国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

基于組件式GIS的班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2014-08-08 09:55李文鳳張靜謝瀟
湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年9期

李文鳳+張靜+謝瀟

摘要:采用組件式GIS的開(kāi)發(fā)方式構(gòu)建班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),應(yīng)用ArcObjects控件和面向?qū)ο笳Z(yǔ)言C#自主開(kāi)發(fā)功能,以實(shí)現(xiàn)宏觀上對(duì)草地管理和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的目的。根據(jù)班戈縣草地退化現(xiàn)狀為系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景,遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)開(kāi)展班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)和分析,并為系統(tǒng)后期的擴(kuò)展提供基礎(chǔ),也為實(shí)現(xiàn)草地的數(shù)字化管理以及保護(hù)草地生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞:組件式GIS;草地退化;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng);班戈縣

中圖分類號(hào):S283;X835文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2014)09-2174-03

Analyses and Designs of Grassland Degradation Dynamic Monitoring System for Bangor County based on Component GIS Technology

LI Wen-feng, ZHANG Jing, XIE Xiao

(Department of Resources and Environment, Tibet Agricultural and Animal Husbandry College, Linzhi 860000,Tibet,China)

Abstract:Using component GIS technology to design dynamic monitoring system of grassland degradation for Bangor county, Applications of ArcObjects Controls and object-oriented language C# function were independently developed to achieve macro on grassland management and dynamic monitoring. According to Bangor county situation of grassland degradation of system design background, the principles of system design and system functional structure was followed to analyse and design dynamic monitoring system of grassland degradation for Bangor county. The establishment of basic date management information system provided a nicer platform for dynamic monitoring system of grassland degradation for Bangor county. It can provide ascientific proof for decision making and base for further study.

Key words: component GIS; grassland degradation; dynamic monitoring system; Bangor country

在20世紀(jì)我國(guó)第一次草地資源調(diào)查中顯示,我國(guó)可利用草地面積為33 099.55萬(wàn)hm2,位居世界第二草地大國(guó)。根據(jù)行政省區(qū)劃分,西藏自治區(qū)的草地面積位居全國(guó)之首,根據(jù)草地草群等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和草群產(chǎn)草量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可知,西藏自治區(qū)以Ⅱ等、Ⅲ等、Ⅳ等草地面積為主,占全省草地面積的80%以上,且低產(chǎn)草地面積最大,其次為中產(chǎn)草地和高產(chǎn)草地面積,草地產(chǎn)草量中等偏下[1]。

西藏自治區(qū)是我國(guó)傳統(tǒng)的五大牧區(qū)之一,其中那曲地區(qū)的草地面積占全區(qū)的40.25%,是主要發(fā)展畜牧業(yè)的地區(qū)。班戈縣位于那曲地區(qū)西部北緯37°25′16″—39°5′48″,東經(jīng)98°5′35″—101°2′6″,是一個(gè)純牧業(yè)縣,南部位于納木措湖畔,適宜飼養(yǎng)牦牛;北部多為干寒和半荒漠草場(chǎng),是藏系羊的天然牧場(chǎng)。該縣平均海拔4 700 m,屬高原亞寒帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū),氣候寒冷且四季不分明。

近年來(lái),根據(jù)該地區(qū)遙感影像信息可知,該縣草地退化嚴(yán)重,已產(chǎn)生草地沙化和荒漠化的情況,草畜嚴(yán)重不平衡[2,3]。因此,針對(duì)此類問(wèn)題迫切需要建立特定的信息平臺(tái),針對(duì)草地退化情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),以期減少草地資源的惡化,并為當(dāng)?shù)夭莸匦竽翗I(yè)持續(xù)發(fā)展提供決策性建議和幫助。

1草地開(kāi)發(fā)環(huán)境

1.1組件式GIS

地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種決策支持系統(tǒng),通過(guò)把現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)換為一系列的地理要素和地理現(xiàn)象進(jìn)行管理、分析和顯示地理信息的系統(tǒng)。GIS技術(shù)在軟件模式上從功能模塊、核心式軟件等發(fā)展到組件式GIS和WebGIS。組件式GIS即以控件完成GIS的功能,可以通過(guò)可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行集成,在GIS應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)中,使用組件式的開(kāi)發(fā)已成為必然趨勢(shì)[4]。

