1 圖面的基本要求:應繪出主要道路、共線圖形的處理、并線圖形的編制
讓客戶滿意是我們工作的目標,不斷超越客戶的期望值來自于我們對這個行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術通過有效、簡單的方式提供給客戶,將通過不懈努力成為客戶在信息化領域值得信任、有價值的長期合作伙伴,公司提供的服務項目有:空間域名、虛擬主機、營銷軟件、網站建設、下陸網站維護、網站推廣。
在進行共線圖形的編制時,首先要分清線狀地物的主次關系,地類界處用主要線狀物的線型和顏色表示,次要線狀地物以其線型和顏色沿主線一側平移0.2mm表示,多條并線時,沿主線一側逐條平移0.2mm表示。
2 ARCGIS制圖流程:數據的準備過程(1)熟悉國家相關標準。(2)基礎數據的處理。
3 圖形的編輯過程:進行點編輯、 進行線編輯、進行區(qū)編輯、土地用途的劃分、圖形的整理和修飾、圖形的輸出。
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發(fā)展,廣泛應用于資源調查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業(yè)、統計、商業(yè)金融等幾乎所有領域。
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
資源管理(Resource Management)
主要應用于農業(yè)和林業(yè)領域,解決農業(yè)和林業(yè)領域各種資源(如土地、森林、草場) 分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。
資源配置(Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供 應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證 資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。
城市規(guī)劃和管理(Urban Planning and Management)
空間規(guī)劃是GIS的一個重要應用領域,城市規(guī)劃和管理是其中的主要內容。例如, 在大規(guī)模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、 公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
土地信息系統和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許 多內容,借助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(Environmental Management and Modeling)
區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán) 境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。
應急響應(Emergency Response)
解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災害時,如何安排最佳的人員 撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施的問題。
地學研究與應用(Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計 分析、制圖等都可以借助地理信息系統工具完成。ArcInfo系統就是一個很好的 地學分析應用軟件系統。
商業(yè)與市場(Business and Marketing)
商業(yè)設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場 的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數,建成之后就可能無法達到預期的市場 和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空 間分析和數據庫功能可以解決這些問題。 房地產開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
