基于GIS的區(qū)域基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

1、基于GIS的區(qū)域基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)基于GIS的區(qū)域基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā) 以珠海市為例柴敏 鄧南榮 劉石錦（廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所，廣州 ）摘 要：基于GIS技術(shù)開發(fā)了區(qū)域基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)以Shape Files存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)，利用ADO數(shù)據(jù)庫組件技術(shù)訪問Access屬性數(shù)據(jù)庫，基于TopMap ActiveX 6全組件式GIS開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)管理維護(hù)、地圖信息操作、信息查詢與編輯、項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)輸出等6大功能模塊，為基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目的管理提供直觀、高效、便捷、綜合性的信息化管理手段。關(guān)鍵詞：GIS；基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目；數(shù)據(jù)庫1.項(xiàng)目背景

2、基本農(nóng)田關(guān)系到國家糧食安全、人民生活和農(nóng)民切身利益，特別是在當(dāng)前我國人口持續(xù)增加、經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可避免要占用部分耕地、糧食生產(chǎn)不容樂觀的形勢下，保護(hù)耕地特別是保護(hù)基本農(nóng)田是“一條不可逾越的紅線”。 如何確保基本農(nóng)田的保護(hù)成效，管理手段成為至關(guān)重要的一環(huán)。但在很長的一段時(shí)間內(nèi)，基本農(nóng)田的管理可以歸結(jié)為“三個(gè)停留、二個(gè)沒有、一個(gè)低下、一個(gè)薄弱”，即停留在土地利用總體規(guī)劃圖紙上、停留在基本農(nóng)田劃區(qū)定界臺(tái)帳上、停留在手工操作層面上，沒有基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫、沒有專門的基本農(nóng)田信息管理系統(tǒng)，數(shù)字化程度低下，現(xiàn)勢性和實(shí)時(shí)監(jiān)督管理薄弱。隨著基本農(nóng)田管理職能的全面到位和管理工作的不斷深入，對(duì)管理手段和管理水平提出了更高

3、、更新的要求，如何應(yīng)用現(xiàn)代化手段提高工作效率和管理水平成為了一個(gè)亟待解決的問題。近些年伴隨著數(shù)據(jù)通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）的日漸成熟，使基本農(nóng)田信息化管理成為了現(xiàn)實(shí)。 為貫徹落實(shí)保護(hù)基本農(nóng)田的基本國策，珠海市農(nóng)業(yè)局以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，加大財(cái)政投入，在全市范圍內(nèi)開展基本農(nóng)田項(xiàng)目建設(shè)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。但隨著建設(shè)項(xiàng)目的增多，手工管理逐漸不能滿足管理工作的需要。信息化的管理對(duì)基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目管理日趨必要。因此，本項(xiàng)目將采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的地圖編制技術(shù)，建立珠

4、海市基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫和珠海市基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)。2.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫是基本農(nóng)田信息系統(tǒng)的核心組成部分，它直接決定著系統(tǒng)的成功與否。結(jié)合珠海市基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際，以及現(xiàn)有的基礎(chǔ)資料條件，本項(xiàng)目將建立行政界線、交通道路、水系、地名注記、等高線等圖層在內(nèi)的基礎(chǔ)地理信息空間數(shù)據(jù)庫，珠海市基本農(nóng)田分布空間數(shù)據(jù)庫及其屬性數(shù)據(jù)庫，基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目空間數(shù)據(jù)庫及其屬性數(shù)據(jù)庫。 2.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方案空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大地基準(zhǔn)坐標(biāo)及橢球參數(shù)：Xian_1980_3_Degree_GK_CM_114E。數(shù)據(jù)格式：矢量圖形文件采用Shape格式。數(shù)據(jù)精度： 1：5萬。 2.2 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目

