基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发（精选9篇）

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇1

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发

摘要：随着生态公益林管护员的不断增多和管护业务的不断变化,传统手工管理无法实现图形数据和属性数据的集成管理、查询和统计等,数据录入比较费时,因此开发基于GIS的.生态公益林管护系统变得很有必要.在对不同管理层次生态公益林管护的日常流程调研和分析的基础上,对系统的技术路线、模块功能、软硬件开发环境等分别进行了设计和开发,建立一个结合地理信息系统的管护信息系统,从而实现管护的可视化,高效化.作 者：王耀建 唐小明 朱金兆 孙金华 WANG Yao-jian TANG Xiao-ming ZHU Jin-zhao SUN Jin-hua 作者单位：王耀建,WANG Yao-jian(北京林业大学水土保持学院,北京,100083;中国林业科学研究院资源信息研究所,北京,100091)

唐小明,孙金华,TANG Xiao-ming,SUN Jin-hua(中国林业科学研究院资源信息研究所,北京,100091)

朱金兆,ZHU Jin-zhao(北京林业大学水土保持学院,北京,100083)

期 刊：水土保持研究 ISTICPKU Journal：RESEARCH OF SOIL AND WATER CONSERVATION年，卷(期)：,14(2)分类号：X171.1 TP79关键词：生态公益林 管护信息系统 地理信息系统

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇2

公益林是指为维护和改善生态环境,保持生态平衡,保护生物多样性及满足人类社会生态、社会需求和可持续发展为主体功能,主要提供公益性、社会性产品或服务的森林。在当今全球自然资源趋于枯竭、生态环境日益恶化的大背景下,森林的公益效能越来越被充分地体现出来,公益林的建设也成为改善生态环境的重要组成部分。我国政府已正式实施西部大开发战略,其中生态环境建设成为其切入点和核心,并且先后启动了“退耕还林(草)”、“天然林资源保护”、“防沙治沙”等工程。然而,如何对工程建设的效益(即公益林生态效益)进行评价,采用什么标准和指标,使用什么方法表示,已成为当前迫切需要研究和解决的问题。

因此,在公益林生态效益评价方法及GIS空间分析理论和技术的基础上,对公益林生态效益进行GIS空间分析,通过空间分析的基本方法,提出其实现的基本算法。在此基础上,基于Arc GIS Engine技术探讨了GIS空间分析二次开发过程,设计并实现了实现公益林生态效益GIS空间分析的各种功能———空间查询、缓冲区分析、专题图制作等。

1 GIS空间分析技术

空间分析是GIS的核心和灵魂,是其区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。利用空间信息分析技术,通过对原始数据模型的观察和试验,用户可以获得新的经验和知识,并以此作为空间行为的决策依据。空间信息分析的内涵极为丰富。作为GIS的核心部分之一,空间信息分析在地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用。在此介绍缓冲区分析技术和空间统计分析技术。

1.1 缓冲区分析(Buffer Analysis)

缓冲区分析是针对点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形。缓冲区的产生有3种情况:一是基于点要素的缓冲区,通常以点为圆心、以一定距离为半径的圆;二是基于线要素的缓冲区,通常是以线为中心轴线,距中心轴线一定距离的平行条带多边形;三是基于面要素多边形边界的缓冲区,向外或向内扩展一定距离以生成新的多边形。缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一,它在交通、林业、资源管理、城市规划中有着广泛的应用。例如:湖泊和河流周围的保护区的定界、汽车服务区的选择、民宅区远离街道网络的缓冲区的建立等。

1.2 空间统计分析(Spatial Analysis)

空间统计分析可包括“空间数据的统计分析”及“数据的空间统计分析”,前者着重于空间物体和现象的非空间特性的统计分析,解决的一个中心议题就是如何以数学统计模型来描述和模拟空间现象和过程,即将地理模型转换成数学统计模型,以便于定量描述和计算机处理,着重采用常规的统计分析方法,尤其是多元统计分析方法对空间数据的处理,而空间数据所描述的事物的空间位置在这些分析中不起制约作用[3]。主要有常规统计分析、空间自相关分析、回归分析、趋势分析和专家打分模型等。

2 公益林生态效益评价方法及模型

公益林是以完整健全的生态功能为主导,集生态、经济、社会功能于一体的森林群落,其主体功能是维护和改善生态环境,保护生态平衡,保护生物多样性,以满足人类的生态需求、社会需求和可持续发展需求。公益林的主要目的不是生产木材和林副产品,而是充分发挥森林的生态功能,以满足国民经济和人民生活对生态效益的需求。

2.1 公益林生态效益分析

公益林生态效益是指森林生态系统及其影响所及范围内对人类社会有益的全部效用。它包括在森林生态系统之中,以木本植物为主体的生物系统,即生命系统提供的效益,和与生命系统相适应的环境系统所提供的效益,生命系统和与其相适应的环境系统在进行各种生态生理作用过程中所形成的高于或大于其组成部分之和的整体效益[3]。

公益林生态效益的计量一般分为2类:一类是森林生态效益的物理量的计量,另一类是森林生态效益的货币量的计量。前者是可通过统计检验的,后者只可通过社会检验。前者是统计模型,后者是结构模型。从其定义可以将公益林的生态效益划分为涵养水源效益、保持水土效益、抑制风沙效益、改善小气候效益、吸收二氧化碳效益、净化大气效益、减轻水旱灾效益、消除噪声效益、游憩资源效益、野生生物保护效益等10种[4]。

2.2 公益林生态效益的评价方法

早期的公益林生态效益计量都是定性化描述,20世纪80年代后,各国学者尝试性地把公益林生态效益从实物量统归到价值量计算。然而,由于公益林生态效益的多样性,有关计量评价体系多种多样;更由于公益林生态效益在不同国情、林情下,评价的原则有所不同,各国学者根据本身的具体情况、研究对象和条件来确定合理的计量评价方法。评价方法主要分为替代市场技术类评估方法、模拟市场技术类评估方法2种。

2.3 公益林生态效益的调整系数

(1)有效面积系数。因为公益林生态效益的效能和它的效益是不完全统一的,为区分能产生和不能产生某种生态效益使用价值的林地,而定义公益林生态效益的“有效面积系数”[5]。有效面积系数定义为:在公益林生态效益的总体估量中,能产生具有使用价值的某种生态效益的林地面积(或蓄积)与总林地面积(或蓄积)之比。范围定在0

在上述的公益林生态效益中,公益林水源涵养、水土保持、吸收二氧化碳、释放氧气、减轻水旱灾、野生生物保护的有效面积系数均为1。这说明这6种生态效益在所有的林地中均具有使用价值。而改善小气候是有防护林带造成的增产效益,所以它的有效面积系数与林带的比重有关;防风固沙具有浓厚的地方性;游憩效益应有一定比例,不是所有的林地都适宜发展森林旅游的;消除噪声主要是城市林地产生的效益,所以它的有效面积系数特别小。

(2)市场逼近系数。在公益林生态效益替代市场技术的支持下,虽然公益林生态效益作为一种“公共物品”不存在有形市场和有形市场的商品价值,但可利用数学上的数值逼近方法,构造一个参数使该公益林生态效益的货币计量向有形的市场逼近。通近的程度越高,该公益林生态效益的货币价值量的科学性就越强。这就是公益林生态效益货币量的计量(包括检验)准则,称之为公益林生态效益的“市场逼近”理论。在用替代商品法进行公益林生态效益物理量向货币化转换过程中,由于替代商品功能与该生态效益功能上的差异和公益林生态效益本身的公共性,从使用价值的角度,构造一个系数,使得公益林生态效益的货币计量向“市场”逼近,该系数称为公益林生态效益的“市场”逼近系数。“市场逼近系数”∈(0,1)[4]。