目前,大型的組件式GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)以ESRI的MapObjects和ArcObjects、MapInfo的MapX、中國(guó)科學(xué)院地理信息產(chǎn)業(yè)中心的ActiveMap和超圖的Super Map Objects為主。這些龐大的組件群可以實(shí)現(xiàn)GIS的幾乎全部功能。班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以面向組件的C#為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,這是一款面向?qū)ο蟮目蛇\(yùn)行于.NET Framework的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,是由C語(yǔ)言和C++衍生而來(lái)的一種編程語(yǔ)言,可與組件對(duì)象模型直接集成。

1.2ArcObjects簡(jiǎn)介

ArcObjects(AO)是ESRI基于Microsoft COM技術(shù)構(gòu)建的GIS組件產(chǎn)品,是ESRI公司ArcGIS系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)平臺(tái),可應(yīng)用于大量開(kāi)發(fā)環(huán)境中,是為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供的二次開(kāi)發(fā)組件。在ArcObjects的層次結(jié)構(gòu)中Application位于結(jié)構(gòu)最高層,擁有文檔(Document)、顯示(Display)和擴(kuò)展功能(Extension)3部分,其中文檔可同時(shí)擁有下一級(jí)的Map對(duì)象和Map對(duì)象下一級(jí)的Layer?qū)ο螅▓D1)。

用戶可基于ArcObjects的平臺(tái)開(kāi)發(fā)具有強(qiáng)大功能的應(yīng)用系統(tǒng),這種集成的、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型軟件組件庫(kù)包括Map Control、Page Layout Control和Scene Viewer 3個(gè)控件,其下屬組件包括二維地圖顯示組件庫(kù)、空間分析組件庫(kù)、空間數(shù)據(jù)管理組件庫(kù)、制圖輸出組件庫(kù)、三維顯示組件庫(kù)和三維分析組件庫(kù)等相關(guān)的組件。通過(guò)這些組件可以實(shí)現(xiàn)自主開(kāi)發(fā)的GIS功能。

2班戈縣草地檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與功能模塊

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

1999—2009年班戈縣草地退化面積占該縣草地總面積的70%,主要以輕度退化轉(zhuǎn)向中度和重度退化為主,其退化趨勢(shì)有明顯的增長(zhǎng)。因此,對(duì)于班戈縣的草地?cái)?shù)據(jù)管理和分析已尤為重要。班戈縣草地退化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)班戈縣草地資源的科學(xué)管理,促進(jìn)其可持續(xù)開(kāi)發(fā)。將GIS應(yīng)用于班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是為了把遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)相結(jié)合,對(duì)班戈縣草地退化的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)、規(guī)律的分析,研究其草地資源變化特征、草地退化機(jī)制和草地生態(tài)環(huán)境價(jià)值評(píng)估,并為當(dāng)?shù)夭菪笃胶獍l(fā)展提供決策性服務(wù),實(shí)現(xiàn)該縣的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

endprint

班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在班戈縣遙感影像信息、各類地圖數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和觀測(cè)站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)上建立的綜合性、動(dòng)態(tài)性信息系統(tǒng),是結(jié)合GIS和.NET Framwork構(gòu)建的數(shù)字化應(yīng)用型信息平臺(tái)。系統(tǒng)采用ArcObjects和C#.net相結(jié)合的開(kāi)發(fā)方式,其體系結(jié)構(gòu)為3層應(yīng)用結(jié)構(gòu),使組件層位于用戶客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)之間,根據(jù)實(shí)際需要的功能利用ArcObjects控件開(kāi)發(fā)自主獨(dú)立的功能界面,使其具有ArcGIS的服務(wù)平臺(tái)功能,相關(guān)收集整理的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Geodatabase中,其他屬性數(shù)據(jù)則在Oracle中存儲(chǔ),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

該系統(tǒng)的建立是為實(shí)現(xiàn)班戈縣草地資源監(jiān)測(cè)、草地退化分析預(yù)測(cè)和相關(guān)決策性服務(wù)的基礎(chǔ)信息平臺(tái),可為那曲地區(qū)草地資源開(kāi)發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展研究構(gòu)建基礎(chǔ)平臺(tái),并實(shí)現(xiàn)對(duì)牧區(qū)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生活的數(shù)字化研究。