5、數(shù)據(jù)庫建設(shè)重點(diǎn)是基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫和珠海市基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要針對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行。（1）基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)（表1）表1 基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)字段名稱字段單位字段類型字段長度字段名稱字段單位字段類型字段長度項(xiàng)目區(qū)編碼文本6 擋水大壩寬米整型3 項(xiàng)目名稱文本50 排洪坑長米整型5 項(xiàng)目類型文本30 抽水站房個(gè)整型1 區(qū)名稱文本10 排澇泵站個(gè)整型2 鎮(zhèn)名稱文本12 泵站單價(jià)元整型7 村名稱文本20 水表個(gè)整型2 建設(shè)地點(diǎn)文本30 農(nóng)機(jī)具個(gè)整型2 主要農(nóng)產(chǎn)品文本30 挖土立方米整型5 項(xiàng)目面積畝整型5 填土立方米整型5 申報(bào)時(shí)間文本10 挖填筑立方米整型

6、5 安排資金萬整型3 干砌石立方米整型5 工程中標(biāo)價(jià)萬整型5 漿砌石立方米整型5 工程結(jié)算價(jià)萬整型5 填石粉立方米整型5 建設(shè)單位文本30 批蕩平方米整型5 施工單位文本40 混凝土立方米整型5 監(jiān)理單位文本40 磚墻立方米整型5 主路長度米整型5 砂漿勾縫立方米整型5 主路寬度米浮點(diǎn)型8(1) 砂漿護(hù)面立方米整型5 支路長度米整型5 松木樁個(gè)整型4 支路寬度米浮點(diǎn)型8(1) 鋼筋斤整型6 主渠長度米整型5 水涵管米整型5 主渠寬度米浮點(diǎn)型8(1) 硬路肩立方米整型3 主渠深度米浮點(diǎn)型8(1) 清淤長度米整型6 支渠長度米整型5 清淤土方立方米整型6 支渠寬度米浮點(diǎn)型7(1) 水泥石粉立方米整

7、型4 橋梁座整型2 安裝供電線米整型5 橋梁寬度米浮點(diǎn)型7(1) 電線路改造米整型5 涵閘個(gè)整型2 架設(shè)供電桿個(gè)整型4 有機(jī)肥噸整型4 注：括號(hào)數(shù)字為浮點(diǎn)型數(shù)值保留的小數(shù)點(diǎn)。（2）珠海市基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)（表2)表2 珠海市基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)表字段名稱字段單位字段類型字段長度字段名稱字段單位字段類型字段長度內(nèi)部標(biāo)識(shí)碼整型6 地下水位厘米整型4 單元編號(hào)文本15 剖面構(gòu)型文本10 區(qū)名文本10 排水條件文本10 鎮(zhèn)名文本10 灌溉保證率文本10 管理區(qū)名文本20 pH值浮點(diǎn)型4(2) 地類代碼文本4 有機(jī)質(zhì)含量g/kg 浮點(diǎn)型6(2) 地類名稱文本20 表層質(zhì)地文本10 地形坡度文本10 土壤類

8、型文本20 田面坡度文本10 圖斑面積公頃浮點(diǎn)型8(2) 有效土層厚厘米整型4 實(shí)際面積公頃浮點(diǎn)型8(2) 注：括號(hào)數(shù)字為浮點(diǎn)型數(shù)值保留的小數(shù)點(diǎn)，實(shí)際面積是指扣除田坎面積，只有耕地才計(jì)算實(shí)際面積。3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)GIS平臺(tái)選擇 本項(xiàng)目的GIS應(yīng)用主要包括基礎(chǔ)空間管理、專題應(yīng)用、數(shù)據(jù)查詢與空間顯示、地圖數(shù)據(jù)渲染與編輯等方面，因此在選擇GIS平臺(tái)時(shí)還需要考慮以下幾個(gè)因素：(1) 系統(tǒng)功能強(qiáng)度；(2) 系統(tǒng)開放性；(3) 系統(tǒng)成熟性。 本項(xiàng)目采用TopMap ActiveX作為系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，該軟件平臺(tái)完全滿足本項(xiàng)目的需求。TopMap是由北京慧圖信息科技有限公司獨(dú)立開發(fā)的具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的