2.4 公益林生态效益货币量构建模型

在公益林资源与环境空间数据库的支持下,在公益林生态效益的空间中,找出各公益林生态效益的合适“替代商品”和它的合理单价。在公益林生态效益物理量科学的计量的基础上,通过构造“有效面积系数”和“市场化系数”向市场化逼近,由此得到的社会所接受的货币量作为公益林生态效益的科学的经济计量。

由于公益林生态效益物理量和经济量是具有不同量纲,且属于性质截然不同的变量,所以公益林生态效益经济计量不能采用常规的统计模型,而只能采用通过参数构造的结构模型[6]。设某种生态效益货币量Ei的参数:有效面积系数Pj、市场逼近系数Rj、货币转换系数(或单价)Cj,由整体扩散模型获得生态效益物理量Wi,公益林资源属性数据库小班面积或蓄积Sj(t),小班数n,则该公益林生态效益货币计量模型为:

(j=1,2,…,n,n为小班数)

或

LZ为龄组。

式(1)用于公益林涵养水源效益、固土效益、减少土壤肥料损失效益、防风固沙效益、吸收二氧化碳效益、净化大气效益等效益的货币量计算;式(2)用于公益林的改善小气候效益、减轻水旱灾效益、游憩资源效益、野生动物保护效益、野生植物保护效益、消除噪声效益等效益货币量的计算。

3 公益林生态效益空间分析GIS系统设计

公益林生态效益评价分析,除了要计算出公益林生态效益的物理量和货币量之外,还涉及公益林资源和公益林生态效益的空间分布。除了要使公益林资源能进行空间分布外,还需要对其进行空间分析。因此,公益林生态效益空间分析系统所要求的功能处理常规的添加地图文档、图层管理、漫游、放大、缩小、全图、空间查询等功能之外,还需要有缓冲区分析功能。即要能对公益林的影响范围进行分析。此外,还要对公益林各种生态效益的物理量和货币量进行空间分析,因此还要实现专题图制作功能。

3.1 系统构架设计

公益林GIS系统分为3个层次,分别是市级公益林GIS系统、县级公益林GIS系统和乡镇级公益林GIS系统。县级林业GIS系统是整个体系的基础,它可以进行公益林多种专题图的制作与分析。公益林生态效益空间分析系统架构图为图1所示。

3.2 系统功能设计

根据需求分析,系统需要包含属性查询模块,缓冲区建立模块和专题图制作模块等。在系统中,基本图形要素均可进行空间查询,可以对基本图形要素进行缓冲区分析。同时,还可以使用DBase表中的任意字段作为对象,建立专题图。系统的功能结构如图2所示。

(1)空间查询。主要用于查询和定位空间对象,此模块中主要包括图与表的交叉查询、基于空间关系的查询等。

(2)缓冲区分析。主要是指对地图窗口中己加载的图层在设定的缓冲区距离内按照一定的显示方式、生成方式和处理方式在选定要素周围标示缓冲区域,以便用户分析所选要素在指定缓冲区内的相关要素信息。

(3)专题图制作。主要是以某一选定的对象或字段,划分等级之后,以不同的颜色显示不同的等级,以便于用户分析所选要素在不同区域的含量分布。

(4)图形管理。主要用于图层的加载,一般可以加载Shapefile、Coverage、SDE、image图像等。本研究所用数据为Shapefile格式文件。

系统中除了以上功能外,还有地图漫游、放大、缩小等功能。

3.3 关键技术实现

(1)空间查询。空间查询需要用到的接口主要包括IS-paital Filert等,空间查询过滤(Spatial Filter)组件继承于过滤查询(Query Filter)组件,是一个同时包含了空间约束和属性约束的查询过滤,可以用来同时使用空间约束和属性约束来从特征类中获取一组限定的特征。

ISpatial Filert接口用来定义一个几何标准的查询。用户必须设置3个属性:Geometry(几何)、Geomegtry Field(几何字段)和Spatial Rel(空间关系)。ISpaital Filert接口继承于IQuery Filter接口,在空间查询中,可以通过设置WhereClause语句来扩展查询,增加查询对特征属性的约定。Spatia IRel(空间关系)属性读入1个枚举变量,定义着查询几何和目标几何之间的空间关系。

在此功能中,可以用属性查图形,也可以用图形查属性。通过查询条件(ID、林班号、小班面积、小班号等)的设置,可以查询出任一属性数据所对应的小班的图形,同时还会将查询到的小班图形闪烁并放大显示。例如,以石林县公益林为例的空间属性查询结果如图3所示。

(2)缓冲区分析。在Arc GIS Engine中缓冲区分析对应着一个类Buffer,它在所有输入要素的周围创建一定距离的缓冲区,它的成员函数有dissolve_option、buffer_distance_or_field等,通过dissolve_option,可以设置所要进行缓冲的要素。

对公益林小班图形进行缓冲区分析,主要是为了了解公益林的影响范围。通过建立每一个小班的缓冲区,就可以知道每个小班的影响范围到底有多大,可以为公益林建设规划提供依据,在小班缓冲区范围之内,可以不用建设公益林区或者不必加强公益林区的建设,在缓冲区之外,则应该加强公益林区的建设与管理。缓冲区分析流程如图4所示。

公益林生态效益具有扩展性,如涵养水源效益、固定土壤效益、吸收二氧化碳效益等都具有扩展性,这些效益不仅会影响公益林本身所在的区域,而且还会影响到周边区域。如果了解了公益林生态效益的影响范围,则可以使其影响范围之内的有关个人和集体加入公益林管理与维护工作,使公益林能更好地发挥效益。

(3)专题图制作。Arc Objects给用户提供了多个着色对象用于专题图的生成,这个过程中即可以使用标准的着色方案,也可以定制自己的着色方案[7]。

这里采用Arc GIS Engine自带的分级着色方法,即Class Break Renderer着色法。分级着色法需要获取要素图层的要素类中某个数字字段的值,根据用户的要求将这些值分为几个级别,由于每个级别的Symbol不同而显示出不同的外观。

进行分类着色需要使用到Class Break Renderer对象,它的类实现了IClass Break Renderer接口。使用了Classify GEN对象和Histogram对象来获取数据,它们配合Class Break-Renderer着色对象使用,产生了分级着色的效果。例如,涵养水源效益货币量分布如图5所示。

4 结论

GIS在林业上的应用越来越广泛,如森林资源管理、森林防火、退耕还林等。但是,将GIS引入公益林的研究尚不多见,将GIS引入公益林生态效益评价分析则更少。针对这个问题,本文利用空间分析技术对公益林生态效益进行评价分析,取得了一些成果,公益林生态效益评价分析还可以为公益林经济补偿提供决策依据。

摘要：阐述了GIS空间分析的基本方法,介绍了公益林生态效益评价方法及相关模型。在空间分析模型的基础上研究了GIS空间分析功能的实现,包括空间查询、缓冲区分析及专题图制作,并设计实现了一个基于GIS的公益林生态效益评价分析系统。

关键词：GIS,空间分析,公益林,生态效益,系统设计,实现

参考文献

[1]戴前石.海南省森林资源地理信息系统的建立[J].中南林业调查规划,1999,18(4):42-44,57.

[2]李富海,刘建生.河南省森林资源GIS研建初探[J].河南林业科技,2002,22(3):13-16,30.

[3]宋彩平.基于GIS的森林生态效益空间分析研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2005.

[4]郎奎建.森林生态效益价值核算的市场逼近理论和技术研究[J].林业科学,2003,39(6):8-14.

[5]郎璞玫.基于GIS的森林生态效益空间模型分析研究[D].北京:北京林业大学,2001.

[6]郎璞玫.广义森林生态效益货币量的空间模型分析[J].生态学报,2003,23(7):1356-1362.

