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GIS驱动的土地资源管理系统设计与实现:问题解决与技术应用
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更新于2024-06-24
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本篇论文深入探讨了基于GIS(地理信息系统)技术的土地资源管理系统设计与实现的重要性和必要性。土地资源作为社会经济发展的基石,其管理和规划对于保障人民生活和环境保护具有关键作用。面对当前土地资源利用中的诸多挑战,如供需矛盾、不合理利用等问题,传统的管理模式显得力不从心。因此,引入GIS技术来构建一个高效、智能的土地资源管理系统显得尤为迫切。 论文首先阐述了土地资源管理的重要性,指出通过GIS技术,可以实现对土地利用数据的精确管理、科学分析和可视化展示,有助于制定更为合理的土地利用规划,从而促进社会经济与环境的可持续发展。系统设计的核心目标是实现MIS(管理信息系统)、OA(办公自动化)和GIS的融合,提高业务处理效率和决策支持能力。 选择ArcGISEngine作为开发平台,论文强调了组件式GIS技术的优势,这种技术允许灵活扩展和移植系统功能,以适应不断变化的土地管理需求。同时,SQLServer2010数据库被选为数据存储和处理的关键组件,确保了数据的安全性和高效性。 具体实施过程中,论文详细描述了系统各个功能模块的开发和应用,包括基本数据的存储、土地资源的监督管理以及地图编辑。这些功能的实现依赖于GIS的强大数据分析和空间数据库处理能力,以及网络技术的支持,使得数据能够实时共享,为土地利用规划、执行和监督提供了全面的技术支撑。 关键词提炼出国家地理信息系统(GIS)、土地利用规划、系统设计方案以及数据库管理等核心概念,突出了论文的学术价值和研究重点。该论文不仅提供了理论框架,也为土地资源管理领域的实践操作提供了一种创新性的解决方案,对于推动我国土地资源的科学管理和可持续发展具有重要意义。
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第 2 章 系统需求分析
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数据库管理以及在网络环境中对多种用户并发空间数据访问的快速响应。SDE 拥
有的支持超大型数据集、高性能空间数据提取、灵活高性能的空间数据搜索、支
持多种硬件平台等功能特点,实现了“点、线、面”的搜索需求。继此之后开发
的 ArcSDE 技术提高了数据库的操作效率并解决了众多用户可以同时并发访问和
操作同一数据的 bug。
ArcSDE 是 ArcGIS 的空间数据引擎,再此之前多个用户同时访问数据是数据
一大难题,此项技术的出现成功的解决了此项难题,它提供的程序应用接口包揽
了大量的工程,空间数据检索和分析功能都集于一体。矢量和栅格几何数据信息
量的庞大都可以完好无损的保存下来,包括矢量和栅格集合图形、空间处理模型
等。数据包含信息量非常大,形式也多种多样,不单单只局限于文字与图形。软
件数据量大就要求数据在相关的管理方面所采用到的方式要更加有效以及更加快
捷。而采用多源数据无缝集成技术则可以达到使数据无缝集成的目的。
2.3.2 影像金字塔技术
影像金字塔技术可以根据用户的需求直接读取所需的操作对象,另外此技术
还可以根据用户的不同需求进行不同的存储和显示,利用不用的分辨率和不同的
维数形成多层数据结构(金字塔结构)。影像金字塔技术实现了对影像数据由粗到
精,由整体到局部的快速浏览。这样一来,影像金字塔的处理技术包含了大量的
数据,其他优点也是众多,还包括对用户来说,数据显示速度明显加快不仅能够
节省用户更多时间,从另一方面也大大提高了工作人员的工作效率。
金字塔模型这一项技术被广泛应用于各个方面,其中包括很多的商业影像数
据系统,就现在的形式来看,在压缩、管理、显示等方面,大多数也都采用了金
字塔结构来管理工作。
2.3.3 大数据量处理动态交换技术
在近几年与卫星影像相关的技术的不断更新也随之提高了卫星影像的分辨率,
正是各种技术的不断提高与升级,助长了同一地区卫星影像的数据量。对于地面
的数据处理方面,计算机的内存是最重要的指标。现在实现了了大数据量动态处