9、GIS（地理信息系統(tǒng)）軟件，包括全組件式的GIS開發(fā)平臺(tái)、專業(yè)GIS產(chǎn)品以及GIS相關(guān)的GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）。TopMap產(chǎn)品功能強(qiáng)大，易學(xué)易用，用戶可以在很短的時(shí)間內(nèi)理解并掌握產(chǎn)品功能，編程接口進(jìn)行了統(tǒng)一的歸類分組，增加了更多控件，輸入輸出接口結(jié)合了對(duì)象結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，使開發(fā)者更易于理解，并進(jìn)一步簡化了編程工作量，迅速投入GIS工程開發(fā)建設(shè)。TopMap ActiveX 6是單機(jī)或者客戶端/服務(wù)器GIS工程項(xiàng)目的理想開發(fā)工具。 TopMap ActiveX 6為全組件式的地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，包括TopMap ActiveX 6主控件、全圖瀏覽定位的鳥瞰圖控件、屬性列表編輯控件、地圖圖層列

10、表及管理控件等，適用于單機(jī)及局域網(wǎng)、客戶端/服務(wù)器模式的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。用戶可以在面向?qū)ο蟮目梢暬幊陶Z言（如VB、VB.NET、C、Delphi、VC、C+Builder、FoxPro等）中，方便地插入TopMap ActiveX 6，輕松實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)功能，包括GIS交換格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、地圖精美表現(xiàn)、豐富的標(biāo)注設(shè)置、投影設(shè)置及轉(zhuǎn)換、矢量編輯、矢量校準(zhǔn)、屬性數(shù)據(jù)操作、多媒體支持、專題分析、空間分析、拓?fù)浞治觥⒕W(wǎng)絡(luò)分析、插值分析、大幅面矢量打印及自動(dòng)分頁打印、圖像輸出等。 TopMap ActiveX 6 運(yùn)行環(huán)境：Windows 2000、XP、2003操作系統(tǒng)。3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)

11、計(jì) 本系統(tǒng)采用Visual Basic 6.0作為系統(tǒng)集成開發(fā)工具，空間數(shù)據(jù)采用Shape Files文件格式存儲(chǔ)，包含珠海市基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目區(qū)、珠海市土地利用現(xiàn)狀圖、珠海市主要地物標(biāo)注圖、珠海市各級(jí)道路圖、珠海市等高線圖、珠海市各級(jí)行政界線圖等多個(gè)圖層，均采用Xian_1980_3_Degree_GK_CM_114E投影坐標(biāo)，比例尺均為1：5萬，利用TopMap ActiveX 6為全組件式的地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)空間信息的顯示、渲染、查詢、標(biāo)注等功能；基本農(nóng)田建設(shè)照片、圖片數(shù)據(jù)以jpg文件格式存儲(chǔ)，項(xiàng)目簡介、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容、項(xiàng)目效益、系統(tǒng)用戶、密碼以及查詢中涉及的屬性數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)在Acces

12、s數(shù)據(jù)庫中，利用ADO數(shù)據(jù)庫組件技術(shù)訪問Access數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下：圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.系統(tǒng)主要功能模塊4.1系統(tǒng)管理維護(hù) 對(duì)地圖的相關(guān)參數(shù)的進(jìn)行操作，包括圖層控制、投影控制、以及地圖操作的相關(guān)參數(shù)的設(shè)置（例如實(shí)體選擇顏色設(shè)置、地圖背景色、地圖保存?zhèn)€數(shù)、鼠標(biāo)精度等20多項(xiàng)），對(duì)當(dāng)前地圖的圖例的參數(shù)設(shè)置，例如圖例的顯示、圖例的信息格式修改等。4.2地圖信息操作 為了方便瀏覽基本農(nóng)田建設(shè)空間信息，系統(tǒng)提供了多種操作工具，包括放大工具、縮小工具、漫游工具、全圖顯示工具、縮放至當(dāng)前圖層工具，另外為了方便用戶選取各個(gè)基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目提供了選擇工具，包括點(diǎn)選、框選、多邊形選擇、當(dāng)前圖層全選