基礎設施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征的。 它們的管理、統計、匯總都可以借助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
選址分析(Site Selecting Analysis)
根據區(qū)域地理環(huán)境的特點,綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、 環(huán)境影響等因素,在區(qū)域范圍內選擇最佳位置,是GIS的一個典型應用領域,充 分體現了GIS的空間分析功能。
網絡分析(Newwork System Analysis)
建立交通網絡、地下管線網絡等的計算機模型,研究交通流量、進行交通規(guī)則、 處理地下管線突發(fā)事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫(yī)療救護的路徑優(yōu)選、車輛導航等也是GIS網絡分析應用的實例。
可視化應用(Visualization Application)
以數字地形模型為基礎,建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風景名勝區(qū)的 三維可視化模型,實現多角度瀏覽,可廣泛應用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型 工程管理和仿真、旅游等領域。
分布式地理信息應用(Distributed Geographic Information Application)
隨著網絡和Internet技術的發(fā)展,運行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息 系統應用類型,其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享,以及遠程空間 導航等。
GIS是英文Geographic Information Systems的縮寫,中文習慣譯為地理信息系統。通常泛指用于獲取、存儲、查詢、綜合、處理、分析和顯示地理空間數據及與其相關之信息的計算機系統。它是隨著計算機技術和地理科學等的發(fā)展而發(fā)展起來的,它通過計算機對各種地理空間數據進行組織、管理、統計、分析和顯示,生成并輸出用戶所需要的各種地理信息,它由計算機、地理信息系統軟件、空間數據庫、分析應用模型和圖形用戶界面及系統管理人員所組成。
自從20世紀60年代初GIS概念在加拿大提出以來,隨著多學科、多技術的發(fā)展和密切結合,尤其是計算機技術和空間分析理論的飛速發(fā)展,GIS的含義和應用在不斷擴大,GIS技術在最近20多年內取得了驚人的發(fā)展,并廣泛地應用于各個領域。例如,土地信息系統可看成是GIS技術在土地管理的具體應用,因此,GIS技術是土地信息系統建設最為關鍵的技術之一。
目前,GIS技術的幾個發(fā)展主要表現在:
(1)三維GIS和時態(tài)GIS的發(fā)展已取得了一定進展。
(2)GIS和GPS、RS三者結合的技術日益成熟。
(3)空間數據的存儲管理技術發(fā)展迅速。
隨著對象—關系數據庫技術的發(fā)展,將空間數據無縫集成在DBMS中已成為現實。關系數據庫(RDBMS)和GIS的結合,利用RDBMS存儲GIS數據,并通過RDBMS存取和操縱這些數據。新的RDBMS(如ORACLE產品)支持新的對象—關系模型,從而可以更好地支持空間數據類型(4)組件GIS技術。地理信息系統的組件化,就是采用組件(Component)技術實現地理信息系統基礎平臺和應用系統。其本質就是軟件可復用技術。COM GIS就是采用了面向對象技術和組件軟件技術的GIS系統,其基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件,每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間以及GIS組件與非GIS組件之間,都可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來,形成最終的GIS基礎平臺及應用系統。組件式GIS代表著當今GIS發(fā)展的潮流。
