基于ArcEngine的土地適宜性評價系統的設計與實現

土地資源的自然特性、社會特性及生態特性的融合與交融決定了土地信息管理是復雜的綜合的系統工程。然而，我國土地信息管理長期以來依靠手工作業，既繁瑣又遲緩，效率低下。為了提高土地管理部門對土地管理的能力，研發具有輔助決策功能的土地管理信息系統是十分必要的，為此本文將基于ArcEngine研究開發土地適宜性評價系統。

一、參評因子的選擇及劃分

本系統根據所系統的需求與相關經驗，以及參考文獻，選用了表層土壤質地、土壤剖面構型、鹽漬化程度和土壤有機質含量四個因子作為評價指標。各指標相對應的等級和其相應的分值按國家相關標準劃分情況如下（各項指標的分值均在0-100之間）：表層土壤質地分為壤土、粘土、砂土和礫質土，其分值分別為100、90、70和40；土壤剖面構型主要分為七類，第一類為通體壤、壤/粘/壤，其分值為100，第二類為壤/粘/粘、壤/砂壤、砂/粘/粘，其相應的分值為90；第三類為粘/砂/粘、通體粘，其分值為80，第四類為砂/粘/砂，分值為70，第五類為壤/砂/砂，分值為60，第六類為粘/砂/砂，分值為50，第七類為通體沙、通體礫，分值為40；鹽漬化程度主要根據其中鹽的含量分為五個等級，分別為無、輕度、中度、重度和鹽土，相應的分值分別為100、80、60、40和10；土壤有機質含量按其等級重新劃分為四類，第一類為土壤有機質含量為1-3級的，分值為80，第二類為土壤有機質含量等級為4級的，分值為70，第三類為土壤有機質含量等級為5級的，分值為60，第四類為土壤有機質含量等級為6級的，分值為50。

二、評價方法

按照上述中各指標相對應的等級和其相應的分值劃分情況給相關參評因子賦于它所對應的分值g，再綜合計算所有地塊中各參評指標的權重w，如計算后的土壤剖面構型指標的權重w為0.5，再計算利用同一地塊中各參評指標的分值g與其相應指標的權重w的積C，即Cj = gi * wj（i為第i地塊，j為第j指標），得到考慮權重后的各指標的新值，即上面的值Cj，針對同一地塊的最終分值就是各指標的新值的和，即對于第i塊地塊，其最終分值Gi = C1 + C2 + C3 + C4 （由于采用的評價指標為四個，所以j為1，2，3，4）。和作為該地塊的綜合分值，分值越高，說明其越適宜。其計算過程主要包括參評因子的均值、標準差、變異系數、權值和最終分值的計算。

系統中參評因子權重的計算分為兩種，一種是直接賦值，根據經驗直接賦權重，但在結各指標賦權重時，應確保在賦完權重之后，各指標的權重之和為1。另一種是按歸一化后的變異系數賦權重。按歸一化后的變異系數賦權重的計算過程如下：首先對單一參評指標計算其均值、標準差、變異系數（均值與標準差之商）。然后對變異系數 進行歸一化處理，將其變為（0，1）之間的小數，即先計算變異系數 最大值與最小值的差值，即△ = ，再計算第j個參評指標的變異系數與其最小值的差值d ，即d = ，然后用d 除以△ 所得的商即為歸為化之后的變異系數，并將最終歸一化后的數值作為權重值w。綜合分值等于同一地塊（本系統中指同一地塊ID）中各指標分值與權重之積的和，即第i塊地塊的綜合分值 （I為地塊ID，j為參評指標1，2，3，4）。

三、系統開發與實現

本系統利用Visual Studio 2010，采用C#語言，基于ArcEngine以組件的方式進行土地適宜性評價系統的開發，根據本系統土地適宜性評價的需求分析，實現了數據庫管理、信息查詢、圖形編輯、空間分析、數據統計、綜合評價及分析結果圖的輸出等功能的一體化，且充分利用了計算機的硬件，使得系統更加高效、實用，并對外提供相應的接口，以便對本系統進行后期的功能擴展。

四、結論

本文在系統的研究和應用的基礎上，基于ArcEngine開發了土地適宜性評價系統。對系統中參評因子的權重既可以直接賦值，又能由系統根據各參評因子的變異系數所計算的值作為權重，實現了系統評價體系的客觀性的同時，也實現了評價系統的自動化與靈活性。本系統的實現可在一定程度上提高適宜性評價的客觀性和自動高效化，為土地利用規劃提供有力的輔助決策依據支持。

（作者單位：天津師范大學）