重慶城市綠地管理系統設計

摘要通過ArcGIS Server、.Net 2005以及SQL Server2000設計了重慶城市綠地管理系統的總體架構，對重慶主城九區綠地進行劃分，論述了系統的數據分區和數據結構。利用系統的6大模塊對綠地數據進行管理、組織和統計，介紹了系統的主要功能。運用數字化綠地概念實現了重慶市綠地管理系統的綠地查詢、綠地管理以及綠地統計功能。

關鍵詞綠地管理系統 數據分區 ArcGIS Server Net2005 SOA

中圖分類號:TU985文獻標識碼:A

1 引言

城市綠地是人工綠化的綠色地域系統。由各種公園綠地、街道綠地、居住區綠地、機關單位綠地等共同組成的綠地地域，稱為城市綠地系統。它是城市生態環境系統的重要組成部分，對美化城市、改善城市生態環境質量起著極大的作用。①

傳統的綠地管理的方法多是手工的，管理煩瑣，效率低下，不能保證城市綠地管理工作的高質量、高效率和合理性。在城市綠地的管理、規劃與綜合利用過程中要把整個城市作為一個有機整體進行綜合分析研究，②通過將GIS引入到綠地管理系統當中可以提高辦公效率，增加管理合理性，改善辦公條件;建立綠地管理數據庫，實現信息共享，可以避免重復勞動，減少差錯，減輕辦公人員工作強度，提高科學管理水平;通過較強的查詢、檢索功能，可以及時地為科研和行政管理提供可靠的科學依據，促進管理體制改革，使各項管理工作更加科學化、規范化、標準化。③

2 系統開發規劃

2.1 重慶綠地管理系統構架

當前，向用戶提供軟件和信息資源的新方法，是把軟件功能和數據需求制作成一種服務，而不是在多個地方冗余的提供同樣的軟件功能或數據資源，這種方法或模式稱之為面向服務的架構(SOA，Service Oriented Architecture)。在計算處理中，術語SOA表述了一個使用松散耦合的軟件服務支持業務處理和軟件用戶需求的軟件架構。在SOA環境中，所有的資源被當做獨立的服務，不必知道其底層平臺實現就能訪問這些服務。它使信息管理部門從以應用為中心轉變到以過程為中心。利用SOA， 信息管理部門可以把多種應用靈活地組合為各種業務服務，以支持真正端到端的業務流程。信息管理部門還可以在不影響其他SOA應用的情況下改變或升級應用。④

重慶綠地管理系統采用了ArcGIS Server、.Net 2005以及SQL Server2000進行設計。其層次結構如圖1。

圖1綠地管理系統層次結構

ArcGIS Server 是一個企業級的GIS 解決方案。它同時能夠將兩項功能強大的技術 —— GIS 和網絡技術結合在一起，GIS擅長與空間相關的分析和處理，網絡技術則提供全球互聯，促進信息共享。這兩項技術協同工作，相得益彰。在重慶綠地管理系統中采用通用的軟件開發平臺.Net 2005。按照實際的具體需求進行開發，集成一個強大、復雜的GIS應用。

2.2數據庫設計

2.2.1數據庫設計

數據存儲與組織是建立地理信息系統數據庫的關鍵步驟，涉及到空間數據和屬性數據的組織。⑤數據庫設計包括空間數據庫設計和屬性數據庫設計。空間數據將數據以兩種形式進行存儲，包括綠地矢量數據與綠地遙感圖像數據，分別對重慶城市綠地空間信息進行描述。屬性數據包括綠地屬性數據、元數據與系統邏輯數據。主要存儲了重慶城市綠地的權屬信息數據以及其它綠地類型等信息數據。

2.2.2數據分區

實現空間數據庫設計的關鍵問題是分解地理要素。⑥重慶綠地管理系統把重慶城市范圍內的綠地按照行政區劃范圍進行劃分與組織。再根據各區劃范圍內綠地的權屬單位信息進一步對綠地進行二次劃分，從而得到各個詳細劃分后的綠地區塊。以此作為本系統綠地的基本管理單位，方便對綠地的管理與組織。

