工業(yè)園地理信息探究

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1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能框架

生態(tài)工業(yè)園區(qū)地理信息系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)。它既要面向園區(qū)管理層,可供業(yè)務(wù)化運(yùn)行,具有操作方便、界面友好以及圖、文、聲并茂等特點(diǎn),并集成多源空間數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用模型開(kāi)發(fā)和輔助決策支持,實(shí)現(xiàn)生態(tài)工業(yè)園區(qū)信息數(shù)據(jù)的管理與輔助分析功能;又要面向社會(huì),建立基于WEBGIS服務(wù)器軟件的空間數(shù)據(jù)WEB系統(tǒng),提供生態(tài)工業(yè)園區(qū)地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的網(wǎng)上瀏覽、查詢和檢索等功能,實(shí)現(xiàn)生態(tài)工業(yè)園區(qū)信息資源共享和信息服務(wù)。因此,在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能框架設(shè)計(jì)中,根據(jù)規(guī)范化、可擴(kuò)充性和實(shí)用性的原則,結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用規(guī)模和用戶特點(diǎn),充分考慮現(xiàn)有GIS軟件水平和Internet技術(shù)的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)EIPGIS由空間數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)和地理信息共享系統(tǒng)兩部分組成。其中空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是基于Client\Server方式,實(shí)現(xiàn)園區(qū)數(shù)據(jù)的組織管理、空間分析和輔助決策等功能;信息共享系統(tǒng)是基于Browse\Server方式,通過(guò)園區(qū)數(shù)據(jù)的、瀏覽和查詢等功能,實(shí)現(xiàn)信息的共建共享。

2.空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

2.1空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

空間數(shù)據(jù)庫(kù)是GIS的核心,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和建立的好壞直接決定生態(tài)工業(yè)園區(qū)地理信息系統(tǒng)的成敗。依據(jù)《煙臺(tái)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)生態(tài)工業(yè)園信息系統(tǒng)研究報(bào)告》,和系統(tǒng)的預(yù)期目標(biāo)、功能以及信息系統(tǒng)建設(shè)的基本技術(shù)要求,對(duì)園區(qū)涉及到的基礎(chǔ)地理、資源和環(huán)境等數(shù)據(jù)要素進(jìn)行詳細(xì)分層,并針對(duì)每一層要素,設(shè)計(jì)屬性數(shù)據(jù)庫(kù),確定其屬性項(xiàng)和屬性表結(jié)構(gòu),建立空間數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組織管理。我們把空間數(shù)據(jù)分為兩類信息對(duì)象:一類是面向園區(qū)成員的如企業(yè)、居民區(qū)、機(jī)關(guān)事業(yè)、科教文衛(wèi)和餐飲娛樂(lè)業(yè)等單位的若干業(yè)務(wù)信息對(duì)象;另一類是行政區(qū)劃、綠地、道路和河流等若干種背景性信息對(duì)象,這些對(duì)象都是由點(diǎn)、線、面要素或其組合構(gòu)成。背景信息對(duì)象主要用作業(yè)務(wù)信息對(duì)象的背景,重在顯示其圖形,反映其間環(huán)境和位置關(guān)系。用幾何形體和圖形符號(hào)將其數(shù)字化為圖形數(shù)據(jù),建立拓?fù)潢P(guān)系,輸入空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理。根據(jù)煙臺(tái)市生態(tài)工業(yè)園區(qū)的實(shí)際情況,其空間數(shù)據(jù)的層次信息如。

