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

　　基於GIS的區域土地利用分析評價系統屬空間型資訊系統，其總體設計目標是以地理資訊系統技術為核心，以計算機網路為傳輸載體，使用視覺化技術，在土地利用統計資料庫的基礎上，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資訊化監控與管理，並透過二維表結合地圖視覺化方案呈現地理資訊評價結果，為相關決策部門或人員提供良好的決策支援。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，新增土地利用資料的輸入輸出、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充套件和完善系統，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，並實現系統的網路化，使之能夠和上級部門進行資料交換和共享。

　　2系統總體結構設計

　　系統採用在C/S模式下的客戶表現層與資料庫層之間加入一個應用程式伺服器層的三層結構體系，利用該中間層實現對資料庫的'訪問和商業規則封裝。邏輯上包括資料庫層、業務邏輯層和表現層。資料庫層主要負責屬性資料和空間資料的更新管理，實現與邏輯層之間的資料互動處理;業務邏輯層則根據系統功能進行資料運算、判斷分析、綜合分類等邏輯操作，實現模組化分析處理;表現層直接面向用戶，接受使用者命令操作並反饋處理資訊。這種體系結構將資料處理與邏輯操作相分離，保證層與層之間的相互獨立，從而提高系統執行效率並保證資料的安全性。

　　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週期，主要包括屬性、圖形資料輸入和輸出(匯入/匯出)、資料編輯、屬性及空間查詢、資料格式轉換、地圖量算和投影轉換等常用功能。專業功能則以模組化形式劃分，實現分析評價、綜合歸類、統計報表和專題製圖等主要工能，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;產業最佳化度評價，運用區位基尼係數和聚類分析法從產業型別和效益層面進行產業最佳化度分析，得到產業發展協排程和經濟地位;土地利用和產業發展協調性評價，透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係，再根據協排程模型計算兩者之間協調性;土地利用分割槽評價，根據土地適宜性、土地集約度等有關成果，採用多因子加權綜合分析法計算土地利用分割槽指標值;最後，將以上評價結果按一定標準劃分不同等級並將其寫入資料庫中儲存管理。

　　3．2系統功能實現

　　基於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元件ArcGISEngine開發土地利用分析評價系統，這種方式的優點在於開發速度快、方式靈活、可伸縮性強。ArcGISEngine是對ArcOb-jects核心物件的重新封裝，功能強大，完全能夠滿足系統的需要，相比ArcObjects，ArcGISEngine更易使用，並且可以脫離ArcGIS平臺，大大地降低了系統構建成本。利用ArcGISEngine我們可以輕鬆地實現地圖常用操作，並在其基礎上封裝土地利用評價的核心物件，實現其社會經濟層面的分析評價。

　　4資料庫設計

　　資料庫是系統的核心組成部分，資料庫設計須遵循完整性、安全可靠性和易於操作等原則，且必須符合相關行業規範和國家統一標準，保證不同軟硬體平臺、同源異構資料體在各級別系統及其他相關係統間的無縫融合與共享，從而促進相關合作。因此，資料庫設計必須兼顧兩者特性，保證資料結構的相容性。本系統分別建設空間資料庫和屬性資料庫，空間資料庫是對應空間實體的地理編碼，能夠標識地物物件的空間位置，並隱式地包含了各空間實體的地理座標，通常有個人地理資料庫和多使用者地理資料庫。考慮到系統穩定性和資料安全性等方面，這裡採用多使用者地理資料庫SDEGeodatabase。空間資料按其儲存方式分向量資料和柵格資料，向量資料直接以ShapeFile檔案格式儲存到Geodatabase中，柵格資料由於儲存量大，考慮到讀取效率問題，採用檔案系統結合關係資料庫協同儲存管理，由關係資料庫儲存資料路徑資訊，檔案系統管理資料。屬性資料庫主要儲存元資料、經濟統計資料和土地利用指標資料等不涉及地理座標的屬性資訊，採用關係資料庫儲存管理，將各類屬性資料作為欄位建立關係表，其建立規則須符合規範化、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，根據基礎地理資料及2010年相關經濟統計資料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，產業最佳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排程同樣普遍較低。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，並且執行穩定，符合評價工作業務邏輯要求，是一款值得推廣的軟體產品。

　　6結束語

　　本文同時從系統的功能和結構方面論述了基於GIS的區域土地利用分析評價系統的構建方案，並充分考慮到系統的構建成本、構建週期和系統的擴充套件與維護等因素。建成的系統能夠滿足土地利用評價的應用需求，並且符合人們的業務邏輯習慣，具有較高的實用價值。但由於篇幅有限，對系統建設後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。