基于ArcEngine的土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要:本文基于筆者參與的某市土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)建設(shè)的項目經(jīng)驗，探討了基于ArcEngine的土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建思路和流程，論文逐次分析了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)功能模塊和具體構(gòu)建思路，相信對從事相關(guān)研究的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞:土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)土地利用規(guī)劃ArcGIS Arcengine

中圖分類號:P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2011)02(b)-0006-02

為適應(yīng)國土資源管理和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀需要，新一輪土地利用規(guī)劃修編工作從2005年已開始進(jìn)行。土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的建設(shè)正是針對土地利用規(guī)劃大綱編制和實施各個環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)需求，充分利用國土資源信息網(wǎng)絡(luò)及信息共享平臺，綜合利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與辦公自動化技術(shù)，規(guī)范化組織土地利用規(guī)劃修編，實現(xiàn)靈活有效的規(guī)劃輔助編制、規(guī)劃成果管理、日常辦公支持、輔助決策等功能，并為其它相關(guān)土地管理信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和技術(shù)上的支持。

1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)本系統(tǒng)的需求分析，綜合考慮軟件性能和開發(fā)成本，本系統(tǒng)采用C/S(客戶端/服務(wù)器)的三層體系結(jié)構(gòu)(圖1)。

1.1 數(shù)據(jù)層

采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在邏輯上分成兩部分:空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，前者存儲地理空間數(shù)據(jù)，實現(xiàn)不同行政區(qū)域數(shù)據(jù)的無縫拼接，由中間層的空間數(shù)據(jù)引擎協(xié)同管理;后者存儲屬性和管理數(shù)據(jù)。二者之間通過地理定位編碼相互關(guān)聯(lián)。

1.2 中間層

采用空間數(shù)據(jù)引擎協(xié)同管理空間數(shù)據(jù)庫。

1.3 應(yīng)用層

用戶直接接觸的部分，根據(jù)不同的用戶需要，將應(yīng)用層分成兩個部分:系統(tǒng)用戶端和部門用戶端。

2系統(tǒng)功能

系統(tǒng)按模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，劃分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊、規(guī)劃輔助編制模塊、規(guī)劃成果管理模塊、規(guī)劃實施管理模塊、專題分析模塊、系統(tǒng)維護(hù)模塊等6個功能模塊。一方面各模塊在功能上相互獨立，另一方面，各模塊又通過數(shù)據(jù)共享、功能調(diào)用、界面集成而緊密相聯(lián)。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊實現(xiàn)最基本的GIS功能:包括數(shù)據(jù)錄入與編輯、數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)交換。

數(shù)據(jù)處理的前提是讓用戶能夠快速的定位、查看所需要的數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)量很大，如果用戶的每一次屏幕操作都涉及覆蓋整個數(shù)據(jù)庫范圍的一個層或幾個層勢必造成瀏覽處理速度下降，屏幕刷新緩慢甚至死機(jī)。針對這種情況在用戶操作前首先提供一套調(diào)圖機(jī)制，使得用戶可以根據(jù)靈活的條件把要瀏覽的數(shù)據(jù)先裝載到系統(tǒng)中，再對其進(jìn)行操作(圖2)。

調(diào)圖功能具體分成自定義調(diào)圖和傳統(tǒng)調(diào)圖兩種。

(1)自定義調(diào)圖方式。

是指用戶定義調(diào)圖的范圍和調(diào)圖的內(nèi)容(圖層)，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶提供的圖幅號、單位名稱、道路名稱、地名確定瀏覽數(shù)據(jù)的范圍。用戶可以根據(jù)圖層的名稱，大類和實體的類型(點、線、面和注記)來確定要打開的圖層。

(2)傳統(tǒng)調(diào)圖方式。

是指制作索引圖，讓用戶可以根據(jù)索引圖漫游數(shù)據(jù)，然后在此基礎(chǔ)上用戶可以選擇瀏覽的范圍。這種調(diào)圖的方式需要先從某個比例尺的數(shù)據(jù)中默認(rèn)指定某個索引圖層，作為系統(tǒng)缺省要加載的圖層。

2.2 規(guī)劃輔助編制模塊

規(guī)劃輔助編制是指利用計算機(jī)輔助編制土地利用規(guī)劃和專項規(guī)劃，以及在規(guī)劃實施過程中根據(jù)實際需要，按照法律程序?qū)σ?guī)劃進(jìn)行局部調(diào)整和修改。規(guī)劃輔助編制包括規(guī)劃的方案擬定、方案比較、成果輸出等;規(guī)劃局部調(diào)整和修改包括對規(guī)劃指標(biāo)、用地布局等的調(diào)整。具體功能包括數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計和規(guī)劃指標(biāo)調(diào)整等基本功能，規(guī)劃地塊擬定，規(guī)劃方案分析，規(guī)劃地塊調(diào)整，規(guī)劃地塊注記，規(guī)劃用地類型匯總統(tǒng)計、規(guī)劃成果輸出。

規(guī)劃地塊調(diào)整具體可以劃分為圖形變更和屬性變更，通常圖形變更伴隨著屬性變更。其中，圖形變更主要可以歸結(jié)為地塊合并、地塊分割和邊界變更。提交變更后即時刷新現(xiàn)有規(guī)劃圖層，同時在數(shù)據(jù)庫中保留原有地塊信息以備歷史回溯。

2.3 規(guī)劃成果管理模塊

規(guī)劃成果管理是指對經(jīng)批準(zhǔn)的土地利用規(guī)劃成果及在規(guī)劃實施中形成的相關(guān)規(guī)劃成果的管理，包括圖件成果和文檔成果的調(diào)閱、查詢、統(tǒng)計和輸出等。