2.2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

根據(jù)班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求進(jìn)行分析,可把系統(tǒng)分成數(shù)據(jù)采集、處理、業(yè)務(wù)處理和決策分析四部分,該系統(tǒng)可劃分為4個(gè)子系統(tǒng):空間分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、草地動(dòng)態(tài)變化空間模型和數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要以數(shù)據(jù)視圖和版面設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)班戈縣草地資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),管理草地資源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并應(yīng)用模型計(jì)算草地動(dòng)態(tài)退化數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息分析,把結(jié)果以制圖、報(bào)表和文字說(shuō)明等形式顯示。系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)視圖、信息輸出、版面設(shè)計(jì)和系統(tǒng)幫助4個(gè)功能模塊組成,其功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3班戈縣草地檢測(cè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)科學(xué)的管理并在今后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展,班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則:

1)保證系統(tǒng)運(yùn)行和數(shù)據(jù)的安全性,按照規(guī)范的代碼和設(shè)計(jì)使每個(gè)功能根據(jù)獨(dú)立的控件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。所有數(shù)據(jù)錄入應(yīng)符合GIS的基本要求和標(biāo)準(zhǔn),遵守國(guó)家規(guī)定的規(guī)范。

2)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)必須滿足用戶的需求,應(yīng)保證各項(xiàng)功能簡(jiǎn)潔,易于操作,并具備一般GIS的功能。

3)系統(tǒng)采取模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可為系統(tǒng)今后的擴(kuò)展增加空間。

4)保證系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中盡可能減少人力、財(cái)力和物力的浪費(fèi)。

3.2基本功能

應(yīng)用ArcObjects提供的Map Control控件、Page Layout Control控件和核心組件庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能。

3.2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)不同格式數(shù)據(jù)的瀏覽查看,對(duì)加載的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇區(qū)域的屬性信息顯示、查詢,還可應(yīng)用DataSourceRaster庫(kù)完成柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的瀏覽查詢功能可使用IGxDialog方法來(lái)選擇要素類,并將數(shù)據(jù)加載到Map Control中;對(duì)數(shù)據(jù)視圖的操作可在Map Control控件的OnMouseMove、OnMouseDown和OnMouseUp事件下完成;可通過(guò)樹(shù)形目錄TreeView事件加載圖層地理數(shù)據(jù),還可對(duì)多個(gè)圖層進(jìn)行刪除、編輯等操作;對(duì)屬性數(shù)據(jù)的管理可通過(guò)查詢、對(duì)象選擇等功能實(shí)現(xiàn)。

3.2.2草地動(dòng)態(tài)變化空間模型草地退化變化和產(chǎn)草量大小是草地退化動(dòng)態(tài)研究的重要內(nèi)容,其空間變化主要考慮草地在監(jiān)測(cè)期間的類型變化、草地退化等級(jí)的變化和修復(fù)后草地退化等級(jí)的變化。因此,可借鑒已有的動(dòng)態(tài)空間模型對(duì)該縣各級(jí)草地動(dòng)態(tài)變化和產(chǎn)草量進(jìn)行測(cè)算。由于班戈縣的氣候環(huán)境使得該縣存在土壤層剝蝕和流失的現(xiàn)象,隨著時(shí)間的推移這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)草地造成很大危害,因此,在數(shù)據(jù)模型建立中,應(yīng)考慮土壤侵蝕度的計(jì)算和影響因子的分析,可通過(guò)對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià)了解該縣土壤侵蝕度分級(jí)和相對(duì)應(yīng)的修復(fù)方法。

3.2.3空間分析通過(guò)IMap接口實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)圖層操作,可添加DEM的草地退化地形圖進(jìn)行分析;通過(guò)ITopologicalOperator接口實(shí)現(xiàn)空間拓?fù)溥\(yùn)算,可針對(duì)土壤侵蝕等級(jí)高的區(qū)域進(jìn)行緩沖區(qū)分析并制定相關(guān)的修復(fù)措施;應(yīng)用CboOveralyerType控件對(duì)多個(gè)時(shí)間段的草地退化進(jìn)行疊置分析;還可進(jìn)行控價(jià)查詢分析等功能。