理技术,从根源上解决了计算机内存不足带来的相关问题,提高了数据处理的速
度和效率。
2.3.4 三层架构模式
三层体系结构是在客户端与数据库之间加入的“中间层”,这种体系的应用主
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要是迎合了“高内聚低耦合”的思想。那么这三层体系结构分为数据访问层、业
务逻辑层和界面层三层。数据访问层主要是对数据的操作,业务逻辑层与数据访
问层虽有相同,但是核心处理不同,是对具体问题的操作与逻辑操作,界面层基
于前两者之上,主要是与用户之间的互动与数据的返回,为客户服务。三层架构
的优势主要体现在一下几点:当数据库中需要改动时,我们只要通过更改一个方
面的数据就可以更改整体数据,不需要像之前那样劳师动众的浪费众多的人力物
力;在软件的后期维护上也大大方便了用户,在成本维护和时间维护上都有了较
为省时省力的好处;各个方面的结构够更加明确;标准化有利于不同层次的开发
人员之间加强合作。
2.4 GIS 相关技术
2.4.1 GIS 概述
关于地理信息系统 的命名,仍有 人提出不同的意见,其中 Geographical
Information System 是最为广泛的认知,还有部分人将地理信息系统定义为 Geo
Information System。当前时期,对 GIS 的理解分为以下观点:
1)地图观点:将地图功能作为 GIS 的首要功能,认为其主要是通过信息载体
与传播媒介被广泛使用,可以通过实际数据的运算与操作实现地理数据的重新整
合,认为 GIS 是一种地图数据处理与显示系统。
2)数据库观点:完备的数据库管理系统(Database Management System)在地理
信息系统中占据至关重要的地位,可以称之为整个系统的心脏,失去了它整个系
统便不具有意义。
3)分析工具观点:将空间信息科学引入其中,主要是展现 GIS 的空间分析与
模型分析功能。
GIS 是通过计算机硬件与软件协同作战、与不同方法组成的系统,其主要目
的是为了对空间数据进行技术支持,经过采集至显示一系列的复杂程序,实现规
划与管理的完美结合。
2.4.2 有关 组件式 GIS 方面的技术开发情况
事实上,所谓的组件式 GIS,也是将本来较为复杂的 GIS 功能,根据特定的
对象,也可能是根据其不同的功能,以及会应用的方面不一样进行分类,划归为
的组件可以能够进行自我的管理,还有一部分是可以交互操作,在此基础上主要
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第 2 章 系统需求分析
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是经过固定的平台模式以及语言。按照种类的不同划分的两种的方式,在这里对
于组件式 GIS 进行分析:有的 GIS 的种类是组件式的,带有一定的 GIS 功能,其
功能研究发现是对于图的制作,一种形式是组件式 GIS,其主要可以实现制图,
ActiveX 控件集是它的主要的组成部分。研究这种控件就能发现,这种控件交互,
主要是按照基本的三个方面作为渠道的,分别是事件、属性,还包括方法。在一
定的开发和应用的环境里面是有一定的可视化的功能的。基本上是被用户进行利
用,构建 COM 组件系列集,然后在 Microsoft COM 技术的基础上完成组建。这
些组件开发,之后构建 GIS 应用系统。这种开发模式相比较而言地位处于位置比
较下面,开发的难度层次比较大,在发展中有着逐渐增强的功能性能, ESRI 公
司的 AO(ArcObjects)组件就将这种组件的模式展示的淋漓尽致。组件式 GIS 对于
很多问题都能够提出相应的解决办法,解决的问题诸如:开发的时间较多,投入
的资金较多,在开发起来比较的困难,以及是否会受到重用等。
开发使用组件式 GIS,相比于传统 GIS 开发,具有以下三方面的开发优势:
1)能够高效率、无缝隙的完成系统之间的集成。在作为进行开发试验的环境
使用的组件,组件式 GIS, (如: Visual C#, Delphi, Basic,Visual ,Visual 和 C++)
中的功能,可以不依赖于实现具体的开发语言 GIS 功能。GIS 能够将自身的优势
展现出来,并且基本上是实际操作于将系统进行基础的设计和主要的合成的方面。
