基于GIS国土资源综合信息管理系统的设计及实现

关键词：共存保护环境国土资源信息化

随着社会经济的迅速发展, 如何合理利用资源、保护环境、减轻自然灾害, 与大自然和谐共存已刻不容缓。国土资源信息化建设是我国今后几年的工作重点, 国土资源信息化的基础是国土信息的集成。在国土信息集成的工作中, 主要存在3个方面的问题: (1) 不同GIS间的数据无法共享; (2) 不同种类的国土数据无法集成; (3) 不同行政级别单位间数据无法共享。国土资源信息系统基础平台是一个基于数据中心的、能统一管理信息的、支持现有流行GIS访问的、能与上下级数据中心无缝互连的国土资源基础设施系统。所以, 有必要利用先进的集成技术, 初步建立运行性的国土资源信息系统, 使全省国土资源遥感综合调查中以多种数据方式存贮的基础遥感资料、专题解译资料、辅助分析资料以及综合调查资料有机结合、互为补充;实现数据检索查询、更新编辑、快速显示等功能;以对全省资源、环境进行监测、规划和管基于国土资源遥感综合调查信息系统设计与实现。文章对这一实际问题作系统研究, 以期求教于大家。

1 系统主要功能模块

(1) 图文互查:是地理信息系统应该提供的最基本的功能, 主要提供使用者想要了解的信息。从信息获取途径可分为:以图形查数据, 通过图查到对应的属性数据;以数据查图形, 通过数据库查询结果得到对应的图形及相关信息; (2) 图层控制:使众多的图层通过组合及定义相互关系能明确、有序、清晰地表达信息;子系统控制:对系统界面和各子系统界面进行统一控制和管理; (3) 编辑与更新:提供对已有数据的编辑与更新; (4) 综合分析:支持对具体应用分析模型的实现。

其它模块的功能描述从略。

2 系统运行模式设计

国土资源遥感综合调查信息系统的运行采用基于局域网的集成模式, 数据及数据库由集中式的数据端存储, 系统的集成应用由专用的应用端完成, 系统的更新、维护由专用的处理端维护。数据端、处理端、应用端协调运行于高速的局域网环境, 数据端提供数据的访问支持, 以及数据的安全维护;处理端完成数据的输入、输出、编辑、更新、分析等, 以及集成系统的数据装配;应用端处理数据的界面化集成, 包括显示、图文互查等功能的实现。三者紧密结合, 构成一个有机的整体——国土资源遥感综合调查信息系统, 一个可动态更新的运行系统。

应用端运行的是集成应用系统, 处理端运行的是各种平台, 数据端运行的是数据库管理系统。

3 系统集成思路、模式

系统集成以系统的可维护性、可移植性、可扩充性作为基准, 经研究, 采用系统与数据相分离、图形数据与属性数据相分离两大原则, 主要采用以下方法。

(1) 矢量和影像数据采用012) 345能直接访问的统一数据格式和投影; (2) 矢量数据的属性数据可查询部分采用数据库存储、管理; (3) 在数据库中为所有数据 (矢量、影像、图片、文档等) 建立数据列表, 定义数据的相关属性 (名称、显示方式、查询等) 以及数据之间的关联; (4) 系统的配置参数、数据库连接参数由数据库存储、管理;系统的划分与控制参数存放在数据库中, 子系统由从数据库中读取的参数控制; (5) 系统中对数据、系统的控制采用通用模式处理。

4 数据的集成处理

数据集成是系统的基础, 经研究系统数据的集成处理主要内容及步骤如下。

(1) 数字化:数据的数字化包括地图的扫描与矢量化、图表的扫描以及文档的录入;对于原始数据中能集成到系统中的未数字化的地图进行必要的扫描矢量化;对于有重要表征意义的图表进行扫描, 以增强系统数据的表现力;对系统、数据的某些说明性、辅助性文档进行必要的录入。

(2) 统一格式:将不同数据源的矢量数据从不同平台的不同格式, 转换成012) 345的758919;将遥感影像数据转换成@格式。

(3) 统一投影:把各种数据 (包括原来没有投影坐标的) 统一转换至高斯A克吕格投影 (B分带) 。 (统一省界:万地形数据库中的省界替换各数据中的省界部分, 并进行必要的拓扑重建、数据编辑和重新统计。