3.2.4數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)可在Page Layout Control控件下進(jìn)行專題圖制作,并對(duì)地圖進(jìn)行多種修飾;還可通過(guò)ArcObjects的Output 庫(kù)實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)格式的保存和輸出,采用IExport接口生成當(dāng)前ActiveView中的圖像并保存10種格式。輸出的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括地圖、報(bào)表、圖片和文字說(shuō)明等。

3.3數(shù)據(jù)庫(kù)建立

班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分為空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù),針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型分別存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)模型庫(kù)中。ArcSDE是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中管理地理數(shù)據(jù)庫(kù)的接口[5],使用Geodatabase數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)和管理地理信息[6],本系統(tǒng)采用ArcSDE+Oracle作為數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)平臺(tái),考慮到今后可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展所以沒(méi)有選擇Access,但如果前期數(shù)據(jù)量很少可以使用Access數(shù)據(jù)庫(kù),之后再導(dǎo)入Oracle中。

數(shù)據(jù)庫(kù)中屬性數(shù)據(jù)主要包括:不同時(shí)間草地類型、生物量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),草地分布、水文、基質(zhì)以及土地利用數(shù)據(jù),草地資源評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),草地病蟲(chóng)害防治數(shù)據(jù),相關(guān)法規(guī)政策和該縣的統(tǒng)計(jì)資料等數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)主要包括:DEM數(shù)據(jù)、地形專題圖、植被分布影像和其他遙感影像資料等數(shù)據(jù)。

4結(jié)語(yǔ)

使用組件式GIS開(kāi)發(fā)系統(tǒng)不但可提高開(kāi)發(fā)效率還可增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性,應(yīng)用ArcObjects的開(kāi)發(fā)方法可以實(shí)現(xiàn)GIS的幾乎全部功能,并很方便的把數(shù)據(jù)模型和系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,還可利用三維顯示控件直觀顯示數(shù)據(jù)信息。班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)草地資源和動(dòng)態(tài)退化的監(jiān)測(cè)分析,并對(duì)該縣的草地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià),系統(tǒng)的構(gòu)建可為當(dāng)?shù)毓芾聿块T(mén)提供一個(gè)分析管理動(dòng)態(tài)空間數(shù)據(jù)的數(shù)字化平臺(tái),便于對(duì)草地退化等引發(fā)的問(wèn)題提供決策性支持,可以科學(xué)的管理和改善牧區(qū)的生態(tài)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)草地生產(chǎn)利用的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1] 《西藏年鑒》編委會(huì).西藏年鑒[M].西藏人民出版社,2012.

[2] 西藏自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局.西藏統(tǒng)計(jì)年鑒2011[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2011.

[3] 高青,何政偉,李璇瓊,等.藏北班戈縣草地退化及防護(hù)措施研究[J].人民黃河,2012,34(6):101-104.

[4] 洪金益,謝琨磊,曾詳坤.基于VB和Arcobjects的組件式地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].地理空間信息,2006,4(4):6-8.

[5] 朱政.ArcGISEngine的開(kāi)發(fā)與部署[M].北京:ESRI中國(guó)(北京)

有限公司,2004.

[6] ZEILER M.為我們的世界建模:ESRI地理數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)指南[M].北京:人民郵電出版社,2004.

endprint

班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在班戈縣遙感影像信息、各類地圖數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和觀測(cè)站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)上建立的綜合性、動(dòng)態(tài)性信息系統(tǒng),是結(jié)合GIS和.NET Framwork構(gòu)建的數(shù)字化應(yīng)用型信息平臺(tái)。系統(tǒng)采用ArcObjects和C#.net相結(jié)合的開(kāi)發(fā)方式,其體系結(jié)構(gòu)為3層應(yīng)用結(jié)構(gòu),使組件層位于用戶客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)之間,根據(jù)實(shí)際需要的功能利用ArcObjects控件開(kāi)發(fā)自主獨(dú)立的功能界面,使其具有ArcGIS的服務(wù)平臺(tái)功能,相關(guān)收集整理的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Geodatabase中,其他屬性數(shù)據(jù)則在Oracle中存儲(chǔ),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