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇3

【关键词】移动GIS；GPS；数据查询；空间分析

1.绪论

1.1 旅游信息系统的发展

地理信息系统（Geographic Inform-

ation Systems，GIS）是为对空间对象提供分析和决策的，具有综合数据、地理模拟、空间分析功能的空间信息系统。它以地理空间数据库为基础，采集、存储、管理、检索、分析和描述地理分布数据。

“地理信息系统”诞生于20世纪60年代，1971年加拿大地理信息系统（CGIS）建立，它是世界上第一个实用的地理信息系统。到20世纪70年代，GIS逐渐成为实用性的应用系统。

为了使应用程序实现局部更新，简化开发过程，组件式GIS（COM GIS）出现了，它的出现使得GIS技术与COM技术实现了结合，它将GIS的各种功能模块按类划分成不同类型的控件，通过可视化的开发工具将各GIS控件之间以及GIS控件与其他非GIS控件之间集成起来。

随着网络技术的发展，Web GIS逐渐走入了人们的视野。GIS系统分为客户端、服务器和网络服务三部分，用户可以借助WWW的任意一节点，浏览系统站点的空间数据，并进行各种空间数据检索和空间数据分析，实现空间数据获取功能。

随着无线互联网技术的发展、移动终端的普及，移动GIS（Mobile GIS）应运而生并逐步成为地理信息技术发展的热点。它利用无线应用协议将将语言信息转化为WML显示在移动屏幕上，实现了GIS、GPS和无线互联网的有机结合。

一般的GIS系统描述的都是二维事物，但是现实中的事物都是三维的。为了能更好、更为准确的模拟、描述、管理现实事物的信息并提供决策支持，就提出了三维GIS（3DGIS）。3DGIS的核心问题是三维空间数据模型的建立，目前三维数据模型的研究还处于理论探索阶段，国际国内还没有成熟完整的3DGIS系统。

1.2 课题研究的意义

我国拥有着悠久的历史和灿烂的文化，随着经济全球化发展、人们生活水平的提高、国家政策的大力支持，旅游业逐步发展起来。根据我国旅游局调查表明，旅游业现已成为我国的支柱产业之一。然而，随着信息业的大力发展，全球经济都在逐步实现信息化，传统的旅游信息获取方式已不能满足现在人们多元化的需求，人们迫切需要旅游产业也实现高速信息化，使游客随时随地可以获取各种旅游需要的信息，如：酒店住宿情况、最优路线选择、景点介绍、旅游线路推荐等，全方位、多角度、生动的、立体的获取信息。随着移动终端的普及、移动GIS的出现，为移动旅游信息系统的建立提供了条件。

基于移动GIS的信息管理系统的建立实现了以客户为中心的旅游模式，实现了旅游业的高速信息化，可以实现空间检索与分析、最优路线设计推荐、景区介绍与宣传等功能，为旅游业的发展创造了一个良好的平台，促进了旅游业的可持续发展。

2.基于移动GIS的旅游信息系统的设计

2.1 设计目标

本课题以洛阳旅游为例，为实现洛阳旅游信息电子化，进行基于移动GIS的旅游信息系统的开发。为实现已客户为中心的旅游模式，本课题的具体研究目标如下：（1）设计实现手机号码注册登录；（2）通过属性数据库的设计，实现属性信息的检索，如景点信息的查询、衣食住行信息的浏览、查询、预定等；（3）通过空间数据库的设计，实现最优路线推荐、最优公交查询等功能；（4）通过GPS定位功能的设计，实现电子地图的相关操作；（5）通过多媒体数据库的设计，实现多种媒体的表现形式。

2.2 系统的整体设计功能结构图

图1 系统功能结构图

2.3 功能设计

本课题在调研了洛阳旅游信息市场的前提下，为满足设计目标，进行一下功能设计。

（1）数据录入、传输与管理

信息系统的建立需要大量的真实数据来支撑，数据的录入、传输与管理就显得十分重要。根据数据的性质不同，利用HTTP、FTP、UDP等通讯模块来实现数据的传输，利用eSuperMap工具实现数据的转换，使实体信息在地图上直观展示，使用户可以通过文字、图片、影视频等实时了解景区资源。

（2）信息查询

信息查询是本系统的主要功能之一，系统设计时利用SQL查询、空间关系查询（距离查询、范围查询）、属性和空间复合查询、地址检索等来实现景点、旅游线路、在旅游线路上的酒店、商场等的信息检索。

图2 系统登录界面 图3 公交查询图

（3）图形操作

以地图为载体，利用eSuperMap工具，设计提供地图的放大、缩小、移动、距离测量等相关操作，将地理信息以直观图形符号的形式展示给用户。

（4）GPS定位与空间数据分析

利用GPS、空间数据库、移动GIS分析空间数据，提供空间决策，实现距离计算，进而实现最优路线的设计和最优公交搭乘设计。

3.系统实现

本系统采用C/S结构，以eSuperMap为二次开发平台，利用手机终端、GPS、移动数据库来实现移动GIS与旅游信息的有机结合。图2为系统登录界面，图3为公交查询界面。

参考文献：

[1]刘海新,刘惠德,何虎军等.移动GIS的发展及其应用[J].地理空间信息,2005,3(4):41-42.

[2]李国斌,汤永利.空间数据库技术[M].北京:电子工业出版社,2010:40-60.

[3]闰宁.基于COM技术的旅游咨询信息系统设计与实现[D].北京:首都师范大学,2004.

[4]Chai-Ling Chang,Shang-Lien Lo,Shaw-L Yu.Role of Geographic Information System(GIS)in Watershed Simulation By Winvast Model[J].Environmental Monitoring and Assessment,2006,10(121):287-299.

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇4

内蒙古自治区生态公益林管理信息系统设计

生态公益林建设是内蒙古自治区生态环境建设和林业可持续发展的`基础.文章在分析内蒙古自治区生态公益林经营和管理现状的基础上,重点阐述如何构建一个高效的生态公益林管理信息系统来实现对护林员、补偿资金、各项经费、林地管护情况以及定点监测等数据的有效管理和森林生态效益的综合评价,对提升内蒙古自治区生态公益林的经营管理水平、充分发挥其生态环境效益具有重要意义.

作 者：庞晓燕 陈永芳 于振海 PANG Xiao-yan CHEN Yong-fang YU Zhen-hai 作者单位：内蒙古自治区林业监测规划院,呼和浩特,010020刊 名：内蒙古林业调查设计英文刊名：INNER MONGOLIA FORESTRY INVESTIGATION AND DESIGN年，卷(期)：32(5)分类号：P208关键词：生态公益林管理信息系统 数据库 功能 模块 资源

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇5

1 三维矿山爆破系统的研究

三维矿山爆破信息系统是一个将环境模拟和矿山开采业务结合在一起的综合性的信息系统, 是以地理信息系统为研究平台, 通过数据与影像来反映爆破系统中存在的不足, 通过建立三维矿山模拟爆破系统, 可以将矿山构造了解的很透彻, 很快实现矿山数字化和信息化, 也可以将这个系统应用于火灾, 地质灾害等行业, 从而保证工程的顺利进行。满足了人类不同领域的经济要求。

1.1 三维矿山爆破系统的框架研究

通过对GIS这个系统平台和一些地理方面的信息软件进行研究, 研究人员研究出了一个矿山的系统框架, 通过框架来查询地理的基本信息, 并分析矿山爆破带来的影响。图1即是三维矿山爆破系统的研究框架:

这个系统框架通过数据处理平台建立一个爆破平台, 从而为矿山领域提供一个形象的环境模拟, 并对环境模拟进行分析, 做出统计报表和爆破评价, 最终, 得到有关三维矿山系统的爆破理论, 并将这个理论很好的应用于实际的矿山开采中。

1.2 地理信息数据的获取

为了获取矿山爆破系统的地理数据, 就需要一定的参数对数据进行分析。下面是数据参数的图表1:

通过对数据的参数进行分析, 可以得出波段的信息指数和区域面积大小。另外, 我国的GRS系统比较完善, 也可以通过GPS的测量来获取地理信息数据。DEM是一种数字高程模型, 在地理学中主要应用于地理信息的获取。获取信息的途径主要将纸质地图和立体图像的结合。获取地理信息后就要对这些信息进行处理。