(5)Web GIS技術。Web GIS是在INTERNET信息發(fā)布、數據共享、交流協作基礎之上實現GIS的在線查詢和業(yè)務處理等功能,是Internet技術應用于GIS開發(fā)的產物?;ヂ摼W(Internet),尤其是萬維網(WWW),已經成為GIS的新的操作平臺。GIS通過WWW功能得以擴展,真正成為一種大眾使用的工具,從WWW的任意一個節(jié)點,Internet用戶可以瀏覽Web GIS站點中的空間數據、制作專題圖,以及進行各種空間檢索和空間分析,從而使GIS進入千家萬戶。
曲晨曉
(河南農業(yè)大學土地資源管理系,鄭州,450002)
摘要:在總結河南省部分縣(市)土地開發(fā)整理規(guī)劃編制工作的基礎上,運用GIS和VBA平臺,完成土地開發(fā)整理基礎數據、潛力調查數據和潛力評價的自動處理,實現土地開發(fā)整理規(guī)劃編制的信息處理系統自動化。
關鍵詞:GIS;VBA;土地開發(fā)整理;規(guī)劃
1 基于 GIS 和 VBA 的土地開發(fā)整理基礎研究
1.1 基礎數據自動處理在VBA 中的編程實現
規(guī)劃起始將收集到大量的基礎數據,而這些數據在提交時并不能保證統計口徑和數量單位的完全一致,部分數據甚至可能與實際相差甚遠。在基礎數據錄入計算機后,手工校核將耗費大量的時間和人力,并且不能完全保證校核結果的正確性。而計算機具備強大的數據存儲和計算功能,通過編寫專門的處理工具,可以實現基礎數據的自動處理。下面以河南省新安縣土地利用現狀數據數量單位的轉換為例,介紹VBA技術的應用。
自1991年土地利用現狀詳查以來,新安縣國土資源管理部門一直以“畝”為單位統計各類土地的面積,而本次土地開發(fā)整理規(guī)劃面積單位統一采用“公頃”制,所以,有必要將土地利用現狀數據單位統一為“公頃”。在處理這些數據時,采用Excel電子表格系統的二次開發(fā)工具,編寫“批量轉換”應用程序,可以快速準確地對這些數據進行大批量的整理。
1.2 規(guī)劃區(qū)域權屬圖庫的快速構建
權屬圖庫是土地開發(fā)整理規(guī)劃工作中用于提高工作效率和編制精度的一項中間成果,在土地開發(fā)整理潛力研究和土地開發(fā)整理規(guī)劃成果圖制作方面意義重大。該圖庫以行政村為基本空間單元,以行政村的地名屬性為基本屬性單元。
權屬圖的制作在MAPGIS輸入編輯子系統中并不復雜,只要底圖精度有保證,提取行政界線后再拓撲重建,很快就能創(chuàng)建出圖形文件,關鍵是每個區(qū)圖元還要具備“行政村名”屬性后才能滿足后續(xù)工作的要求。手工為每一圖元錄入屬性是一個傳統的建庫方式,但要為全縣上千個區(qū)圖元一一錄入屬性,不僅耗時,而且容易出現錄入的屬性與圖面注釋不相符的錯誤。MAPGIS輸入編輯子系統中“點注釋賦為屬性”和“LABLE 與區(qū)合并”功能可以極大的簡化工作,實現地名屬性自動錄入。技術流程如下:提取地名注釋為獨立點文件→為點文件創(chuàng)建地名字段→點注釋賦為點屬性→關閉點文件→LABLE與區(qū)合→保存區(qū)文件。
1.3 規(guī)劃區(qū)域地形條件研究
地形是影響土地開發(fā)整理活動的一項重要因素,比如在坡度>25℃的地段,盲目的開發(fā)極易造成水土流失;另外,地形條件的好壞對土地開發(fā)整理投資規(guī)模影響巨大,坡度對土地開發(fā)整理的影響更為顯著。所以,有必要對規(guī)劃區(qū)域的坡度進行研究和分類,以便做出更科學的規(guī)劃決策。
基本上所有的GIS軟件都具備坡度分析的功能,MAPGIS的DTM分析子系統對地形圖質量要求不高,但分析結果精確,是較好的坡度分析工具。下面以河南省洛陽市吉利區(qū)地形分析為例,描述GIS技術在坡度研究中的應用。
吉利區(qū)地形圖比例尺為1∶10000,與土地利用現狀的基本圖件——1∶10000分幅現狀圖完全對應;測繪時間為1986年,具備一定的時效性。坡度研究就以該圖為依據,首先把1∶10000地形圖掃描矢量化為MAPGIS線文件(記錄等高線數據)和MAPGIS點文件(記錄高程點數據),并使用MAPGIS輸入編輯子系統高程自動賦值功能為等高線添加高程屬性;然后運行MAPGIS的DTM分析子系統,裝入等高線文件,由系統自動檢查等高線錯誤并修改完善;再設置足夠小的微分將等高線柵格化(設置較小微分的目的是使柵格化結果更平滑),柵格化結束會自動生成可供DTM系統分析的GRD數據。這時可以使用DTM系統的格網坡向坡元圖繪制功能輸出全區(qū)的坡度分級圖,還可以使用格網立體圖功能生成直觀的立體模型。