該系統(tǒng)的建立是為實(shí)現(xiàn)班戈縣草地資源監(jiān)測(cè)、草地退化分析預(yù)測(cè)和相關(guān)決策性服務(wù)的基礎(chǔ)信息平臺(tái),可為那曲地區(qū)草地資源開(kāi)發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展研究構(gòu)建基礎(chǔ)平臺(tái),并實(shí)現(xiàn)對(duì)牧區(qū)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生活的數(shù)字化研究。

2.2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

根據(jù)班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求進(jìn)行分析,可把系統(tǒng)分成數(shù)據(jù)采集、處理、業(yè)務(wù)處理和決策分析四部分,該系統(tǒng)可劃分為4個(gè)子系統(tǒng):空間分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、草地動(dòng)態(tài)變化空間模型和數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要以數(shù)據(jù)視圖和版面設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)班戈縣草地資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),管理草地資源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并應(yīng)用模型計(jì)算草地動(dòng)態(tài)退化數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息分析,把結(jié)果以制圖、報(bào)表和文字說(shuō)明等形式顯示。系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)視圖、信息輸出、版面設(shè)計(jì)和系統(tǒng)幫助4個(gè)功能模塊組成,其功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3班戈縣草地檢測(cè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)科學(xué)的管理并在今后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展,班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則:

1)保證系統(tǒng)運(yùn)行和數(shù)據(jù)的安全性,按照規(guī)范的代碼和設(shè)計(jì)使每個(gè)功能根據(jù)獨(dú)立的控件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。所有數(shù)據(jù)錄入應(yīng)符合GIS的基本要求和標(biāo)準(zhǔn),遵守國(guó)家規(guī)定的規(guī)范。

2)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)必須滿足用戶的需求,應(yīng)保證各項(xiàng)功能簡(jiǎn)潔,易于操作,并具備一般GIS的功能。

3)系統(tǒng)采取模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可為系統(tǒng)今后的擴(kuò)展增加空間。

4)保證系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中盡可能減少人力、財(cái)力和物力的浪費(fèi)。

3.2基本功能

應(yīng)用ArcObjects提供的Map Control控件、Page Layout Control控件和核心組件庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能。

3.2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)不同格式數(shù)據(jù)的瀏覽查看,對(duì)加載的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇區(qū)域的屬性信息顯示、查詢,還可應(yīng)用DataSourceRaster庫(kù)完成柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的瀏覽查詢功能可使用IGxDialog方法來(lái)選擇要素類,并將數(shù)據(jù)加載到Map Control中;對(duì)數(shù)據(jù)視圖的操作可在Map Control控件的OnMouseMove、OnMouseDown和OnMouseUp事件下完成;可通過(guò)樹(shù)形目錄TreeView事件加載圖層地理數(shù)據(jù),還可對(duì)多個(gè)圖層進(jìn)行刪除、編輯等操作;對(duì)屬性數(shù)據(jù)的管理可通過(guò)查詢、對(duì)象選擇等功能實(shí)現(xiàn)。

3.2.2草地動(dòng)態(tài)變化空間模型草地退化變化和產(chǎn)草量大小是草地退化動(dòng)態(tài)研究的重要內(nèi)容,其空間變化主要考慮草地在監(jiān)測(cè)期間的類型變化、草地退化等級(jí)的變化和修復(fù)后草地退化等級(jí)的變化。因此,可借鑒已有的動(dòng)態(tài)空間模型對(duì)該縣各級(jí)草地動(dòng)態(tài)變化和產(chǎn)草量進(jìn)行測(cè)算。由于班戈縣的氣候環(huán)境使得該縣存在土壤層剝蝕和流失的現(xiàn)象,隨著時(shí)間的推移這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)草地造成很大危害,因此,在數(shù)據(jù)模型建立中,應(yīng)考慮土壤侵蝕度的計(jì)算和影響因子的分析,可通過(guò)對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià)了解該縣土壤侵蝕度分級(jí)和相對(duì)應(yīng)的修復(fù)方法。