其余的组件可以实现除此之外的其他所有的功能。VC#, VC, VB 这三种是能够
都被使用的开发语言,具有可视性的功能,将组件之间的联系变成现实。
2) GIS 的语言方式使用比较的自由。不需要专门的固定的语言的方式,利
用 ActiveX 这一控件,不必使用专门的 GIS 二次开发语言。
这么做,对于 GIS 软件开发者来说减轻负担,对这样就可以大大的增强 GIS
软件不断的扩展出其他的功能。
3) GIS 能够满足大众的需求。组件式技术在行业内是一种基准的存在,推
动了 GIS 的大众化进程,主要体现在:用户可以使用组件式 GIS 控件,其使用的
方式形式,可以将 ActiveX 控件作为参考,GIS 系统的使用相对来说是比较的简
单的,即使是初次的使用操作,也能够很快的学习到 GIS 这一控件的基础操作方
法。
4)成本低。非 GIS 的组件展现的功能是带有它们固有的和专门的组件,只有
组件式 GIS 是专门管理内部空间在数据方面的收集,以及对相关的数据进行分析
以及保存的,并对于存储到的数据进行管理,最终将数据在空间内部进行模拟实
验。从而能够降低设计和开发的成本。组件式 GIS 用途根据其自身所携带的功能
的不同而不同,对于组件就分门别类,由此可见,用户可以减少经费,满足自身
需求,获得不同的控件。
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2.4.3 所谓的 GIS 方面的引擎技术的集合 ArcGIS Engine
一般情况,可以将自己用来定义的 ArcGIS Engine 9.3 提供给他人,并有相对
比较为单独存在的地理的信息系统的存在的状态,拥有许多高级 GIS 功能,并支
持多种应用程序接口(APIS ),并完成基本的企业形式的建立。对于 ArcGIS Engine
用户可以用两种不同的方式来,进行开发利用。分别是:在其他程序中,带入地
图功能的 ArcGIS Engine,,除此之外,它还有 GIS 功能,同样可以进行应用;还有
一种是利用其来设立以及布置电脑的桌面,同时包括 ArcGIS Engine,它们自身携
带着很多与其有联系的应用程序。假设把相关的对象作为 ArcGIS Engine,和其开
发平台没有关系,还可以调用各种编程接口。ArcGIS Engine 9.3 还提供了各种工
具可制作 GIS 功能,用户可以利用它来定制自己需要的 GIS 功能。带有较多的接
口的一些 对象的相关程序,运行起来能够得到保证。接口在这些应用程序中分别
有 C++ ,Java.NET 和 COM,等。构建应用程序是开发人员的职责之一,接口是能够
综合利用起来,主要是按照一定的程序方式,并和 ArcObjects 功能联合起来。
ArcObjects 在一定的程度上能够进行重装主要是按照其一定的基础的方式,还有
一种发展的 ArcGIS Engine 9.3,在以上的基础上还会有并有粒度适中的 ArcObjects。
综上看来,在基本的几个点、线、面方面,其主要的优势就是极大地为用户的使
用提供了便利。以此同时还可以实现高级 GIS 功能有网络、拓扑等。原本的 ArcGIS
开发主要是数据的浏览、查询方面,ArcGIS Engine 使 ArcGIS 得到二次开发,再
也停留在于原本的模式上。从而可以搭建真正意义上及自身习惯的 GIS 应用软件,
能够将客户的基本的要求进行照顾到。满足顾客的需求。ArcGIS Engine 在运行系
统方面有极大的优势,能够全部都与 ArcG1S 的环境相分离,这样就能够将用户
的成本大大的减少了,同时还让用户更加快捷的进行使用。COM 组件通过 ArcGIS
Engine 来进行提供,嵌入式工具库和 GIS 组件库,其在系统开发过程中,划分的
方式还是有一定的差别化的,主要展现在具体的方面就是:d11 是根据层次的不
同划分和相应的扩展,还有就是按照基本的模块的不同,空间划分不同。层次划
分主要有显示层、逻辑层和数据层。桌面应用程序可由开发人员可用来创建新的
或扩展。
2.4.4 GIS 技术在土地利用研究中的应用
随着 GIS 技术的不断发展,扮演着越来越重要的作用。其中包括土地资源评
价、地籍管理、土地市场管理、动态监测、土地利用调查等。
1)数据库建设
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