2 三维矿山爆破模块的研究

对于三维矿山的爆破系统模块的研究主要有两方面, 首先是空气冲击波的危害研究, 空气冲击波是指爆炸药在爆炸过程中而形成的一种高压气体, 这种气体会不断向外传播, 在空气中形成一种噪音污染。空气冲击波的爆破深度与噪音污染是成正比的, 下面是空气冲击波影响范围的数轴图, 从图2中看出来, 空气冲击波在空气中的声音污染还是很严重的。

其次是对爆破震动的危害研究, 爆破震动是由于爆破而引起的一种震动, 对建筑物的影响也是很大的, 下面是爆破震动影响范围的数轴图, 从图3中可以看出来, 爆破震动的速度相当迅速[1]。

3 GIS的三维矿山爆破信息系统的实例应用

三维矿山爆破信息系统主要是以GIS为平台。结合一些地理信息资源的应用, 最终形成一个完整的地理信息平台系统, 通过对这个地理信息平台系统进行研究, 实现矿山爆破信息系统的资源整合, 为矿山爆破的研究提供方便, 从而预测爆破可能带来的危害, 减少矿山爆破带来的不良影响。GIS的三维矿山爆破信息系统的流程主要有两个, 分别是系统总界面和爆孔流程。

GIS的三维矿山爆破信息系统的应用带来的影响主要有三方面:第一:完善了爆破信息数据, 通过对三维矿山爆破信息系统进行研究, 为地理学的进一步发展提供了依据, 将矿山爆破系统进行三维化, 让研究学者更能直观的对爆破系统进行研究, 增强了系统的分析性。第二:通过对三维GIS矿山爆破信息系统的应用, 实现了对地理地质灾害的监测与预测, 完成了监理信息与地质灾害的资源整合和分析, 为地质灾害的预测提供了一个稳定的虚拟环境, 也为地质灾害提供了专业的决策管理, 满足了地质灾害的监测、资源利用和地理信息的方面的需求。第三:通过对三维GIS矿山爆破信息系统的应用, 将矿山爆破系统的优化决策扩展到各个领域, 比如在矿山和石油领域都可以利用三维爆破系统来预防爆破可能带来的影响与危害, 并及时进行防御, 减少矿山资源和石油资源的浪费。通过对各个领域提供爆破系统技术方面的决策, 使更多的领域都能利用三维爆破系统解决实际中的问题[2]。

4 结语

通过对GIS三维矿山爆破信息系统的技术研究, 健全了地理信息系统, 为矿山领域的开发提供了技术方面的方法, 也完善了矿山的爆破系统, 为爆破系统提供了安全辅助。

摘要：GIS是一种地理信息系统, 主要用于地理信息的采集和分析, GIS所采集来的信息能够确切的反映出地理动态变化的规律和结构。基于GIS地理信息显示, 矿山未来的发展趋向于三维数字矿山, 所以, 研究人员应该把重心放在三维矿山爆破信息系统的开发与应用之中, 通过研究三维矿山爆破信息系统, 建立一个矿山模型, 并对矿山爆破模拟系统进行分析研究, 从而减少矿山资源的利用率。文章主要从矿山爆破系统的技术研究应用方面展开分析。

关键词：三维矿山,爆破,GIS,应用

参考文献

[1]陈宁.磷矿山安全风险预警与风险监控系统研究[D].中国地质大学 (武汉) , 2012.

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇6

[关键词] PB ASA 人才信息管理 局域网

一、引言

随着社会的发展，社会对人才的需求越来越多，人才信息的管理成为企事业单位管理中最重要的组成部分。传统的人才信息管理的运作需要大量的人力、物力、财力，数据种类繁多、数据量庞大，出错率较高，给企事业单位的管理带来很大的不便。建立高效、实用、科学的人才管理系统成为企事业单位走向高效、科学化管理的一个重要环节。人才信息管理系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备，以及其他辦公设备，进行信息的收集、运输、加工、储存、更新和维护，支持组织高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。近年来，随着计算机软件开发工具和数据库技术的发展，单机版的人才信息管理系统在企事业单位的管理中发挥了越来越重要的作用。随着网络扶持技术的发展，利用网络进行人才信息管理的需要越来越多，本文将探讨一种基于PowerBuilder 9.0(简称PB9.0)和Sybase Adaptive Server Anywhere 8.0(简称ASA8.0）数据库的网络版人才信息管理系统的设计方法。

二、系统设计

本系统开发时考虑到尽量利用管理部门现有的软硬件环境，采用先进的管理系统开发方案，从而达到充分利用管理部门现有资源，提高信息利用率的目的。

1.理论基础

系统采用C/S体系结构。如图1所示:

C/S，即服务器/客户机网，Client/Server。在客户机/服务器网络中，服务器是网络的核心，而客户机是网络的基础，客户机依靠服务器获得所需要的网络资源，而服务器为客户机提供网络必须的资源。客户端负责提供表达逻辑，显示用户界面信息，访问数据库服务器；服务器端根据客户端的请求进行应答，提供数据服务。

通过C/S可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到 Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。

2.开发工具

本系统采用PowerBuilder9.0和Sybase Adaptive Server Anywhere 8.0数据库进行开发。

PowerBuilder（简称PB）是著名的数据库开发工具厂商Sybase公司推出的产品，它完全按照客户机/服务器体系结构研制设计，可以集中数据的存储和管理，实现资源共享，降低维护的难度，集中实施企业规则，实现企业信息的标准化;采用了面向对象和可视化技术，在界面设计上减少了代码，使系统的调试和维护更容易，缩短了开发时间;而且提供了一种高级的结构化编程语言PowerScript，包含丰富的数据类型和众多函数，并提供了一套完整的嵌入式SQL语句，使数据库编程变得非常方便快捷。

Sybase Adaptive Server Anywhere 8.0是一个面向联机处理、具有高性能、高可靠性的功能强大的关系型数据库管理系统。它的多库、多设备、多用户、多线程等特点极大地丰富和增强了数据库功能，它的可靠性、强大性、安全性和高性能可以很好地满足企业业务中关键任务的需要。

3.模块结构

系统的主要功能是:实现对人才信息的录入、修改、删除、查询、浏览；对人才信息的分类别、分系统、分字段、分模块统计形成统计表和统计图并进行打印。

本系统主要分为党政干部人才管理、企业管理人才管理、专业技术人才、农村实用人才管理和昌黎县籍在外人才管理五大部分，如图2所示。其中，在5个人才信息管理中均可实现如下功能:信息输入、信息修改、信息浏览、信息查询、信息统计和报表打印的功能。数据管理模块中还可实现数据导出和数据库备份恢复功能。另外还提供了系统帮助和在客户端系统更新的功能。

4.数据库设计

系统在数据库设计上，采用了分布式的处理方式，在整个系统的设计上运用了C/S模式，使得系统在处理数据时，更高效、快捷。在对数据库的维护上也省去了很多不必要的麻烦，使数据库更易维护、操作和管理。

在需要分析的基础上，对各个实体进行分析和设计，确定它们之间的关系，得到人才实体的E-R图，如图3所示。

数据库中的主要表有:用户信息表、县籍人才的基本信息表、县籍在外人才信息表、社会任职表、奖励信息表、人才类别表、其他信息表、备注表等。为了实现各表之间信息共享的目标，利用主外键将互相联系的表连接起来。互联的字段是“iperson_number”，即身份证号。另外，在数据库中创建多个视图和存储过程，方便用户进行数据查询和数据处理。

