適宜度和集約度評價值;產業優化度評價，運用區位基尼系數和聚類分析法從產業類型和效益層面進行產業優化度分析，得到產業發展協調度和經濟地位;土地利用和產業發展協調性評價，通過構建土地利用協調系統和產業發展系統反映承接產業和土地之間的協調耦合關系，再根據協調度模型計算兩者之間協調性;土地利用分區評價，根據土地適宜性、土地集約度等有關成果，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，將以上評價結果按一定標準劃分不同等級并將其寫入數據庫中保存管理。

　　3．2系統功能實現

　　基于結構設計和功能設計，在VisualStudio．Net框架下，使用C#開發語言，結合GIS組件ArcGISEngine開發土地利用分析評價系統，這種方式的優點在于開發速度快、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我們可以輕松地實現地圖常用操作，并在其基礎上封裝土地利用評價的核心對象，實現其社會經濟層面的分析評價。

　　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，且必須符合相關行業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系統間的無縫融合與共享，從而促進相關合作。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體的地理坐標，通常有個人地理數據庫和多用戶地理數據庫。考慮到系統穩定性和數據安全性等方面，這里采用多用戶地理數據庫SDEGeodatabase。空間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，考慮到讀取效率問題，采用文件系統結合關系數據庫協同存儲管理，由關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，采用關系數據庫存儲管理，將各類屬性數據作為字段建立關系表，其建立規則須符合規范化、實用性和關聯性的原則。

　　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年相關經濟統計數據進行土地利用的分析評價。結果顯示，皖江城市帶土地利用存在較多問題。例如，其城鎮建設用地適宜性與集約度普遍較低，產業優化評價在不同區縣間結果相差較大，而產業發展與土地利用協調度同樣普遍較低。經檢驗，以上結果與實際評價結果吻合，證明系統能夠準確無誤地做出土地利用的分析評價，并且運行穩定，符合評價工作業務邏輯要求，是一款值得推廣的軟件產品。

　　6結束語

　　本文同時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。建成的系統能夠滿足土地利用評價的應用需求，并且符合人們的業務邏輯習慣，具有較高的實用價值。但由于篇幅有限，對系統建設后期的多級系統間協同工作的論述還不夠詳盡，仍需進一步探討。

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