工业园地理信息探究

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1.系统结构与功能框架

生态工业园区地理信息系统是一个综合性的系统。它既要面向园区管理层,可供业务化运行,具有操作方便、界面友好以及图、文、声并茂等特点,并集成多源空间数据管理、应用模型开发和辅助决策支持,实现生态工业园区信息数据的管理与辅助分析功能;又要面向社会,建立基于WEBGIS服务器软件的空间数据WEB系统,提供生态工业园区地理信息系统空间数据和属性数据的网上浏览、查询和检索等功能,实现生态工业园区信息资源共享和信息服务。因此,在系统的结构和功能框架设计中,根据规范化、可扩充性和实用性的原则,结合实际的应用规模和用户特点,充分考虑现有GIS软件水平和Internet技术的现状,设计EIPGIS由空间数据管理信息系统和地理信息共享系统两部分组成。其中空间数据管理系统是基于Client\Server方式,实现园区数据的组织管理、空间分析和辅助决策等功能;信息共享系统是基于Browse\Server方式,通过园区数据的、浏览和查询等功能,实现信息的共建共享。

2.空间数据库的建立

2.1空间数据库的设计

空间数据库是GIS的核心,数据库设计和建立的好坏直接决定生态工业园区地理信息系统的成败。依据《烟台市经济技术开发区生态工业园信息系统研究报告》,和系统的预期目标、功能以及信息系统建设的基本技术要求,对园区涉及到的基础地理、资源和环境等数据要素进行详细分层,并针对每一层要素,设计属性数据库,确定其属性项和属性表结构,建立空间数据库,实现系统数据的组织管理。我们把空间数据分为两类信息对象:一类是面向园区成员的如企业、居民区、机关事业、科教文卫和餐饮娱乐业等单位的若干业务信息对象;另一类是行政区划、绿地、道路和河流等若干种背景性信息对象,这些对象都是由点、线、面要素或其组合构成。背景信息对象主要用作业务信息对象的背景,重在显示其图形,反映其间环境和位置关系。用几何形体和图形符号将其数字化为图形数据,建立拓扑关系,输入空间数据库管理。根据烟台市生态工业园区的实际情况,其空间数据的层次信息如。

2.2空间数据库的组织和管理

EIPGIS系统中涉及的数据包括图形矢量数据、空间属性数据和业务管理数据[3][4]。为了增强整个系统数据处理的灵活性和在GIS技术软件先进性的基础上,EIPGIS空间数据库采用空间数据和属性数据分别存储的方式,空间实体位置与其属性通过标识码号建立联系。考虑到空间数据是非结构化的,不定长的,而且施加于空间数据的操作需要GIS软件来实现,因而用MapInfo的tab文件格式存放在特定的目录下。MapInfo提供了面向对象的空间数据管理功能[5],在其支持下,空间数据以.tab文件格式分层存储,保证数据的兼容性和共享性。这样,EIPGIS系统中每一层数据以5类文件存储,其中表文件(.tab)描述MapInfo表的结构或数据的文件的格式;几何文件(.data)存储特征的空间数据(几何坐标);图形对象(.map)描述地图中的图形对象,以上是3个最基本的文件,另外在进行空间操作时还可创立两个索引文件(.id和.ind)。这两种文件存储特征的空间索引信息,它们仅在执行了图层与图层的选择或进行图层的空间链接对象和数据的交叉引用后才存在。EIPGIS的空间数据库采用组件式GIS软件MapX7.0来管理和操作,属性数据库采用SQLServer2000来管理。MapInfo表中每一个空间对象均有其对应的唯一的标识号ID,系统依此为索引建立该空间对象的图形数据文件;在SQLServer2000数据库中,各空间对象的属性数据和业务管理数据记录的关键字为表文件中该空间对象ID号,由此实现了空间对象与属性数据的一一对应关系,有利于系统的集成和共享。

3.系统开发模式与集成应用目前,GIS的应用已经形成多层次和不同尺度的应用格局[6][7]。GIS应用系统开发主要有3种方式:(1)独立开发,从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结果输出,所有的算法都由开发者独立设计,利用VB、VC++等编程语言进行开发。其具有针对性,能够根据需要进行修改;缺点是开发周期长,需要大量的人力、物力和财力。(2)单纯二次开发,引进先进的GIS软件(如ARCINFO、ARCVIEW等),利用其提供二次开发的宏语言为工具,结合自己的应用目标开发。这种方法简单易行,主要缺点是移植性差,并且受开发工具的限制,不能脱离原系统软件而独立运行。(3)集成二次开发,利用支持面向对象技术的高级语言(如VB、VC++等)和GIS厂商提供的组件来开发面向最终用户的GIS应用系统。这种方法开发周期短、成本低,可以脱离大型商业GIS软件平台而独立运行,是未来GIS开发的重要方向。

上述3种方式各有优缺点,用户可以根据不同的应用系统选择不同的开发方式,以达到最好的效果。根据EIPGIS系统的特点和用户的能力,考虑到未来系统的扩展,EIPGIS系统采用基于MapInfo的GIS组件技术实现。根据系统的总体功能框架,EIPGIS由空间数据管理系统和地理信息共享系统组成,在系统的实现过程中,针对两个系统的具体情况,采用了不同的开发手段。空间数据管理信息系统采用组件式GISMapX7.0+Delphi7.0进行集成。借助组件式GIS软件的优势,EIPGIS系统实现了对GIS数据、遥感数据和多媒体数据的集成、组织和管理以及查询统计与辅助决策分析功能。通过界面的设计,软硬件的安装调试,将系统的整个功能进行集成,形成一个友好的EIPGIS空间数据管理信息系统界面。