三、系统实现

根据调查研究中用户的要求，在系统设计时充分考虑了界面的友好性、操作的方便性、数据处理的高速度等因素。

1.数据管理

在各浏览界面上，根据用户的分类而分别设计不同的按钮，实现不同的功能。在客户端，主要用于浏览信息，比服务器的界面减少了添加、存储、删除三个功能按钮，限制了客户端的用户权限，保证了数据的安全。在服务器端，进行数据删除时，可能发生级联删除的情况，提示用户是否删除，保证了数据的一致性。在添加信息时，根据表的设计结构，只有当设为主键的身份证号填充正确后，照片的添加按钮才变成可用状态；若身份证号填写错误，将无法保存用户信息，保证的数据的正确性。在选择民族、政治面貌等情况时，采用了下拉列表，方便用户使用。

系统提供了数据导出向导，可使用户方便地按照向导所提示，将动态生成的数据，按照一定的输出格式(Excel、Web）导出到文件。

在打印模块，为了方便对信息的量化处理，系统设置了三种打印附表，可以使打印出来的报表格式统一，方便管理者对数据的管理。在党政人才子系统，设有打印干部任免审批表，方便管理者对审批表的格式做统一设置，也方便了存档。用户在打印时可以设置打印一条信息，或多条信息，使用起来更加方便。

2.数据备份和恢复

在服务器端，管理员对信息的管理过程中，经常会遇到一些无法预测的情况，这种情况可能导致系统的破坏和数据的丢失。针对这种情况，系统提供了数据库备份和恢复处理功能。数据备份是通过程序直接调用PowerBuilder9.0自身的数据库备份程序dbbackup.exe对系统的数据库进行备份。数据恢复采用了批处理方式，管理员在单击数据库恢复按钮时，程序断开数据库连接，然后调用cmd.exe程序，运行主目录下的huifu.bat批处理程序，成功时返回恢复成功的消息。

批处理程序如下：

Attrib -r qy_db.db

Attrib -r qy_db.log

del qy_db.db

del qy_db.log

copy backupqy_db.db qy_db.db /y

copy backupqy_db.log qy_db.log /y

Attrib +r qy_db.db

Attrib +r qy_db.log

3.客户端系统更新

C/S体系结构有一个很大特点：客户端必须安装应用程序。有时客户端不能快速反映服务器端的更新，为了弥补这个缺陷，系统在客户端提供了自动升级程序，可以在局域网内部实现服务器端和客户端的版本同步，因此在系统纠正BUG或是系统升级时，免除了重新安装客户端的麻烦。

实现方法是在服务器和客户端分别建立一个INI配置文件，内容如下：

[Option]

Version=1.0 //版本号

Server=\10.16.0.1子 //服务器IP

Folder=image //服务器保存更新文件的共享

Notes=//本次更新内容

使用窗口自定义函数Wf_getfilename，来实现自动升级。当客户端运行时，系统自动检测是当前版本是否是最新版，若系统已经是最新的版本，系统弹出对话框提示；若服务器端已经升级到高版本，客户端就会很快自动地检测到，并提示用户是否更新系统。若用户在更新时选择了否，系统将自动退出，当用户下一次进入系统时仍然会提示用户要更新系统；若用户选择了是，则进入系统更新状态。当系统更新完毕后进入新版本下的登陆状态。

客户端运行时，如果服务器端对数据进行了更改操作，客户端不能及时反映出结果。为了解决这一问题，在用户登陆客户端系统时，为数据的刷新时间设置了一个默认时间，长度为65秒；用户也可以根据自己的操作习惯自行设置刷新时间，设置的范围是0-65秒；用户将这个时间设置为0时，系统将不更新。另外，还提供了手动刷新的功能。

四、结语

对系统进行了针对性的全面测试，包括白盒测试、黑盒测试、单项测试和数据跟踪测试，證明此系统与现行工作方式相比，处理速度和能力有明显的提高，并改善了单机系统对数据操作的不便，而且实现了了并发控制，大大提高了办公效率，有利于实现网络办公化及信息的网络化处理。

使用PB开发工具开发的系统，操作简单、运行可靠、安全性高，并能实现信息管理的网络化，实现局域网内的数据共享，使系统脱离单机的工作环境，成功实现由单机系统向C/S体系结构的转化，提高工作效率。

参考文献:

[1]柯建勋张涛 邵亮:PowerBuilder9.0进阶开发篇[M].北京:清华大学出版社，2003

[2]杨昭:PowerBuilder9.0对象与控件技术详解[M].北京:中国水利水电出版社，2003

[4]张长富李匀:PowerBuilder9.0开发人员指南[M].北京:希望电子出版社，2003

[5]段兴:PowerBuilder8.0实用程序设计100例[M].北京:人民邮电出版社，2003

[6]刘志铭张振坤冯文萃:PowerBuilder数据库开发关键技术与实例应用[M].北京:人民邮电出版社，2004

[7]求是科技.PowerBuilder9.0程序设计与开发技术大全[M].北京:人民邮电出版社，2004

[8]张长富李匀:PowerBuilder9.0参考手册[M].北京:希望电子出版社，2004

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇7

关键词:对象关系型数据库地理空间技术宽带用户资源管理

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0006-02

1 引言

近几年来,GIS技术在全球得到了迅猛的发展,它已成为IT的重要组成部分。目前,GIS在许多部门和领域得到了十分广泛的应用,例如资源开发、土地管理等等。宽带资源管理是GIS[1]在网络通讯设施管理领域中的典型应用。随着计算机网络的飞速发展,网络资源集中管理已经成为各个网络运营企业和专网单位的迫切需求。虽然我国的交换设备与传输设备已经赶超国际先进水平,可是与之配套的承载着交换与传输业务的网络线路资源管理手段仍然十分滞后。落后的管理手段成为现代通信企业发展的巨大障碍。基于我国网络资源数据量大、管理复杂的特点,利用计算机科学技术开发一个用于综合管理各类线路资源的网络资源管理系统,实现对网络线路有效、快捷、方便的管理,具有十分重要的意义。本文根据宽带用户资源管理的功能需求,结合GIS软件的特点,以基于面向对象的关系型数据库为底层平台,选择Microsoft Visual C++[2]为开发工具,对宽带用户管理系统进行研究与设计。

2 对象关系型数据模型

数据库系统是对数据进行存贮和管理的系统。数据模型是数据库系统的核心和基础,各种数据库管理系统(DBMS)都是基于某种数据模型的。通常,按照其特点可分成层次/网状数据模型、关系型数据模型以及面向对象数据模型三大类。

对象关系型数据模型是面向对象数据模型的一个分支,其特点是:以关系数据库系统为基础并在其上扩充面向对象的若干主要功能,既弥补了关系数据库系统功能的不足,又保护了关系数据库系统的传统优势。

对象关系型数据模型在数据库中的应用:(1)对象关系型数据库可将表作为一种数据类型,表中的每一条目可延伸为用户自定义的单一值;(2)数据库中表的列值可以有任意数量的值,而非单一值,并且这些值可以是不同的数据类型;(3)数据库可以通过在表中封装状态和行为,来实现对每项数据的管理与操作;(4)可在数据库中引入面向对象思想中继承的概念,使得数据库中的所有表都可以用层次式架构组织起来。

3 宽带用户资源管理方案的设计

基于GIS的宽带用户资源管理主要分为三个不同部分的设计:导入数据设计、用户管理设计、设备管理设计,设计方案如图1所示。

3.1 导入数据方案设计

主要指在外部数据库和系统内部的数据库之间设计数据接口,将用户数据导入到系统数据库中进行管理。在设计数据库接口时,要求开发人员对数据格式规范化,形成一个统一的系统配置文件。配置文件的设计要灵活,方便用户根据不同的情况随时可以修改部分数据的格式。

3.2 用户管理方案设计

主要指对宽带用户的管理。基于GIS平台的宽带用户资源管理与一般的用户管理不同,它实现的是对基于整条线路和全部线路设备的终端用户的管理。宽带用户管理主要管理从局站到光分线盒所经各个设备及对应用户:对设备记录其编号和使用的端子号,对用户记录其基本信息,如:姓名、地址等。为了方便管理人员的使用,需要在系统中设计一个与底层数据库连接的用户管理接口,使管理人员可以直接在宽带用户资源管理系统中对底层数据库中存储的用户数据进行插入、修改、删除等操作。