3.2.3空間分析通過(guò)IMap接口實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)圖層操作,可添加DEM的草地退化地形圖進(jìn)行分析;通過(guò)ITopologicalOperator接口實(shí)現(xiàn)空間拓?fù)溥\(yùn)算,可針對(duì)土壤侵蝕等級(jí)高的區(qū)域進(jìn)行緩沖區(qū)分析并制定相關(guān)的修復(fù)措施;應(yīng)用CboOveralyerType控件對(duì)多個(gè)時(shí)間段的草地退化進(jìn)行疊置分析;還可進(jìn)行控價(jià)查詢分析等功能。

3.2.4數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)可在Page Layout Control控件下進(jìn)行專題圖制作,并對(duì)地圖進(jìn)行多種修飾;還可通過(guò)ArcObjects的Output 庫(kù)實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)格式的保存和輸出,采用IExport接口生成當(dāng)前ActiveView中的圖像并保存10種格式。輸出的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括地圖、報(bào)表、圖片和文字說(shuō)明等。

3.3數(shù)據(jù)庫(kù)建立

班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分為空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù),針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型分別存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)模型庫(kù)中。ArcSDE是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中管理地理數(shù)據(jù)庫(kù)的接口[5],使用Geodatabase數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)和管理地理信息[6],本系統(tǒng)采用ArcSDE+Oracle作為數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)平臺(tái),考慮到今后可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展所以沒(méi)有選擇Access,但如果前期數(shù)據(jù)量很少可以使用Access數(shù)據(jù)庫(kù),之后再導(dǎo)入Oracle中。

數(shù)據(jù)庫(kù)中屬性數(shù)據(jù)主要包括:不同時(shí)間草地類型、生物量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),草地分布、水文、基質(zhì)以及土地利用數(shù)據(jù),草地資源評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),草地病蟲(chóng)害防治數(shù)據(jù),相關(guān)法規(guī)政策和該縣的統(tǒng)計(jì)資料等數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)主要包括:DEM數(shù)據(jù)、地形專題圖、植被分布影像和其他遙感影像資料等數(shù)據(jù)。

4結(jié)語(yǔ)

使用組件式GIS開(kāi)發(fā)系統(tǒng)不但可提高開(kāi)發(fā)效率還可增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性,應(yīng)用ArcObjects的開(kāi)發(fā)方法可以實(shí)現(xiàn)GIS的幾乎全部功能,并很方便的把數(shù)據(jù)模型和系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,還可利用三維顯示控件直觀顯示數(shù)據(jù)信息。班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)草地資源和動(dòng)態(tài)退化的監(jiān)測(cè)分析,并對(duì)該縣的草地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià),系統(tǒng)的構(gòu)建可為當(dāng)?shù)毓芾聿块T(mén)提供一個(gè)分析管理動(dòng)態(tài)空間數(shù)據(jù)的數(shù)字化平臺(tái),便于對(duì)草地退化等引發(fā)的問(wèn)題提供決策性支持,可以科學(xué)的管理和改善牧區(qū)的生態(tài)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)草地生產(chǎn)利用的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1] 《西藏年鑒》編委會(huì).西藏年鑒[M].西藏人民出版社,2012.

[2] 西藏自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局.西藏統(tǒng)計(jì)年鑒2011[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2011.

[3] 高青,何政偉,李璇瓊,等.藏北班戈縣草地退化及防護(hù)措施研究[J].人民黃河,2012,34(6):101-104.

[4] 洪金益,謝琨磊,曾詳坤.基于VB和Arcobjects的組件式地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].地理空間信息,2006,4(4):6-8.

[5] 朱政.ArcGISEngine的開(kāi)發(fā)與部署[M].北京:ESRI中國(guó)(北京)

有限公司,2004.

