GIS系统在土地开发整理工程中的应用初探

谢海峰（湖南省工程勘察院，湖南娄底417000）

GIS系统在土地开发整理工程中的应用初探

谢海峰（湖南省工程勘察院，湖南娄底417000）

提出了将GIS应用到土地开发整理工程中，实现地理信息与管理信息相结合，为土地开发整理工程设计者及管理者提供一种新型的应用及管理系统。研究和设计此类系统的体系结构、功能组成，并就系统开发过程中的一些技术进行初步探讨。

GIS；应用及管理信息系统；土地开发整理工程

随着计算机技术与网络技术的发展，地理信息系统（GIS）的应用得到了飞速的发展。GIS系统把计算机图形与数据库融于一体，把地理位置及相关属性有机地结合起来，并借助其独有的空间分析和可视化表达方式，提供各种辅助决策功能。将GIS技术引人土地开发整理工程将使土地开发整理工程项目的工程分布、工程设计、土方调配等数据的显示更加直观化，实现土地开发整理工程工程设计及相关信息的输入、存储、处理、综合分析和结果输出，极大地提高设计者的工作效率，同时可以使管理者即能够通过图形宏观地了解和把握项目区的总体情况，又能通过各种快捷的查询手段了解各种非图形因素的情况，使管理者可获得的信息量成倍地提高，促进项目规划建成后管理水平的现代化。

1　系统总体设计

系统的总体设计思路是以图（图形、图像）为基础，在项目区地形图基础上将项目区的各种信息建成一个数据库，将空间数据、属性数据结合起来，使得系统除了具备普通MIS的基本功能外，还可以强有力地管理空间数据，方便地进行工程设计、空间查询和空间分析。换句话说，那就是使系统既能用于土地开发整理工程中的工程设计，又能用于工程建成后对项目区的管理。

1.1开发环境

本系统可以以目前通用的Windows2000或Windows XP计算机操作系统为软件开发的基础，开发时采用的电子地图以Map Info为其图形显示平台。数据处理时程序编制的语言采用Map Info自带的Map Basic和VB语言，在VB中，可以将Map Info作为一个对象使用，并将其嵌入应用程序，通过调用对象的方法和设置其属性来实现系统的各种功能。后台数据库用SQL Server 2000企业版。

1.2设计目标

开发基于GIS的土地开发整理工程应用及管理信息系统的主要目的是便于规划设计者进行灌排工程、道路工程、农田防护工程、电力工程及土地平整工程等工程设计和便于管理者在工程完成后对项目区的灌排、道路、电力等设施信息以及项目区的其它信息进行管理，在系统中能够提供以下的功能：

（1）提供对地图的基本操作功能；

（2）提供辅助设计功能；

（3）提供对项目区的各项数据进行统计分析功能；

（4）提供操作简单、功能强大的查询功能；

（5）提供项目区供水、配水、供电等辅助决策功能。

1.3系统体系结构

系统采用B/S和C/S相结合的体系结构，B/S模式主要用来实现信息共享发布，而C/S模式主要用来实现工程设计及系统内部的管理和维护，提供交互复杂的信息处理，各取所长，并使其有机地结合成一个整体。

1.4系统功能模块设计

在该系统中，用户分为四类：工程设计用户、管理员、部门级用户和一般用户。工程设计用户具有可以利用系统的各种功能进行工程设计、统计、分析和输出并可以浏览、修改、查询所有的资料信息等所有的权限；管理员具有相当于工程设计用户的权限（除工程设计用户使用以外，管理员等三类用户的系统中可以不加载辅助设计功能）。部门级用户除了具有浏览查询权限以外，还具有修改、维护本部门信息的权限，同时对各种信息进行统计、分析和输出，便于进行辅助决策；一般用户仅有浏览、查询各种资料的权限，无权修改任何信息。

根据用户的需求，将系统划分为以下八个功能模块：

（1）数据录入与维护模块：提供各种图形和属性数据的录入与维护，包括增加、移动、删除图形或增加、删除和修改属性数据。此模块供工程设计用户进行工程设计和部门级用户维护使用。工程设计用户是将基础地理信息及规划设计信息数据录入数据库，将数据库供给其他用户使用；各部门级用户则通过将数据编辑情况反映到服务器，保证数据库中图形和属性数据的时效性和准确性。

