GIS区域土地利用系统设计论文

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1系统目标

基于gis的区域土地利用分析评价系统属空间型信息系统，其总体设计目标是以地理信息系统技术为核心，以计算机网络为传输载体，使用可视化技术，在土地利用统计数据库的基础上，紧密结合土地利用的分析评价理论体系与业务流程，实现土地利用的现代化与信息化监控与管理，并通过二维表结合地图可视化方案呈现地理信息评价结果，为相关决策部门或人员提供良好的决策支持。系统近期目标是构建一个区县级客户端应用，在实现GIS基本功能的基础上，添加土地利用数据的输入输出、参评因子选择及其权重计算、评价体系选择、评价模型确立和基本的评价结果分析等功能。系统的中远期目标是扩展和完善系统，建立起土地利用相关专业评价体系，使系统具备专题统计和分析功能。具有一定的辅助决策能力;建立一套区域级的多级互联共享评价系统，并实现系统的网络化，使之能够和上级部门进行数据交换和共享。

2系统总体结构设计

系统采用在C/S模式下的客户表现层与数据库层之间加入一个应用程序服务器层的三层结构体系，利用该中间层实现对数据库的访问和商业规则封装。逻辑上包括数据库层、业务逻辑层和表现层。数据库层主要负责属性数据和空间数据的更新管理，实现与逻辑层之间的数据交互处理;业务逻辑层则根据系统功能进行数据运算、判断分析、综合分类等逻辑操作，实现模块化分析处理;表现层直接面向用户，接受用户命令操作并反馈处理信息。这种体系结构将数据处理与逻辑操作相分离，保证层与层之间的相互独立，从而提高系统运行效率并保证数据的安全性。

3系统功能设计与实现

3．1系统功能设计

系统功能分基本功能和专业功能两大部分。基本功能主要以工具条形式在系统主面板中实现，贯穿系统的整个生命周期，主要包括属性、图形数据输入和输出(导入/导出)、数据编辑、属性及空间查询、数据格式转换、地图量算和投影转换等常用功能。专业功能则以模块化形式划分，实现分析评价、综合归类、统计报表和专题制图等主要工能，包括城镇建设用地综合评价，从土地利用的广度和深度层面分析评价，得到土地适宜度和集约度评价值;产业优化度评价，运用区位基尼系数和聚类分析法从产业类型和效益层面进行产业优化度分析，得到产业发展协调度和经济地位;土地利用和产业发展协调性评价，通过构建土地利用协调系统和产业发展系统反映承接产业和土地之间的协调耦合关系，再根据协调度模型计算两者之间协调性;土地利用分区评价，根据土地适宜性、土地集约度等有关成果，采用多因子加权综合分析法计算土地利用分区指标值;最后，将以上评价结果按一定标准划分不同等级并将其写入数据库中保存管理。

3．2系统功能实现

基于结构设计和功能设计，在VisualStudio．Net框架下，使用C#开发语言，结合GIS组件ArcGISEngine开发土地利用分析评价系统，这种方式的优点在于开发速度快、方式灵活、可伸缩性强。ArcGISEngine是对ArcOb-jects核心对象的重新封装，功能强大，完全能够满足系统的需要，相比ArcObjects，ArcGISEngine更易使用，并且可以脱离ArcGIS平台，大大地降低了系统构建成本。利用ArcGISEngine我们可以轻松地实现地图常用操作，并在其基础上封装土地利用评价的核心对象，实现其社会经济层面的分析评价。

4数据库设计

数据库是系统的核心组成部分，数据库设计须遵循完整性、安全可靠性和易于操作等原则，且必须符合相关行业规范和国家统一标准，保证不同软硬件平台、同源异构数据体在各级别系统及其他相关系统间的无缝融合与共享，从而促进相关合作。因此，数据库设计必须兼顾两者特性，保证数据结构的相容性。本系统分别建设空间数据库和属性数据库，空间数据库是对应空间实体的地理编码，能够标识地物对象的空间位置，并隐式地包含了各空间实体的地理坐标，通常有个人地理数据库和多用户地理数据库。考虑到系统稳定性和数据安全性等方面，这里采用多用户地理数据库SDEGeodatabase。空间数据按其存储方式分矢量数据和栅格数据，矢量数据直接以ShapeFile文件格式存储到Geodatabase中，栅格数据由于存储量大，考虑到读取效率问题，采用文件系统结合关系数据库协同存储管理，由关系数据库存储数据路径信息，文件系统管理数据。属性数据库主要存储元数据、经济统计数据和土地利用指标数据等不涉及地理坐标的属性信息，采用关系数据库存储管理，将各类属性数据作为字段建立关系表，其建立规则须符合规范化、实用性和关联性的原则。

5系统应用效果

以皖江城市带为例，根据基础地理数据及2010年相关经济统计数据进行土地利用的分析评价。结果显示，皖江城市带土地利用存在较多问题。例如，其城镇建设用地适宜性与集约度普遍较低，产业优化评价在不同区县间结果相差较大，而产业发展与土地利用协调度同样普遍较低。经检验，以上结果与实际评价结果吻合，证明系统能够准确无误地做出土地利用的分析评价，并且运行稳定，符合评价工作业务逻辑要求，是一款值得推广的软件产品。6结束语本文同时从系统的功能和结构方面论述了基于GIS的区域土地利用分析评价系统的构建方案，并充分考虑到系统的构建成本、构建周期和系统的扩展与维护等因素。建成的系统能够满足土地利用评价的应用需求，并且符合人们的业务逻辑习惯，具有较高的实用价值。但由于篇幅有限，对系统建设后期的多级系统间协同工作的论述还不够详尽，仍需进一步探讨。

作者：于金蓉 刘冰 李显 单位：山东科技大学测绘科学与工程学院