[6] ZEILER M.為我們的世界建模:ESRI地理數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)指南[M].北京:人民郵電出版社,2004.

endprint

班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在班戈縣遙感影像信息、各類地圖數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和觀測(cè)站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)上建立的綜合性、動(dòng)態(tài)性信息系統(tǒng),是結(jié)合GIS和.NET Framwork構(gòu)建的數(shù)字化應(yīng)用型信息平臺(tái)。系統(tǒng)采用ArcObjects和C#.net相結(jié)合的開(kāi)發(fā)方式,其體系結(jié)構(gòu)為3層應(yīng)用結(jié)構(gòu),使組件層位于用戶客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)之間,根據(jù)實(shí)際需要的功能利用ArcObjects控件開(kāi)發(fā)自主獨(dú)立的功能界面,使其具有ArcGIS的服務(wù)平臺(tái)功能,相關(guān)收集整理的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Geodatabase中,其他屬性數(shù)據(jù)則在Oracle中存儲(chǔ),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

該系統(tǒng)的建立是為實(shí)現(xiàn)班戈縣草地資源監(jiān)測(cè)、草地退化分析預(yù)測(cè)和相關(guān)決策性服務(wù)的基礎(chǔ)信息平臺(tái),可為那曲地區(qū)草地資源開(kāi)發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展研究構(gòu)建基礎(chǔ)平臺(tái),并實(shí)現(xiàn)對(duì)牧區(qū)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生活的數(shù)字化研究。

2.2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

根據(jù)班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求進(jìn)行分析,可把系統(tǒng)分成數(shù)據(jù)采集、處理、業(yè)務(wù)處理和決策分析四部分,該系統(tǒng)可劃分為4個(gè)子系統(tǒng):空間分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、草地動(dòng)態(tài)變化空間模型和數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要以數(shù)據(jù)視圖和版面設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)班戈縣草地資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),管理草地資源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并應(yīng)用模型計(jì)算草地動(dòng)態(tài)退化數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息分析,把結(jié)果以制圖、報(bào)表和文字說(shuō)明等形式顯示。系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)視圖、信息輸出、版面設(shè)計(jì)和系統(tǒng)幫助4個(gè)功能模塊組成,其功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3班戈縣草地檢測(cè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)科學(xué)的管理并在今后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展,班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則:

1)保證系統(tǒng)運(yùn)行和數(shù)據(jù)的安全性,按照規(guī)范的代碼和設(shè)計(jì)使每個(gè)功能根據(jù)獨(dú)立的控件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。所有數(shù)據(jù)錄入應(yīng)符合GIS的基本要求和標(biāo)準(zhǔn),遵守國(guó)家規(guī)定的規(guī)范。

2)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)必須滿足用戶的需求,應(yīng)保證各項(xiàng)功能簡(jiǎn)潔,易于操作,并具備一般GIS的功能。

3)系統(tǒng)采取模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可為系統(tǒng)今后的擴(kuò)展增加空間。

4)保證系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中盡可能減少人力、財(cái)力和物力的浪費(fèi)。

3.2基本功能

應(yīng)用ArcObjects提供的Map Control控件、Page Layout Control控件和核心組件庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能。

3.2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)不同格式數(shù)據(jù)的瀏覽查看,對(duì)加載的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇區(qū)域的屬性信息顯示、查詢,還可應(yīng)用DataSourceRaster庫(kù)完成柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的瀏覽查詢功能可使用IGxDialog方法來(lái)選擇要素類,并將數(shù)據(jù)加載到Map Control中;對(duì)數(shù)據(jù)視圖的操作可在Map Control控件的OnMouseMove、OnMouseDown和OnMouseUp事件下完成;可通過(guò)樹(shù)形目錄TreeView事件加載圖層地理數(shù)據(jù),還可對(duì)多個(gè)圖層進(jìn)行刪除、編輯等操作;對(duì)屬性數(shù)據(jù)的管理可通過(guò)查詢、對(duì)象選擇等功能實(shí)現(xiàn)。

3.2.2草地動(dòng)態(tài)變化空間模型草地退化變化和產(chǎn)草量大小是草地退化動(dòng)態(tài)研究的重要內(nèi)容,其空間變化主要考慮草地在監(jiān)測(cè)期間的類型變化、草地退化等級(jí)的變化和修復(fù)后草地退化等級(jí)的變化。因此,可借鑒已有的動(dòng)態(tài)空間模型對(duì)該縣各級(jí)草地動(dòng)態(tài)變化和產(chǎn)草量進(jìn)行測(cè)算。由于班戈縣的氣候環(huán)境使得該縣存在土壤層剝蝕和流失的現(xiàn)象,隨著時(shí)間的推移這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)草地造成很大危害,因此,在數(shù)據(jù)模型建立中,應(yīng)考慮土壤侵蝕度的計(jì)算和影響因子的分析,可通過(guò)對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià)了解該縣土壤侵蝕度分級(jí)和相對(duì)應(yīng)的修復(fù)方法。