3.3 图面设备管理方案设计

主要指对光缆配线架(Optical Distribution Frame,简称ODF)设备的管理。光缆配线架是安装在局站机房内的光缆线路网中的成端点设备。在宽带用户资源管理系统中,对光缆配线架的定义为:“135 ODF光配线架”。135是光缆配线架在系统中的唯一类型标识。

为了方便管理人员查看,采用图形化设计方式来管理光缆配线架设备。其管理分为数据录入及展开图设计两部分。在数据录入中,首先要在图面上录入设备属性数据,其次要在用户管理对话框中录入对应的用户数据;在展开图的设计中,分为一级展开图设计和二级展开图设计。一级展开图用于综合管理对应局站的所有光缆配线架设备。二级展开图用于管理单个光缆配线架设备,同时可以对光缆配线架的端子信息进行查询。

3.4 数据结构设计

在基于GIS的宽带用户管理中,需要从对象关系型数据库中读取大量的数据。如何有效的组织各类数据,并尽量简化各个方案的实现难度,是本设计需要解决的一个重要问题。根据导入数据、用户管理和设备管理这三个模块的特点,可以采用不同的数据结构设计。

在导入数据模块设计中,由于要将外部数据库导入的数据存储在系统数据库中,因此要在系统数据库中定义存储宽带用户信息的类(类似于表单的建立),设为 “FCPINFO”类。

在用户管理模块设计中,需要记录各个用户信息及对应的设备信息。为了方便记录整条线路的数据,本模块采用链表的方式来存储每条数据记录,根据线路顺序依次存储各项设备对应信息,最终形成一条由起点设备至终点设备的完整线路数据及对应的终端用户数据。

在图面设备管理模块设计中,采用图形管理方式,为了实现设备展开图以及端子信息查询等功能,必须从数据库中读取出当前设备的属性信息。在本系统中,使用新建一个类的方式来记录光缆配线架对应的属性项,用属性项类指针来存储当前设备的各项属性值。从数据库中读取各项属性的属性值,并赋值给各个类的指针对象,在使用完毕后释放指针对象的空间,从而实现对设备信息的管理。

4 功能实现

4.1 导入数据方案的实现

第一步,定义一个系统配置文件,在配置文件中定义所有数据导入的格式。第二步,将外部数据库数据按配置文件的格式导出,保存为某种类型的文件(例如:文本文件)。第三步,编写程序,根据配置文件及数据文件的内容,自动写入一个SQL文件,在SQL文件中记录插入数据的时间和插入数据的SQL语句。最后,使用一个系统数据库的API函数来执行这个SQL文件,从而实现对用户数据的导入。

4.2 用户管理方案的实现

用户管理模块的功能是为使用宽带用户资源管理系统的工作人员提供一个录入和管理用户数据的接口。通过添加、修改、查询、删除用户信息等操作,实现对用户的管理。在该方案的开发中,采用一种ActiveX控件(第三方网格控件GridWizard),使得在表编辑时,具有下拉列表选择和弹出对话框等功能,从而大大提高了本系统的开发效率。

4.3 图面设备管理方案的实现

光缆配线架的一级展开图,主要针对多个光缆配线架设备进行管理。在一级展开图中将设备按行和块来排列,每行中的一块就是一个光配线架,根据其行号和块号来绘制对应的ODF块。二级展开图则是对单个光缆配线架设备进行管理。二级展开图的绘制依赖于ODF的框数、盘数、芯数等属性。根据所得属性值在绘图区中绘制设备对应端子,并显示图例信息。为使设备展开图直观地显示当前设备的使用状况,分别对不同类型的端子(空闲、损坏、宽带用户)设置不同的颜色加以区分。

由于展开图的大小有限,必需动态绘制光缆配线架端子,即:在相同的区域内根据端子数量决定绘制端子的大小。具体方法如下:⑴首先得到有效绘制区域的Width()和Height();⑵ 根据从数据库读取的数据,计算绘制端子的行数、列数、中间空出的空间大小、及输出文本占用的空间,等等;⑶ 用Width()和Height()分别除以计算好的数目,得到行宽wPiece和列宽hPiece。用其中较小的那个作为绘制端子的半径r;⑷ 调用3层循环,根据框数、盘数、芯数分别绘制端子,并分别输出对应的文字提示。

通過上述三部分的研究与设计,最终完成了系统功能的开发,系统界面如图2所示。该宽带用户资源管理系统是一个地理空间资源操作支持系统,它以电子地图为背景,以对象型数据模型为基础,为具有地理空间特征的网络线路设施和用户,建立符合网络线路专业规范的空间数据模型和数据库,实现从获取服务需求、线路资源规划、工程建设、运行维护、网络分析、故障报告、工作调度、现场应用、资产管理和企业内部信息查询等应用的一个综合信息管理系统和支持决策系统。

5 结语

综上所述,本文研究了基于GIS的宽带用户资源管理方案,设计了三个不同部分的用户数据管理模块。通过实际开发,解决了系统配置文件的设计、链表式结构存储数据、动态分级绘制设备展开图等技术难点,实现和完善了适合于宽带用户资源管理的资源管理系统,扩展了宽带用户资源管理的应用范围,满足了更多用户的需求。

参考文献

[1]戴维斯著,蒋波涛译．GIS for Web应用开发之道[M].北京:电子工业出版社,2008．

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇8

本系统采用GIS的工具软件MapInfo和可视化编程工具VB和地理信息系统组件MapX, 采用ACCESS数据库进行集成化开发渤海船院数字校园系统。

一、数字校园系统

数字校园是利用计算机技术、网络技术、通讯技术, 以及科学规范的管理对校园内的教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化, 以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制;通过组织和业务流程再造, 推动学校进行制度创新、管理创新, 最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化[1]。以教师、学生、管理人员为主体, 以教学、科研、管理活动为主要服务对象, 通过校园数字化实现资源高度共享、信息高速流动, 建设数字化教学、科研与管理环境。

二、系统总体设计

1. 系统需求分析。

目前渤海船院的校园建筑信息由学院基建处管理, 学生信息由学生处管理, 教学信息由教务处管理等。各种校园信息相互独立, 没有进行有效的集成管理, 这样的管理模式很难实现学生档案信息与校园地图实体的关联及动态查询更新, 而基于GIS组件技术的数字校园系统就有可能顺利实现上述与空间信息有关的任务, 例如空间图形的录入、编辑、浏览、查询, 等等。

我通过深入调查了解了各种用户的潜在需求大致如下:

(1) 实现对电子地图的各种基本操作, 如放大、缩小、漫游、测量, 并提供鹰眼图;能够详细直观地表达校园的各项空间信息和属性信息。

(2) 实现建筑物楼层位置查询, 不仅可以查询、显示建筑物的楼层信息, 而且可通过点选来查询该楼层相关部门的房间面积、类型和功能, 以及在该层平面图的详细位置, 并实现地图的定位显示。

(3) 实现教师和学生信息管理, 提供对教师和学生基本信息的管理和维护功能, 提供对年度教学课程表的管理和维护功能。

(4) 数据的查询与检索:提供空间信息和属性数据的查询功能, 并将抽象晦涩的地理位置信息用色彩鲜明、直观明了的图像和表格形式显示出来以供用户方便应用。

2. 系统功能模块。

根据渤海船院的实际情况, 提出了数字校园系统的功能模块如图1所示。

三、系统数据库设计

数据库是系统的各项功能得以实现的数据基础, 因此如何将各种数据按照一定的结构组织、存储和管理, 以便于提高系统信息查询和处理的效率是系统数据库设计的关键。本系统中的数据主要是以Microsoft Access和GIS软件Arc/Info为主题, 对空间数据和属性数据进行操作和维护的。