13、、取消選擇等工具。4.3基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息查詢 系統(tǒng)提供多種查詢顯示基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息的方式，包括顯示自動(dòng)標(biāo)注、屬性信息查詢、SQL查詢、項(xiàng)目類型查詢、項(xiàng)目年份查詢、項(xiàng)目年份/項(xiàng)目類型查詢、項(xiàng)目模糊查詢，通過相關(guān)查詢功能的操作，可以方便地查詢基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目的信息（圖2）。 圖2 SQL查詢4.4基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息編輯 因?yàn)橄到y(tǒng)數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)更新，為了便于今后將新的數(shù)據(jù)添加入現(xiàn)有的系統(tǒng)中，本系統(tǒng)具有編輯項(xiàng)目信息的功能，提供以下編輯工具： 圖形編輯功能：包括添加點(diǎn)、添加線、添加面工具，當(dāng)有新的基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目要加入數(shù)據(jù)后，首先將利用本工具在地圖上添加項(xiàng)目圖形，并利用利用點(diǎn)樣式、線樣式、面樣式修

14、改項(xiàng)目圖形的顯示形式，例如填充的顏色、樣式等。 屬性信息編輯功能：用戶用屬性查詢功能查詢出項(xiàng)目屬性數(shù)據(jù)后，首先選擇將系統(tǒng)處于編輯狀態(tài)，然后可以分別編輯（包括添加，刪除）項(xiàng)目概況、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容、項(xiàng)目效益、建設(shè)前圖片、建設(shè)后圖片、規(guī)劃圖，以及項(xiàng)目基本屬性信息，結(jié)束編輯之后，必須保存，否則數(shù)據(jù)將丟失。4.5項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)輸出 為方便用戶了解的各基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)信息，系統(tǒng)提供統(tǒng)計(jì)功能，分別按照項(xiàng)目名稱、所屬鎮(zhèn)、所屬區(qū)、所屬村、建設(shè)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)包括項(xiàng)目面積、工程造價(jià)、招投標(biāo)價(jià)、主路長度、主渠長度、清淤長度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的顯示出來后，在統(tǒng)計(jì)表格中點(diǎn)擊右鍵，可以把當(dāng)前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Exc

15、el中，方便數(shù)據(jù)共享。 對(duì)于查詢項(xiàng)目地圖數(shù)據(jù)，可以將當(dāng)前窗口中的地圖輸出為jpg文件。 同時(shí)提供了地圖打印功能，可以將當(dāng)前的地圖數(shù)據(jù)通過打印機(jī)輸出。5.結(jié)語 珠海市基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)建成以后，為珠海市基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目的管理提供直觀、高效、便捷、綜合性的管理手段，將對(duì)珠海市基本農(nóng)田的建設(shè)起到非常顯著的促進(jìn)作用。珠海市基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫的建立，使得原來分散、凌亂、復(fù)雜的基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目資料得到統(tǒng)一的集成管理。不僅能提高工作效率，更重要的是極大的減少了因人為失誤造成的數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)錯(cuò)亂等嚴(yán)重后果。珠海市基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫的建立，為管理者提供了高效的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等應(yīng)用，有力的推動(dòng)了珠海市基本農(nóng)田信息化的建設(shè)，為珠海市的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 徐德軍. 基本農(nóng)田信息化建設(shè)及具體應(yīng)用J. 浙江國土資源,2007,11:49-51.2 陳民瓊. 基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫建設(shè)及其應(yīng)用J