3.2.3空間分析通過(guò)IMap接口實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)圖層操作,可添加DEM的草地退化地形圖進(jìn)行分析;通過(guò)ITopologicalOperator接口實(shí)現(xiàn)空間拓?fù)溥\(yùn)算,可針對(duì)土壤侵蝕等級(jí)高的區(qū)域進(jìn)行緩沖區(qū)分析并制定相關(guān)的修復(fù)措施;應(yīng)用CboOveralyerType控件對(duì)多個(gè)時(shí)間段的草地退化進(jìn)行疊置分析;還可進(jìn)行控價(jià)查詢分析等功能。

3.2.4數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)可在Page Layout Control控件下進(jìn)行專題圖制作,并對(duì)地圖進(jìn)行多種修飾;還可通過(guò)ArcObjects的Output 庫(kù)實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)格式的保存和輸出,采用IExport接口生成當(dāng)前ActiveView中的圖像并保存10種格式。輸出的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括地圖、報(bào)表、圖片和文字說(shuō)明等。

3.3數(shù)據(jù)庫(kù)建立

班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分為空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù),針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型分別存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)模型庫(kù)中。ArcSDE是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中管理地理數(shù)據(jù)庫(kù)的接口[5],使用Geodatabase數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)和管理地理信息[6],本系統(tǒng)采用ArcSDE+Oracle作為數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)平臺(tái),考慮到今后可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展所以沒(méi)有選擇Access,但如果前期數(shù)據(jù)量很少可以使用Access數(shù)據(jù)庫(kù),之后再導(dǎo)入Oracle中。

數(shù)據(jù)庫(kù)中屬性數(shù)據(jù)主要包括:不同時(shí)間草地類型、生物量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),草地分布、水文、基質(zhì)以及土地利用數(shù)據(jù),草地資源評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),草地病蟲(chóng)害防治數(shù)據(jù),相關(guān)法規(guī)政策和該縣的統(tǒng)計(jì)資料等數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)主要包括:DEM數(shù)據(jù)、地形專題圖、植被分布影像和其他遙感影像資料等數(shù)據(jù)。

4結(jié)語(yǔ)

使用組件式GIS開(kāi)發(fā)系統(tǒng)不但可提高開(kāi)發(fā)效率還可增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性,應(yīng)用ArcObjects的開(kāi)發(fā)方法可以實(shí)現(xiàn)GIS的幾乎全部功能,并很方便的把數(shù)據(jù)模型和系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,還可利用三維顯示控件直觀顯示數(shù)據(jù)信息。班戈縣草地退化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)草地資源和動(dòng)態(tài)退化的監(jiān)測(cè)分析,并對(duì)該縣的草地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià),系統(tǒng)的構(gòu)建可為當(dāng)?shù)毓芾聿块T(mén)提供一個(gè)分析管理動(dòng)態(tài)空間數(shù)據(jù)的數(shù)字化平臺(tái),便于對(duì)草地退化等引發(fā)的問(wèn)題提供決策性支持,可以科學(xué)的管理和改善牧區(qū)的生態(tài)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)草地生產(chǎn)利用的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1] 《西藏年鑒》編委會(huì).西藏年鑒[M].西藏人民出版社,2012.

[2] 西藏自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局.西藏統(tǒng)計(jì)年鑒2011[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2011.

[3] 高青,何政偉,李璇瓊,等.藏北班戈縣草地退化及防護(hù)措施研究[J].人民黃河,2012,34(6):101-104.

[4] 洪金益,謝琨磊,曾詳坤.基于VB和Arcobjects的組件式地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].地理空間信息,2006,4(4):6-8.

[5] 朱政.ArcGISEngine的開(kāi)發(fā)與部署[M].北京:ESRI中國(guó)(北京)

有限公司,2004.

[6] ZEILER M.為我們的世界建模:ESRI地理數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)指南[M].北京:人民郵電出版社,2004.

endprint