1. 空间数据库的设计

空间数据主要由基础地理数据和专题数据组成, 各空间数据按其特征分层进行存储[2]。根据学院各空间信息的特点, 将校园空间信息分为5个基础类别——主要建筑、其他建筑、运动场地、校内道路和绿化用地, 主要的地理数据分层如表1所示。在各个基础类别之下, 又分出多个地物专题。如主要建筑设施包括教学、科研、公寓、宾馆、医疗和饮食5个专题。

2. 属性数据库的设计

属性数据是对目标的空间特征以外的目标特征的详细描述, 它包含了对目标类型的描述和目标的具体说明与描述[3]。本系统分别设计了空间要素的属性信息有教学楼信息属性表、宿舍楼信息属性表 (如表2所示) 、运动场地属性表、校内道路属性表, 以及其他建筑属性表等。不可地图化的属性信息主要有院系信息属性表、教师信息属性表, 以及学生信息属性表。

四、系统主要功能实现

1. 对校园电子地图操作。

图层控制:由于矢量图形是分层叠合而成的, 但不同类型的地图对象分布在各自的图层上[4]。图层控制窗口向用户显示组成当前地图的所有图层信息, 包括图层名称、可见性等。通过鼠标, 用户可以方便地进行图层的显示和隐藏操作, 这样便于操作者从屏幕上识别并进行操作。

地图放大:对地图上的某点或某区域可以进行任意的放大浏览。点击“放大”按钮, 在地图窗口内用鼠标单击, 地图将以该点为中心放大一倍比例尺显示。

地图缩小:与地图放大相似, 可以任意对地图进行随意的缩小浏览。点击“缩小”按钮, 在地图上任意位置单击鼠标左键, 地图将以该点为中心按缩小比例尺显示。随着地图的不断缩小, 可显示的图层数和地物内容也相应减少。

地图漫游:对地图进行漫游游览, 在地图窗口内拖动鼠标, 窗口内的地图跟随移动, 使地图上当前窗口范围外的内容进入屏幕视野范围。

距离测量:利用地图工具, 可以测量校园里的任意两地之间、任意路线的距离, 可以测量任意地物、任意形状的面积, 而不需要进行实地勘测, 大大提高了工作效率。

地物统计:在相应控件的支持下, 可以对地物对象进行各种统计分析, 并直观地显示在用户面前。

鹰眼图:在鹰眼图上可以像从空中俯视一样查看地图框中所显示的地图在整个图中的位置。

2. 信息查询。

院系信息查询:可查看学院简介和各个系部的基本信息, 并可查询各个部门教师的信息。

学生信息管理和查询:学生信息管理查询模块的进入包括管理员和学生用户两种权限。前者可按照学生所在院系及专业查看所有学生记录, 对记录进行添加、删除和编辑操作, 并可将记录输出为报表。用户可按条件查找学生记录。可按照名称、学号、专业等属性来查询符合条件的学生信息记录。

3. 数据的及时更新。

校园基础管理信息是经常发生变化的, 如房屋的新建、拆除, 学生的学籍变化等。利用系统, 能够根据实际情况的变化及时对系统中的数据进行修改维护, 保证所提供信息的实时性和可靠性。

五、结语

本系统利用GIS技术, 以VB和MapX为开发平台, 通过深入调查、分析, 设计出了渤海船院数字校园系统。此系统基本上实现教学资源共享, 提高工作效率和教学效果, 使学院教学、科研、管理的数字化、信息化和智能化水平迈上一个新台阶, 目前此系统正处于试运行阶段。

摘要：本文根据当前信息时代发展的需求, 以及高职院校的实际情况, 选用组件式GIS技术和ACCESS数据库来开发渤海船舶职业学院数字校园系统, 主要阐述了系统设计的必要性、功能结构, 以及系统实现。

关键词：GIS,ACCESS,数字校园系统,设计与开发

参考文献

[1]李一鸣.基于GIS的数字校园系统的研究.电脑知识与技术, 2008, (4) :1301-1302.

[2]赵璐, 郑新奇, 郭正鑫.基于MapX组件技术的校园地理信息系统的设计与实现.山东师范大学学报 (自然科学版) , 2008, (6) :85-88.

[3]李金生, 刘岩, 周园, 张博.基于MapInfo的校园GIS查询系统的设计与实现.测绘与空间地理信息, 2008, 12, (6) :31-33.

基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发 篇9

江西省是有色金属矿产资源储备量的重要省份,并以其出产的铜、钨、铀、钽铌和稀土,俗称“五朵金花”而最负盛名,有色金属矿产资源产业支撑成为江西工业发展的最强大支柱力量[1,2]。2010年,江西省划分了四大重点矿业经济发展区,位居首位的赣州市隶属赣南地区,钨矿储量全国第一,稀土储量则居全国第二,除此之外的铜、锡、铅、钼有色金属矿产资源优势也十分显著[3,4]。有色金属矿产资源是不可再生资源,如何对其进行有效的开发与管理始终是亟获解决的重要课题[5]。赣州有色金属矿产资源具有信息量大、类型多样、来源分散、变化频繁等特点,传统的管理系统只能实现赣州有色金属矿产资源的属性数据管理,而无法直观了解赣州有色金属矿产资源的空间分布状况、开发与保护现状、调查评价、以及勘查规划等信息,这给科学、正确的决策带来了困难。

基于GIS的赣州有色金属矿产资源管理系统,是一种集数据管理、资源规划、环境保护、业务办公、信息发布于一体的多功能系统软件,而且能把有色金属管理、业务办公以及有色金属规划这三项重点职能做以整合与集成,实现有色金属业务处理的全面自动化。

1 系统需求分析

1.1 数据需求分析

赣州有色金属矿产资源管理系统需要的基础数据分析如下:

(1)基础地理数据:赣州行政驻地、赣州各县行政驻地、赣州行政区划、赣州各县行政区划、公路、铁路、矿山道路、河流、湖泊、赣州各县经济、工矿企业、交通服务。

(2)基础地质数据:等高线地形图、地层、岩型、构造、地貌、地探、化探、遥感异常。

(3)有色金属评价数据:有色金属矿山、有色金属矿山基础设施、有色金属预测评价、有色金属矿山经济、有色金属矿山储量、有色金属价格、许可证管理、企业状况。

(4)有色金属废弃矿山治理数据:土地利用类型、植被覆盖、有色金属废弃矿山、废弃矿山治理。

1.2 用户需求分析

赣州有色金属矿产资源管理系统在运行过程中需要涉及三类不同用户,分别为:系统操作员、系统管理员和领导用户。每类用户在系统中实现不同的功能、承担不同的工作,具有不同的权限、满足不同的需求。对这三类用户的功能需求分析如下。

(1)系统操作员。

进行系统的操作工作,功能包括:信息查询、数据统计、空间分析、图表输出、有色金属成矿预测、有色金属矿山经济评估和有色金属废弃矿山治理等。

(2)系统管理员。

进行系统维护和数据编辑工作,功能包括:数据入库、图形编辑、日志管理、用户管理、错误信息处理等,同时也要行使系统操作员的各类权限。

(3)领导用户。

对系统操作员提供的各类数据进行审核,这些数据包括了有色金属图表统计数据、有色金属成矿预测数据、有色金属矿山经济评估数据和有色金属废弃矿山治理数据等。

1.3 功能需求分析

通过与赣州市矿管局进行长期调研工作,确定赣州有色金属矿产资源管理系统需实现的功能如下:

(1)基础数据库管理。包括数据库建立、图层管理、地图操作、系统管理。

(2)信息查询。快速灵活图文并茂地可对有色金属矿山、有色金属废弃矿山、水系、交通、赣州各县经济等数据进行全面的信息查询。

(3)数据统计。对查询结果、空间分析结果和有色金属矿山、道路、河流、社会经济等数据进行全面统计,统计结果可以气泡图、堆积图、柱状图和面积图等形式进行生动显示。

(4)空间分析。对有色金属废弃矿山分布范围进行地形分析,确定地形类型,再对有色金属废弃矿山分布范围进行缓冲区分析,确定治理影响范围,并且将分析结果同赣州各县经济进行叠置分析,确定废弃矿山治理方案。