2.2空間數(shù)據(jù)庫(kù)的組織和管理

EIPGIS系統(tǒng)中涉及的數(shù)據(jù)包括圖形矢量數(shù)據(jù)、空間屬性數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)[3][4]。為了增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的靈活性和在GIS技術(shù)軟件先進(jìn)性的基礎(chǔ)上,EIPGIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)采用空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)的方式,空間實(shí)體位置與其屬性通過(guò)標(biāo)識(shí)碼號(hào)建立聯(lián)系。考慮到空間數(shù)據(jù)是非結(jié)構(gòu)化的,不定長(zhǎng)的,而且施加于空間數(shù)據(jù)的操作需要GIS軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),因而用MapInfo的tab文件格式存放在特定的目錄下。MapInfo提供了面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)管理功能[5],在其支持下,空間數(shù)據(jù)以.tab文件格式分層存儲(chǔ),保證數(shù)據(jù)的兼容性和共享性。這樣,EIPGIS系統(tǒng)中每一層數(shù)據(jù)以5類文件存儲(chǔ),其中表文件(.tab)描述MapInfo表的結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)的文件的格式;幾何文件(.data)存儲(chǔ)特征的空間數(shù)據(jù)(幾何坐標(biāo));圖形對(duì)象(.map)描述地圖中的圖形對(duì)象,以上是3個(gè)最基本的文件,另外在進(jìn)行空間操作時(shí)還可創(chuàng)立兩個(gè)索引文件(.id和.ind)。這兩種文件存儲(chǔ)特征的空間索引信息,它們僅在執(zhí)行了圖層與圖層的選擇或進(jìn)行圖層的空間鏈接對(duì)象和數(shù)據(jù)的交叉引用后才存在。EIPGIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)采用組件式GIS軟件MapX7.0來(lái)管理和操作,屬性數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLServer2000來(lái)管理。MapInfo表中每一個(gè)空間對(duì)象均有其對(duì)應(yīng)的唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)ID,系統(tǒng)依此為索引建立該空間對(duì)象的圖形數(shù)據(jù)文件;在SQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)中,各空間對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)記錄的關(guān)鍵字為表文件中該空間對(duì)象ID號(hào),由此實(shí)現(xiàn)了空間對(duì)象與屬性數(shù)據(jù)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,有利于系統(tǒng)的集成和共享。

3.系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式與集成應(yīng)用目前,GIS的應(yīng)用已經(jīng)形成多層次和不同尺度的應(yīng)用格局[6][7]。GIS應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)主要有3種方式:(1)獨(dú)立開(kāi)發(fā),從空間數(shù)據(jù)的采集、編輯到數(shù)據(jù)的處理分析及結(jié)果輸出,所有的算法都由開(kāi)發(fā)者獨(dú)立設(shè)計(jì),利用VB、VC++等編程語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。其具有針對(duì)性,能夠根據(jù)需要進(jìn)行修改;缺點(diǎn)是開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng),需要大量的人力、物力和財(cái)力。(2)單純二次開(kāi)發(fā),引進(jìn)先進(jìn)的GIS軟件(如ARCINFO、ARCVIEW等),利用其提供二次開(kāi)發(fā)的宏語(yǔ)言為工具,結(jié)合自己的應(yīng)用目標(biāo)開(kāi)發(fā)。這種方法簡(jiǎn)單易行,主要缺點(diǎn)是移植性差,并且受開(kāi)發(fā)工具的限制,不能脫離原系統(tǒng)軟件而獨(dú)立運(yùn)行。(3)集成二次開(kāi)發(fā),利用支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的高級(jí)語(yǔ)言(如VB、VC++等)和GIS廠商提供的組件來(lái)開(kāi)發(fā)面向最終用戶的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。這種方法開(kāi)發(fā)周期短、成本低,可以脫離大型商業(yè)GIS軟件平臺(tái)而獨(dú)立運(yùn)行,是未來(lái)GIS開(kāi)發(fā)的重要方向。

上述3種方式各有優(yōu)缺點(diǎn),用戶可以根據(jù)不同的應(yīng)用系統(tǒng)選擇不同的開(kāi)發(fā)方式,以達(dá)到最好的效果。根據(jù)EIPGIS系統(tǒng)的特點(diǎn)和用戶的能力,考慮到未來(lái)系統(tǒng)的擴(kuò)展,EIPGIS系統(tǒng)采用基于MapInfo的GIS組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)的總體功能框架,EIPGIS由空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和地理信息共享系統(tǒng)組成,在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,針對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)的具體情況,采用了不同的開(kāi)發(fā)手段。空間數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)采用組件式GISMapX7.0+Delphi7.0進(jìn)行集成。借助組件式GIS軟件的優(yōu)勢(shì),EIPGIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)GIS數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù)的集成、組織和管理以及查詢統(tǒng)計(jì)與輔助決策分析功能。通過(guò)界面的設(shè)計(jì),軟硬件的安裝調(diào)試,將系統(tǒng)的整個(gè)功能進(jìn)行集成,形成一個(gè)友好的EIPGIS空間數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)界面。