(4) 数据编码:参照国土信息编码对各子课题数据进行统一的分类编码, 以及对某些有重要区分意义的数据的代号进行编码。

(5) 数据编辑:数据的拓扑重建、空间编辑、属性处理等。

(6) 数据分层:按数据重要性、数据等级、数据比例尺对数据进行分层。

(7) 数据入库:把矢量数据的属性及关联数据转换至数据库中, 对遥感、图表、文档等数据建立目录索引。

(8) 符号化定义:定义矢量数据的显示符号方式, 包括符号、颜色、大小、标注等。

(9) 数据库处理:建立所有数据的统一列表, 定义各数据的查询。

5 集成系统开发

依据系统与数据相分离、图形数据与属性数据相分离的原则, 系统集成开发的关键内容主要有如下几个方面。

(1) 系统的启动:从数据库中获取系统的各项参数, 从而确定系统名称、数据路径、当前子系统、当前分区等; (2) 子系统控制:由于采用程序与数据相分离的原则, 子系统的控制主要在于控制与子系统有关的系统参数的变更; (3) 数据加载:根据确定的子系统及图幅分区参数, 获得当前数据的路径及数据库, 采用通用的数据加载方式加载数据; (4) 数据缩放:数据缩放采用通用的因子变换模式, 每一缩放 (放大、缩小、更改比例尺等) 先算出缩放后数据范围与缩放前数据范围的比例因子, 然后将因子传给通用的缩放子程序按比例因子缩放数据; (5) 数据查询:可查询的数据包括矢量图形、数据库属性、图片、文档等, 矢量图形数据与后三者存在一定关联, 每一矢量数据可能存在后三者的相关数据, 反过来某一后三类数据可能与某一矢量图形对应, 后三类数据之间亦可能存在类似的关系; (6) 分区选择:系统数据的分区有市州行政区分区万分幅分区, 不同分区的编号不同, 由不同的分区编号参数可以确定该分区的数据路径及其它参数; (7) 影像底图波段控制:由于各遥感调查子课题采用不同的影像波段组合进行解译, 在集成时不同子系统应采用不同波段组合的底图。

6 结语

国土资源信息系统建设是一项复杂的系统工程, 它必须严格地按照系统工程的原则进行实施, 各个次级系统必须按照统一的规范进行设计, 以保证各部分协调工作, 从而在总体上形成一个集成的大系统。国土资源遥感综合调查信息系统是基于遥感综合调查的可运行的信息系统, 系统能有效地集成湖南省国土资源遥感综合调查各课题的基础、成果资料, 实现了影像数据的不抽点全波段的地理配准与数字镶嵌, 实现了按行政区划、按感兴趣不规则多边形或按国际标准万分幅等指定范围的数据集成和图文互查, 实现了三维建模与空间叠置分析相结合, 制作遥感影像立体数字旅游专题图等, 将为国家中长期规划、国土综合整治规划、地区经济发展规划提供信息化的辅助决策依据。同时, 基于系统与数据相分离、图形数据与属性数据相分离两大原则的系统的成功建设, 为同类应用系统的规划与实施提供了思路与技术参考。

摘要：国土资源遥感综合信息管理系统是国土资源遥感综合调查成果的集成体现, 是一个数据可动态更新的运行系统。文章始终遵循软件工程理论、面向对象方法、开放式, 分析了国土资源遥感综合调查信息系统的数据、系统需求, 并对系统数据库、功能、结构、运行模式进行了总体设计。系统集成的思路与模式采用系统与数据相分离、图形数据与属性数据相分离两大原则;数据集成基于统一的数据格式、地图投影和编码标准, 使得栅格数据、矢量数据以及相关属性数据能集成管理与查询;集成系统开发主要包括子系统控制、图形符号化、比例尺控制与图文互查等方面。在此基础上开发完成的系统是具有傻瓜式操作、数据可动态更新和应用子系统任意设置升级的管理型。

关键词：GIS,国土资源,信息管理系统,设计,实现