(5)图表输出。对信息查询结果进行TXT、Excel、Html、Xml、PDF格式输出,对空间分析结果进行地图导出和打印输出,对水系、交通、赣州各县经济等数据统计结果图进行图像导出和打印输出。

(6)有色金属评价。进行有色金属储量估算,并根据该储量估算有色金属潜在经济价值,再估算有色金属保证度,同时还要进一步估算有色金属年需求量。

(7)地理信息发布。县市两级有色金属查询与公众对有色金属不合理开采利用的投诉、举报等信息的收集和统计。

2 系统总统设计

2.1 系统开发环境

赣州有色金属矿产资源管理系统的开发环境需要充分考虑数据处理速度、存储空间容量以及系统调试运行等各方面要求,确定其开发环境具体配置如下:

操作系统:Windows XP、 Windows7 、Windows Server;

开发工具:Visual Studio 2010;

GIS平台:ArcGIS10.0;

数据库平台:Oracle10g(或者Oracle10g以上版本);

第三方插件:Janus System;

2.2 系统框架结构

赣州有色金属矿产资源管理系统采用C/S和B/S混合结构。该框架一方面充分发挥了C/S结构的响应速度快、系统交互性好、空间数据处理能力强、存储效率高等优势,另一方面也完整集结了B/S结构共享性强、多用户浏览、零程序安装和维护简单等优点,系统框架结构如图1所示。

2.3系统设计模式

系统C/S结构采用插件式GIS应用框架,并包含插件契约、插件容器、插件引擎和宿主程序四个部分。其整体实现原理是宿主程序(MainForm)通过插件引擎(PluginEngine)将指定文件夹(PluginFolder)中满足插件契约的插件文件(.DLL)读取至插件容器(PluginCollection)中,并按照插件文件的类型进行解析,再在宿主程序中实现与插件文件相应的用户界面层(Janus System)对象,同时也要进行事件委托关联。

系统B/S结构采用三层框架,分别是数据访问层、业务逻辑层和用户界面层。三层框架代码的编写较为繁琐,而代码生成器则是针对此类问题的一个有效方案。目前生成三层框架的代码生成器主要有中国的动软和美国的CodeSmith。本文系统采用中国的动软,因其更为适合中国人的开发习惯。三层框架的生成过程是:打开动软代码生成器,添加服务器,点击新建项目,选择简单三层框架,再点击生成,至此,三层框架即已设计完成。

3 系统开发与应用

3.1 系统开发

赣州有色金属矿产资源管理系统以Windows为操作环境,ArcGIS10.0为GIS平台,Oracle10g为数据库平台,利用.NET平台下的C#编程语言进行开发。系统采用C/S和B/S混合结构,其中C/S采用插件式GIS应用框架设计模式,利用ArcGIS Engine组件技术和第三方插件Janus System实现,主要功能包括有色金属查询与分析、有色金属统计与输出、有色金属预测评价、有色金属废弃矿山治理;B/S采用三层框架,利用ArcGIS Server(ArcGIS API for Silverlight)技术和Asp.net技术实现,主要功能包括县市两级有色金属查询与关于公众对有色金属不合理开采利用的投诉、举报等信息的收集和统计。

3.2 系统主要功能实现

程序运行后,启动赣州市有色金属矿产资源管理系统登录界面,正确键入用户名和密码后,即可登录进入系统主界面。系统主界面由如下部分构成,分别是:标题栏、菜单栏、工具栏、图层管理、鹰眼地图、主地图显示和状态栏,主界面显示如图2所示。系统主界面启动后,将默认加载系统数据库数据并进行地图渲染。

点击“主”工具栏上的“数据管理”命令,弹出数据编辑窗口如图3所示。窗口左侧列出了空间数据库中的全部数据,鼠标点击任一图层,在右边的显示区域就会看到图层的属性值、图层的范围和图层的元数据。鼠标右击要素数据集弹出操作快捷菜单,菜单内容包括有重命名、删除、注册为版本、新建要素类、导入和导出。

点击“基础工情管理”菜单上的“数据报表”命令,弹出数据报表窗口如图4所示。在窗口左边的图层目录中选择一个图层,就会在右边的数据报表控件中显示该图层的属性值,在数据报表工具栏上点击“导出”命令,就能以Excel、PDF和Word方式进行数据导出。

点击“基础工情管理”菜单上的“统计图表”命令,弹出统计图表窗口如图5所示。在窗口中的操作流程为:首先选择图表类型(包括线状图、柱状图、饼状图),再选择图层,然后又选择图层的值字段和标注字段,若点击“颜色”按钮,可以改变图表的颜色;而点击“图表三维视图”复选框,可将图表以三维立体形式显示;当点击“生产图表”按钮,即可生成统计图表;最后则点击“图表输出”按钮,可将图表以图片形式完整输出。

点击“主”工具栏上的“数据管理”和“数据编辑”命令,新建一个有色金属预测研究区。再点击“有色金属评价”菜单上的“基于GIS和证据权重法的有色金属预测模型”命令,将弹出格网单元划分窗体,选择“格网单元保存路径”,又选择“研究区要素图层”,确定划分的行数和列数,点击“确定”按钮。然后,将弹出选择证据因子窗体,在“可选证据层”中选择证据层到“已选证据层”中,再次点击“确定”按钮。其后,弹出“计算证据因子权重”窗口,可以看到各个证据因子的权重值,又一次点击“确定”按钮。将弹出“格网单元后验概率”窗体,查看各个格网单元的后验概率,此时点击“统计图”按钮,将弹出统计图表,查看后验概率的统计情况,最后再点击“确定”按钮,生成崇义淘锡炕钨矿预测评价远景区如图6所示。

点击“主”工具栏上的“发布系统”命令,弹出赣州市有色金属矿产资源地理信息发布系统主界面如图7所示,B/S发布系统主界面包括了以下几部分:标题栏、菜单栏、主地图窗口、导航条、比例尺和投影尺。其中的菜单栏的条目则涵盖了基础数据库管理、基础工情信息管理、有色金属评价和废弃矿山治理。

4 结束语

赣州有色金属矿产资源管理系统是集诸多高新技术,如地理信息系统技术、遥感技术、全球定位系统技术、计算机技术于一体的功能丰富、强大的实际应用系统。系统特点突出表现为以下两个方面:

一方面,功能模块齐整完备。主要包括,基础数据库管理功能模块、基础工情信息管理功能模块、有色金属评价功能模块、有色金属废弃矿山治理功能模块和有色金属矿产资源地理信息发布功能模块。

另一方面,创新点优越独到。一是将GIS技术引入有色金属矿产资源管理中,开发了基于GIS的赣州有色金属矿产资源管理系统;二是建立了赣州有色金属矿产资源地理要素分类编码体系,为信息共享、交换和分发提供了保证;三是针对赣州有色金属矿山的实际情况,建立了基于GIS和证据权重法的有色金属预测模型。

基于GIS的赣州有色金属矿产资源管理系统已经在赣州市矿管局得到了实际应用,取得了较好的经济效益和社会效益,并具有良好的推广应用价值。

摘要：赣州是有色金属矿产资源较丰富的地区之一,但其有色金属矿产资源管理方式还是传统上的属性数据与图形数据相互分离,无法直观地了解赣州有色金属矿产资源空间分布状况、开发与保护现状、调查评价和勘查规划等信息。为了提高赣州有色金属矿产资源行政管理水平,实现有色金属矿产资源管理工作制度化、规范化、现代化,促进有色金属矿产资源经济健康、平稳、可持续发展,有必要设计与开发基于GIS的赣州有色金属矿产资源管理系统。文中对其开展了有效研究,获得了良好效果。

关键词：赣州,有色金属,矿产资源,管理系统

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