基于ArcEngine的土地适宜性评价系统的设计与实现

土地资源的自然特性、社会特性及生态特性的融合与交融决定了土地信息管理是复杂的综合的系统工程。然而，我国土地信息管理长期以来依靠手工作业，既繁琐又迟缓，效率低下。为了提高土地管理部门对土地管理的能力，研发具有辅助决策功能的土地管理信息系统是十分必要的，为此本文将基于ArcEngine研究开发土地适宜性评价系统。

一、参评因子的选择及划分

本系统根据所系统的需求与相关经验，以及参考文献，选用了表层土壤质地、土壤剖面构型、盐渍化程度和土壤有机质含量四个因子作为评价指标。各指标相对应的等级和其相应的分值按国家相关标准划分情况如下（各项指标的分值均在0-100之间）：表层土壤质地分为壤土、粘土、砂土和砾质土，其分值分别为100、90、70和40；土壤剖面构型主要分为七类，第一类为通体壤、壤/粘/壤，其分值为100，第二类为壤/粘/粘、壤/砂壤、砂/粘/粘，其相应的分值为90；第三类为粘/砂/粘、通体粘，其分值为80，第四类为砂/粘/砂，分值为70，第五类为壤/砂/砂，分值为60，第六类为粘/砂/砂，分值为50，第七类为通体沙、通体砾，分值为40；盐渍化程度主要根据其中盐的含量分为五个等级，分别为无、轻度、中度、重度和盐土，相应的分值分别为100、80、60、40和10；土壤有机质含量按其等级重新划分为四类，第一类为土壤有机质含量为1-3级的，分值为80，第二类为土壤有机质含量等级为4级的，分值为70，第三类为土壤有机质含量等级为5级的，分值为60，第四类为土壤有机质含量等级为6级的，分值为50。

二、评价方法

按照上述中各指标相对应的等级和其相应的分值划分情况给相关参评因子赋于它所对应的分值g，再综合计算所有地块中各参评指标的权重w，如计算后的土壤剖面构型指标的权重w为0.5，再计算利用同一地块中各参评指标的分值g与其相应指标的权重w的积C，即Cj = gi * wj（i为第i地块，j为第j指标），得到考虑权重后的各指标的新值，即上面的值Cj，针对同一地块的最终分值就是各指标的新值的和，即对于第i块地块，其最终分值Gi = C1 + C2 + C3 + C4 （由于采用的评价指标为四个，所以j为1，2，3，4）。和作为该地块的综合分值，分值越高，说明其越适宜。其计算过程主要包括参评因子的均值、标准差、变异系数、权值和最终分值的计算。

系统中参评因子权重的计算分为两种，一种是直接赋值，根据经验直接赋权重，但在结各指标赋权重时，应确保在赋完权重之后，各指标的权重之和为1。另一种是按归一化后的变异系数赋权重。按归一化后的变异系数赋权重的计算过程如下：首先对单一参评指标计算其均值、标准差、变异系数（均值与标准差之商）。然后对变异系数 进行归一化处理，将其变为（0，1）之间的小数，即先计算变异系数 最大值与最小值的差值，即△ = ，再计算第j个参评指标的变异系数与其最小值的差值d ，即d = ，然后用d 除以△ 所得的商即为归为化之后的变异系数，并将最终归一化后的数值作为权重值w。综合分值等于同一地块（本系统中指同一地块ID）中各指标分值与权重之积的和，即第i块地块的综合分值 （I为地块ID，j为参评指标1，2，3，4）。

三、系统开发与实现

本系统利用Visual Studio 2010，采用C#语言，基于ArcEngine以组件的方式进行土地适宜性评价系统的开发，根据本系统土地适宜性评价的需求分析，实现了数据库管理、信息查询、图形编辑、空间分析、数据统计、综合评价及分析结果图的输出等功能的一体化，且充分利用了计算机的硬件，使得系统更加高效、实用，并对外提供相应的接口，以便对本系统进行后期的功能扩展。

四、结论

本文在系统的研究和应用的基础上，基于ArcEngine开发了土地适宜性评价系统。对系统中参评因子的权重既可以直接赋值，又能由系统根据各参评因子的变异系数所计算的值作为权重，实现了系统评价体系的客观性的同时，也实现了评价系统的自动化与灵活性。本系统的实现可在一定程度上提高适宜性评价的客观性和自动高效化，为土地利用规划提供有力的辅助决策依据支持。

（作者单位：天津师范大学）