2.2.3綠地數據分類

城市綠地大至風景名勝，公園、城市自然保護區，小至庭院街道綠化，其效用各不相同，分類方法各異。按照我國現行的綠地分類，將綠地分為6種不同性質功能的綠地類型。⑦

(1) 公共綠地。公共綠地指向公眾開放的，有一定娛樂設施的綠化地，包括其中的小路等無植被地面。

(2) 居住區綠地。居住區綠地是住宅用地的一部分。一般包括居住區小游園、宅旁綠地、居住區公建庭院和居住區道路綠地。

(3) 單位附屬綠地。單位附屬綠地是指各企事業單位、機關大院內部的綠地，為某部門(單位)使用，一般不對城市居民開放。

(4) 防護綠地。防護綠地可分為衛生防護綠地和防風治沙、水土保持、農田防護綠地等類型。其主要分布于工業區與生活居住區之間。

(5) 風景林綠地。風景林綠地一般為室內或市郊的自然風景或文物古跡的綠地，供旅游、療養、自然保護、凈化、美化城市環境。

(6) 生產綠地。生產綠地是園林部門主管的綠地，是城市綠化的生產基地，供城市綠化培育苗木，提供城市所需的各種花卉、水果。

2.2.4城市綠地編碼

重慶綠地管理系統把綠地按照重慶市行政區劃進行劃分，各個大區又劃分出若干個綠地地塊，如:重慶市(01)，北碚區(09)，5號單位附屬綠地(00503)，該綠地的編碼為010900503。用一個九位數字的編碼來識別和唯一標識重慶綠地地塊，“01”標識綠地所屬城市;“09”標識綠地在重慶市所屬的行政區域，兩位10進制編碼可以將重慶市所屬的行政區編碼;“00503”標識綠地在行政區中的權屬主體和綠地類型，其前三位“005”為該綠地的編號，后兩位“03”標識了該綠的綠地類型。通過數字編碼可以識別出任何一塊綠地的所屬區域和權屬情況以及綠地類型。這樣，實現了重慶市的綠地地塊的劃分。

3 管理系統各功能模塊

重慶綠地管理系統主要由6個功能模塊構成，它們是:數據管理模塊、數據操縱模塊、統計分析模塊、專題圖模塊、數據輸出模塊、系統管理模塊(如圖2)。運用這6個功能模塊實現了重慶綠地管理系統的主要功能。

圖2系統各功能模塊

3.1數據輸入模塊

數據輸入模塊主要包括數據文件(空間數據、屬性數據)的導入和對現有數據的修改。

(1) 數據文件的導入。用戶可以通過導入不同時期的重慶市綠地數據文件進行比對和疊加分析。

(2)用戶可以通過打開編輯模式對現有綠地數據文件進行編輯，以滿足對綠地的規劃或布局等的需要。可以通過該功能對空間數據和屬性數據進行添加、刪除和修改等操作。

3.2 數據操縱模塊

該功能提供了GIS系統基本的數據操縱功能。通過該模塊可以實現對空間數據的放大與縮小、全圖顯示以及Pan命令。為了使用戶使用方便，系統還增加了鷹眼功能，通過該功能用戶可以隨時利用鷹眼了解到自己在全圖中所處的位置。

3.3 統計分析模塊

該模塊用來統計用戶所感興趣的綠地數據。其中包括對某單位權屬綠地面積的統計，對整個重慶市綠地面積的統計，人均公共綠地面積的統計以及對不同程度病蟲害影響的綠地面積進行統計，從而對綠地的布局與規劃提供數據支持。

3.4 專題圖模塊

專題圖用來重點表示某個或者某些信息，把這些數字的、內在的信息以及它們之間的關系生動地表現在人們眼前，使使用者快速直觀的了解信息內容，達到輔助人們獲取信息和挖掘信息的目的。在重慶綠地管理系統中可以使用專題圖功能模塊來構建使用者所感興趣的專題圖，從而客觀直觀的反應重慶綠地狀況。

3.5數據輸出模塊

數據輸出模塊用來輸出和打印用戶需要的專題圖、空間數據或屬性數據等信息。

3.6系統管理模塊

系統管理模塊主要對該系統的使用人員進行管理，該模塊將使用人員分為系統用戶和用戶兩大類，為這兩類用戶提供了不同的系統使用權限。其中系統用戶擁有最高權限，他擁有6個功能模塊的完整功能使用權。用戶的權限受到了限制，其不能擁有對空間數據和屬性數據的添加刪除和修改權利。通過對用戶使用級別進行限制來增加管理系統的安全性。圖3展示了重慶綠地管理系統的基本界面和框架。

圖3系統的基本界面和框架

4 結束語

在數字城市、數字園林的背景下， GIS作為一門處理空間信息的現代綜合性學科，被廣泛應用于城市綠地空間信息提取及分析、生態功能評價及預測等領域⑧，通過在綠地管理當中引入GIS和數字化概念，可以使管理和使用者對綠地的管理更加的直觀合理。我們將在綠地管理當中引入GIS和數字化的概念稱為數字化綠地。數字化綠地的應用不僅大大減少了管理的成本，提高了綠地布局和規劃的科學性，而且大大提高了管理效率，使決策時間大幅縮短。另外該系統還具有良好的擴充性，可以根據決策的需要對功能模塊進行修改、更新和升級。

注釋

①⑦楊士弘等.城市生態環境學[M].北京:科學出版社，2003.

②趙軍，劉琳，閆浩文.基于GIS的危險廢物管理信息系統設計研究—以蘭州市危險廢物地理信息系統為例[J].西北師范大學學報(自然科學版)，2005:41(5).

③申艷光，張勝.關于城市綠地管理系統的總體設計.河北林業科技[J].2005(4).

④ESRI編寫.Geospatial Service-Oriented Architecture(SOA)[技術白皮書].北京:由ESRI中國(北京)有限公司翻譯印制，2008.5.

⑤鄔倫等.地理信息系統—原理方法和應用[M].北京:科學出版社，2001.2.

⑥崔信民.區域性防洪減災信息系統.水利部南京水文資源研究所. http://www.mapinfo.com.cn.

⑧李滿春，周麗彬，毛亮.基于RS、GIS的城市綠地生態效益評價與預測模型[J].中國環境監測，2003:19(3).