坡度分級圖和前面制作的權屬圖庫進一步疊加分析,還可以生成全區(qū)各行政村的所屬坡度級別和立體格網圖。這項地形分析成果將為規(guī)劃決策提供很有價值的基礎依據。
1.4 規(guī)劃區(qū)域農民收入基礎數據庫的建立
農民人均年純收入是度量經濟實力的重要指標,土地開發(fā)整理項目尤其是村莊整理項目能否實施,與該項指標關系密切。
農民收入數據錄入計算機后,可以借助Excel等數據分析軟件進行數量上的研究。但是,要想獲得直觀的區(qū)域對比以及進一步實現區(qū)域劃分,還需要GIS技術的幫助。將農民收入數據和行政區(qū)圖掛接后,將可以實現真正地理意義上的分析研究。
MAPGIS平臺具備外掛數據庫的功能,可以借助合適的關鍵字,將數據結構不太復雜的農民收入數據掛入圖形。
借助MAPGIS屬性管理子系統,使行政區(qū)圖外掛關系數據庫中已存在的農民收入數據。技術流程如下:規(guī)范整理農民收入屬性表格→保證圖形文件與表格文件存在可以連接的關鍵字段→打開MAPGIS屬性管理子系統→執(zhí)行連接表格功能→保存圖形文件。
1.5 相關規(guī)劃中土地開發(fā)整理限制區(qū)的判別與提取
一般情況下,各地林業(yè)部門會進行退耕還林評價并劃定生態(tài)退耕區(qū)域;水利部門對一些重要的內河航道和泄洪區(qū)域也有禁止搞建設項目和開墾農田的規(guī)定;在交通部門“十五”計劃中,重點建設項目的通行區(qū)域自然也不宜安排土地開發(fā)整理;1997~2010年土地利用總體規(guī)劃劃定的旅游用地、城鎮(zhèn)建設用地等用途管制區(qū),進行土地開發(fā)整理則會違背用途管制規(guī)則。這些不宜進行開發(fā)整理的區(qū)域雖然可以在圖紙上找到明確的位置和邊界,但在各部門小比例尺的規(guī)劃圖上,目視判定和手工劃界的誤差顯而易見。借助MAPGIS強大的空間分析功能,將可以避免這種誤差。
(1)將各部門包含土地開發(fā)整理限制區(qū)的規(guī)劃圖件掃描矢量化入計算機,圖形坐標系統校正完畢后,在MAPGIS輸入編輯子系統中錄入各類限制區(qū)的屬性。
(2)打開MAPGIS空間分析子系統,調入限制區(qū)文件和原已制作的權屬圖庫區(qū)文件,執(zhí)行區(qū)與區(qū)的判別分析,將把相關規(guī)劃限制區(qū)的屬性賦給所在的區(qū)圖元。
2 土地開發(fā)整理潛力調查數據庫的構建
2.1 借助MAPINFO 和VBA 實現圖形與屬性的完整掛接
實踐表明,數據結構復雜、數據量巨大的屬性表很難掛進圖形,這個缺陷在河南省部分縣(市) 1∶10000土地利用現狀建庫工作中已經被充分證明。為解決上述問題,本文嘗試借用MAPINFO強大的屬性管理功能。
作為桌面型的GIS平臺,MAPINFO的空間數據結構或許并不如MAPGIS完美,但基于關系型數據庫的設計使該系統與一般屬性數據格式幾乎完全兼容。在規(guī)劃建庫實踐中,本文總結出以下掛庫流程:①清除調查數據表中的特殊格式,比如合并單元格、帶公式單元格等;②把數據表存為DBF格式;③使用MAPGIS/文件轉換子系統,轉換MAPGIS圖形文件為MAPINFO交換格式;④在MAPINFO中把交換格式文件轉為MAPINFO內部格式;⑤把DBF數據表裝入MAPINFO工作區(qū);⑥使用MAPINFO“更新列”功能,掛接屬性表與圖形表;⑦轉出掛好的圖形表;⑧使用MAPGIS文件轉換子系統把交換格式圖形還原為MAPGIS格式并保存;⑨檢查掛好的圖形文件有無變形和屬性丟失。
需要說明的是,MAPINFO與MAPGIS兩個平臺的數據結構畢竟不同,在頻繁轉換圖形格式的過程中也許會出現圖形變形和丟失,這種缺陷可以用整圖變換的方法來避免。
2.2 農田整理潛力調查數據庫的建立
農田整理潛力調查表的基本格式如下:行政村、隸屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農田面積、零星地、輔助地。為完整存儲農田整理潛力調查數據并最大程度的減少存儲空間,圖形文件的數據結構應設計為表1。
表1 農田整理潛力調查區(qū)屬性結構
在MAPGIS屬性管理子系統中為權屬區(qū)文件創(chuàng)建上述屬性結構,然后保存文件,并打開存儲有補充調查數據的表格文件;這時采用上述掛庫方法即可開始掛庫;屬性掛接完畢,農田整理潛力調查數據庫即建成。