2.4 規(guī)劃實施管理模塊

規(guī)劃實施管理模塊對具體規(guī)劃實施業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，包括:土地利用年度計劃管理、建設(shè)項目用地預(yù)審管理、單獨選址建設(shè)項目用地規(guī)劃審查、城鎮(zhèn)分批次建設(shè)用地規(guī)劃審查、土地整理復(fù)墾開發(fā)項目規(guī)劃審查、未報已批土地利用項目登記。

2.5 專題分析模塊

計劃執(zhí)行情況分析、規(guī)劃實施情況分析、土地利用情況分析、對規(guī)劃信息，土地利用現(xiàn)狀信息，建設(shè)項目占用農(nóng)用地面積、占用耕地面積;土地開發(fā)補(bǔ)充耕地面積;土地整理復(fù)墾補(bǔ)充耕地面積、計劃指標(biāo)統(tǒng)計專題圖、業(yè)務(wù)統(tǒng)計報表制作等。

2.6 系統(tǒng)維護(hù)模塊

系統(tǒng)維護(hù)模塊包括用戶管理、系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)維護(hù)、日志管理等功能。

3系統(tǒng)實現(xiàn)

為使本系統(tǒng)與其它相關(guān)信息系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與功能互補(bǔ)、互用，給使用者提供完整統(tǒng)一的土地資源信息與土地資源管理工具，本系統(tǒng)的GIS平臺采用ArcGIS、空間數(shù)據(jù)引擎采用ArcSDE。

由于ArcGIS是一個通用的GIS平臺，且在實際工作中只應(yīng)用ArcGIS的部分功能，但卻要通過龐大的GIS平臺來支持，占用大量的計算機(jī)資源，成本也很高。所以需要針對行業(yè)特點進(jìn)行二次開發(fā)。目前基于ArcGIS的二次開發(fā)有三種選擇，使用ArcObjects(AO)、MapObject(MO)或ArcEngine(AE)。簡單的說，AO功能強(qiáng)大，但是用AO開發(fā)的應(yīng)用程序不能脫離ArcGIS的桌面產(chǎn)品獨立運行，這就導(dǎo)致了開發(fā)運行成本高;MO成本低但功能簡單，高級的功能(如空間分析、三維分析等)必須完全由開發(fā)者自己去實現(xiàn)，所以介于兩者之間的AE憑借其強(qiáng)大的功能及獨立性使它成為許多GIS開發(fā)人員首選的二次開發(fā)組件。

根據(jù)功能需求，本系統(tǒng)選擇ArcEngine做為GIS開發(fā)組件，采用簡單易用的Visual Basic 6.0開發(fā)語言進(jìn)行開發(fā)。用ArcEngine開發(fā)要做的工作首先就是在VB6.0集成環(huán)境中引入ArcEngine對象庫，剩下的工作就是在程序中利用ArcEngine對象庫提供的接口實現(xiàn)系統(tǒng)功能。

利用ArcEngine提供的可視化控件TOCControl、MapControl、PageLayout可以很容易地實現(xiàn)圖層管理和布局輸出，使得開發(fā)人員更專注于專業(yè)功能的開發(fā)。

在數(shù)據(jù)訪問時，針對不同的數(shù)據(jù)采用不同的方式。對與地理位置有關(guān)的空間數(shù)據(jù)采用ArcEngine提供的接口通過ArcSDE引擎訪問數(shù)據(jù)庫，對與地理位置無關(guān)的數(shù)據(jù)例如業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過ADO控件讀取。

4系統(tǒng)特點

在土地利用規(guī)劃編制和實施管理中，用土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)代替常規(guī)的手工方式極大地提高了工作效率。系統(tǒng)具有如下特點。

(1)提供西安坐標(biāo)和廣州坐標(biāo)動態(tài)轉(zhuǎn)換功能，解決了廣州國土系統(tǒng)和城建系統(tǒng)坐標(biāo)不統(tǒng)一的問題。(2)將土地利用規(guī)劃修編和實施管理中用到的紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)系統(tǒng)地組織起來，方便用戶使用，并通過一套調(diào)圖機(jī)制，使得用戶可以根據(jù)靈活的條件把要瀏覽的數(shù)據(jù)先裝載到系統(tǒng)中，再對其進(jìn)行操作。(3)系統(tǒng)具有方便的土地利用規(guī)劃和現(xiàn)狀統(tǒng)計功能以及多種分析報表，功能強(qiáng)大的圖層疊加分析功能，為規(guī)劃輔助編制及紅線預(yù)審管理提供重要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)支持。(4)可以自動進(jìn)行紅線坐標(biāo)標(biāo)注，并提供完備的布局輸出功能，自動生成圖簽、圖例和紅線坐標(biāo)列表，方便用戶紅線預(yù)審出圖。

5結(jié)語

在系統(tǒng)建設(shè)過程中，我們意識到建立一個完善、先進(jìn)、實用的土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)是一項復(fù)雜的軟件系統(tǒng)工程，單靠一方面的力量難以完滿地完成，必須由開發(fā)單位與房屋管理和國土資源局密切配合，共同完成。

另外，作為一個信息系統(tǒng)的建設(shè)是不可能一步到位、一蹴而就的，必須根據(jù)實際情況，按照“統(tǒng)一設(shè)計、分步實施、通盤考慮、由點到面”的原則進(jìn)行開發(fā)。

任何系統(tǒng)都不可能是完美的，本系統(tǒng)也不例外，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，系統(tǒng)也將在使用中不斷完善。

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