（2）查询模块：提供图形、属性查询以及二者交互查询功能，同时还提供条件组合查询，用户可以通过构造复杂的查询条件达到快速定位的目的。此模块供所有的用户使用。

（3）图形浏览模块：提供对图形的浏览、任意缩放、漫游、测距、图层控制以及鹰眼等功能。此模块所有的用户的使用。

（4）辅助设计模块：提供进行灌排工程、道路工程、农田防护工程、电力工程及土地平整工程等工程设计的功能。此模块供工程设计用户使用。

（5）统计分析模块：将统计结果以统计图、统计表、专题图等形式显示，并可输出打印。此模块供所有的用户使用。

（6）输出模块：包括图形输出和数据输出，系统可以输出项目区现状图、规划图、任意一条指定的渠道纵断面图、土方量调配图以及用户要求的其它专题图等，同进可以以报表或统计图的形式输出项目区的各类属性数据。

（7）优化调度和预测系统模块：这个模块属于项目区辅助决策系统，通过对各个渠道、项目区的供需水以及供需平衡情况的预测，确定项目区各个渠道用水的优化调度方案，提高项目区水资源利用率及项目区的经济效益。

（8）系统维护：主要用于管理员对用户的访问权限的管理，不同的用户具有不同的权限。

2　系统开发过程中的主要技术

2.1数据库的建立

在土地开发整理工程应用及管理信息系统中，包括土地开发整理工程项目施工前的基础地理信息、项目规划设计信息两个子数据库。涉及的数据包括图形数据和相应的属性数据，为了增强整个系统数据处理的灵活性，在建立土地开发整理工程信息数据库时，应该采用图形数据库与属性数据库分开设计的原则。Map Info提供了面向对象的空间数据管理功能，在其支持下设计图形数据库与属性数据库。属性数据库管理大量与土地开发整理项目有关的信息数据，如地貌类型、土地利用现状、基础设施现状、灌溉情况、渠道来水情况、任一块田地的面积大小及其高程等。图形数据包括项目区地形图、规划图、工程分布图、工程施工图、土方量调配图等。

在土地开发整理项目图形数据库建立的过程中，对于所需的地形图宜采用全野外数字化测量后内业成图的方法得到，现在CAD软件相当广泛地应用在数据采集与制图方面，所需地形图可先生成CAD图形文件，然后通过Map Info采用专门的导入数据或图形功能，将CAD文件进行数字化处理，将转化得到的文件分层存储到数据库中。

属数数据库是利用唯一的ID标识号建立连接关系的，所以在建立属性数据库时，针对图形数据库中不同图层的地物类，设置属性数据表，同时设置字段及字段属性，具体的数据最后可以集中在SQL Server数据库。另外，早期的CAD仅仅是一个图形平台，随着CAD与GIS两种技术发展中的不断借鉴与融合，新版本CAD可以链接属性数据，这样将可以减少属性数据输入的麻烦，提高数据库建立的效率。

2.2信息交互的方式

GLS信息是空间数据与属性数据的结合，数据量大，位置分散，同时信息采用的格式也是多种多样的，这就需要采用统一的表达方式来组织这些数据，进行浏览器和服务器之间的信息交互。本系统中浏览器和服务器的通信拟采用通用的微软的XML进行信息交互。

2.3Map Info与VB的交互集成

Map Info与VB的交互集成是以Map Info作为后台服务器来提供地理空间数据和管理图形化的地理数据，并直观显示结果；VB作为前台开发工具开发客户端应用程序，负责处理响应事件、控制Map Info和编辑数据等；二者通过OLE自动化技术集成。

因为土地开发整理项目中工程设计要涉及很多计算公式，Map Info与VB的交互集成将是本系统设计的难点所在，不可能一下子做到尽善尽美，有些工作不能在系统中通过人机交互的方式得出结果，要应用到其它软件，本系统具有开放性，保证其进一步改进和升级的能力，Map Info与VB的交互集成要在实际工作中不断地完善，要随着时代的发展而不断地进步。

3　结束语

土地开发整理工程是一个系统工程，随着当前计算机网络技术的发展及GIS技术的发展和应用领域的拓宽，GIS技术在土地开发整理工程也得到实际应用。本文就研究设计出一个GIS应用及管理系统，能够应用到土地开发整理工程之中，实现地理信息与土地开发整理工程管理信息在同一平台下结合，为工程设计者和项目区管理部门提供一种新型的、可视化的、高效的设计及管理一体化系统做初步探讨。

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F301

A

2095-2066（2016）25-0103-02

2016-8-20

谢海峰（1981-），男，工程师，本科，主要从事工程测绘工作。