2.3 村莊整理潛力調查數據庫的建立
村莊整理潛力調查表的基本格式如下:行政村、隸屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊面積、農村人口、期末人口、閑置土地、用地標準。為完整存儲村莊整理潛力調查數據并最大程度的減少存儲空間,圖形文件的數據結構應設計為表2。
表2 村莊整理潛力調查區(qū)屬性結構
2.4 土地開發(fā)潛力調查數據庫的建立
經規(guī)范整理后,土地開發(fā)潛力調查表可轉換為如下格式:行政村、隸屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)、宜開發(fā)面積、增加農用地、增加耕地。為完整存儲土地開發(fā)潛力調查數據并最大程度的減少存儲空間,圖形文件的數據結構應設計為表3。
表3 土地開發(fā)潛力調查區(qū)屬性結構
3 基于 GIS 的土地整理潛力評價
3.1 農田整理潛力研究模型
農田整理潛力就是指耕地整理后可以新增耕地的潛力,該潛力來源于農田中零星未利用地和輔助生產設施用地的縮減與轉化,基于以上思想,將耕地整理潛力測算模型制作如下:
a=k-a′;Δs=a×s
式中,a為增加耕地系數;k為零星未利用地、輔助設施用地占農田比率;a′為標準農田系數;Δs為可增加耕地面積;s為農田面積。
模型中各項參量存儲在補充調查數據庫中,要獲得潛力測算結果,只需采用合適的GIS數據庫查詢工具。MAPGIS空間分析子系統具備基本的屬性運算功能,可以滿足潛力測算的要求。執(zhí)行查詢只能求出Δs,經過多次使用雙屬性四則運算,最終可獲得耕地整理潛力。
測算出農田整理潛力后,還需要對所有耕地整理潛力評價單元進行潛力級別的劃分,該環(huán)節(jié)可以在MAPGIS輸入編輯子系統中,組合使用“根據屬性賦參數”、“根據參數賦屬性”等命令來實現。
3.2 村莊整理潛力研究模型
村莊整理潛力即是對村莊用地進行整理后增加農用地尤其是耕地的空間。村莊潛力來源于農村人口的轉移和人均建設用標準的下降。村莊潛力測算模型可以制定如下:
Z=ΔS×K;ΔS=S0 -St;a=Z/S0;St=B×Qt
式中,Z為增加耕地面積,K為標準比率,ΔS為增加農用地面積,S0 為規(guī)劃基期農村居民點面積,St為規(guī)劃期末農村居民點面積,a為增加耕地系數,B為規(guī)劃人均用地標準,Qt 為規(guī)劃期末農村人口數。
模型中各種參量存儲在前期工作所建立的GIS數據庫中,可以使用GIS屬性運算工具進行查詢處理,以獲得村莊整理潛力。
在測算村莊整理潛力時,采用MAPINFO的SQL查詢功能。執(zhí)行查詢將獲得所有村莊潛力評價單元增加耕地、增加農用地和增加耕地系數等潛力測算結果。通過執(zhí)行類似的SQL查詢語句,同樣可以實現村莊整理潛力級別的劃分。
3.3 土地整理潛力匯總結果的輸出
上述各類潛力研究均在GIS環(huán)境下進行,獲得的研究結果仍然存儲于GIS數據庫,而GIS在文字和表格編輯方面并不具備優(yōu)勢,為了便于進一步數據分析和成果輸出,需要把GIS數據庫中的潛力數據輸出為獨立的電子表格,而不是仍然依附于圖形數據。
MAPGIS的屬性管理子系統在海量屬性數據管理方面存在一定的穩(wěn)定性問題,并且很難與其他屬性數據庫系統順利對話。借助MAPGIS的另一子系統“報表定義”,可以彌補屬性管理系統的不足,避免字段丟失:①把GIS數據庫中包含潛力評價屬性成果的圖形文件調入MAPGIS屬性管理工作區(qū),轉換為MAPGIS內部屬性表文件——WB格式,該轉換不必設置ODBC;②打開MAPGIS報表定義子系統,使用其屬性轉文本的功能,把WB表文件進一步轉換為特定的數據庫自由表,這樣就完成了潛力數據的輸出;③使用Excel等電子表格系統就能制作出格式美觀的潛力匯總表。
在河南省部分縣(市)土地開發(fā)整理規(guī)劃的編制過程中,MAPGIS、MAPINFO等GIS軟件被充分利用,Excel和Word等辦公軟件中的VBA開發(fā)工具也顯示了強大的數據處理優(yōu)勢。GIS軟件和VBA技術相結合,部分實現了規(guī)劃信息處理自動化,也使一些人工難于處理的問題得到了較好的解決。
參考文獻
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