基于嵌入式GIS的森林数据库系统设计与实现

童淑君，朱立松

浙江艺佳地理信息技术有限公司，浙江湖州 313299

基于嵌入式GIS的森林数据库系统设计与实现

童淑君，朱立松

浙江艺佳地理信息技术有限公司，浙江湖州 313299

本文分析了基于嵌入式GIS技术的森林数据系统的设计原理，并以陕西省林业资源为数据源，采用C#语言与ArcGIS Engine组建构建了桌面版森林数据库系统，整合了森林资源的空间与属性信息，满足了林业地理信息的统一存储，为研究区林地资源的管理与决策提供了有效的参考依据。

森林数据库；嵌入式GIS技术；空间数据；属性数据

森林空间数据库目前是森林资源管理的重要手段，它是数据库技术与森林资源管理相结合的产物［1］。数据库中包括空间数据及属性数据两大部分，空间数据主要用来描述林地的分布与位置关系；属性数据则是用来描述森林数据的属性，通过属性数据的语义表述，可以对森林的长势、种类、多样性等进行数字化的描述［2］。

陕西省地形复杂，高原平原山地盆地都有分布，森林以水土保持林为主。长期以来，地方的林业与国土部门经过实地考察，野外勘测，积累了大量的土地利用及森林物种等方面的信息，但这些数据比较分散，且数据的格式及尺度都不尽相同，这就为后期的管理与决策等应用带来了极大的困难。本文通过构建森林数据库，以陕西省森林资源统计为目标，以县级区划为单位，采用嵌入式GIS技术，构建了桌面版GIS森林数据库，使空间与属性数据得到了统一，为后期森林资源的管理与决策提供了有力的手段。

1 森林数据库系统设计

系统采用客户机/服务器（C/S）体系结构，在服务器端组建局域网，安装Oracle 10i数据库，同时采用ArcSDE作为空间数据引擎，它与Oracle数据库之间关联，实现与客户端开发平台的互通。客户端部分采用嵌入式ArcGIS Engine，对数字化后的数据进行检查、转换、更新、查询、浏览及维护等功能，森林数据库的总体结构如图1所示。

森林数据库中的空间数据包括：行政区划、居民点以及通过遥感影像解译得到的土地利用分类；属性数据主要有森林实地调查得到的林木分类及语义描述。将空间与属性数据采用ArcGIS进行编辑整合，生成shpfile格式文件，由服务器端Oracle10i导入ArcSDE中，生成研究区森林数据库分类表，见表1。数据库中的数据为矢量数据，它们的属性包括要素、要素特征及要素内容三个方面，居民点为点状数据，行政区划为线状数据，土地利用分类为面状数据。

表1　陕西森林矢量数据分类

空间数据与属性数据共同组成了数据库服务器端的数据。我们基于ArcGIS Engine嵌入式组件开发时，选择陕西省县级地名的汉语拼音作为关键字段建立两种数据的连接，得到了带有空间与属性统一数据的森林数据库系统。

2 陕西森林资源数据库系统开发

基于上述的设计方案，我们在WIN7操作系统中，基于ArcGIS Engine10.2组件包，在Visual Studio 2010平台中，采用C#语言，开发出了具有两层结构的C/S陕西森林资源数据库系统。图2为该系统的欢迎界面，界面中包括文件与选项两个菜单。图3显示了系统的主界面，文件菜单具有数据导入、保存、格式转换等功能。工具栏中包括6个快捷功能：图层读取、放大、缩小、漫游、全图显示以及图层识别的功能。左边目录管理是对矢量数据的图层进行分类管理，包括陕西区域、陕西居民点及陕西边界三个图层。右下部为图层属性信息查询，数据库中整合了森林资源的属性信息，该栏显示了与空间数据的语义描述。主界面左边有一个View Details选项（细节浏览）的选项，细节描述中包括陕西各市县的名称，选中其中某个名称字段，主界面图4中的区域会以高亮显示，同时右下部会显示不同土地利用信息的面积，单位为平方米。由图4中可以看出，这时地图上部出现带有选中区域的选项卡，点击此名称选项卡，会出现该区域土地利用栅格分类图（见图5）。

在整个客户端开发过程中，主要利用了COM关键技术。COM（组件对象模型）是一种以组件为发布单元的对象模型，这种模型使各软件组件可以用一种统一的方式进行交互［3］。

3 小结

本文阐述了森林资源数据库系统的构建原理，以陕西森林资源管理为例，采用嵌入式GIS技术，开发了桌面版C/S陕西森林资源数据库系统，避免了从底层开发网络应用和空间数据库访问的技术难度，为森林资源管理与数据共享研究提供参考依据。后期的工作中，系统需要增加网络发布的功能，最终实现跨平台、高效率地森林资源数据库系统。

［1］洪军，蔡体久.基于GIS的森林分类经营区划［J］.东北林业大学学报，2002，30（4）：14-18.

［2］Chen W，Zheng J.Re-engineering of the forest stand database：case study of Bilahe Forestry Bureau，Inner Mongolia of China［J］.Journal of Forestry Research，2008，19（3）：231-234.

［3］Rogerson D.COM技术内幕——微软组件对象模型［M］.北京：清华大学出版社，1999.

TP3

A

1674-6708（2015）147-0164-02