基于G I S的土地利用變化發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計

劉 釗

（長安大學(xué)資源學(xué)院，陜西西安 710064）

1 土地利用概述

土地利用是指人類根據(jù)土地的基本屬性通過一系列的技術(shù)手段對其進行長期管理和治理的過程。在這個過程中人類與土地進行著價值、物質(zhì)、能量的交換[1]。隨著生產(chǎn)力水平的不斷提高及經(jīng)濟實力的逐步增強，人類對土地的利用和改造能力逐步提高，因此土地利用的變化也逐漸頻繁。使用GIS與RS技術(shù)可以對土地利用變化情況進行發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測。GIS技術(shù)的優(yōu)勢在于其能夠進行空間數(shù)據(jù)分析及管理，而RS則為GIS所需求的空間數(shù)據(jù)采集提供了更加便捷的獲取方式，兩者相結(jié)合使用為空間信息的解讀和展示提供了平臺[2]。

土地利用變化發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的建設(shè)是為了給相關(guān)部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和信息支持。其目標(biāo)是基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)異常信息；采集其他各方面有關(guān)信息；將各類信息進行處理、歸類等統(tǒng)一管理，并實現(xiàn)信息的匯總分析。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計

2.1 三層體系結(jié)構(gòu) 土地利用發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計，主要是根據(jù)業(yè)界標(biāo)準的三層體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路而來。使用該結(jié)構(gòu)可以更加靈活、快捷，同時也有利于調(diào)整。其中主要可分為表示層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層。

2.1.1 表示層 主要功能是為用戶提供服務(wù)，可以進行數(shù)據(jù)的收集，并且可以將處理好的數(shù)據(jù)通過可視化的方式顯示在使用者的操作界面，是重要的應(yīng)用端的借口。該端口的主要任務(wù)是負責(zé)接收操作數(shù)據(jù)，并且將系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)輸出傳送給使用者。

2.1.2 業(yè)務(wù)層 主要功能是進行數(shù)據(jù)處理的部分。業(yè)務(wù)層通過常規(guī)的數(shù)據(jù)處理流程將從表示層接收到的操作信息和指令，按照規(guī)定的程序進行操作處理。業(yè)務(wù)層主要鏈接數(shù)據(jù)庫，負責(zé)時刻調(diào)用不同數(shù)據(jù)庫的不同類型的數(shù)據(jù)進行處理。

2.1.3 數(shù)據(jù)層 主要存儲空間數(shù)據(jù)及各個模塊處理的數(shù)據(jù)。需要充足的存儲空間，以保證快速的運算速率[3]。

2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

2.2.1 基于UML的面向?qū)ο笤O(shè)計 本系統(tǒng)設(shè)計將采用的是面向?qū)ο蠊こ谭椒ǎ渲邪嫦驅(qū)ο蟮姆治龇椒?、建模技術(shù)和編程技術(shù)。同時按照系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)要求對其進行性能分析、功能分析、編碼分析和完成度檢測等，同時在系統(tǒng)設(shè)計的各個階段都需要完備詳細的文檔資料。

2.2.2 貫徹開放式的思想和一體化的應(yīng)用解決方案 遙感數(shù)據(jù)每年的標(biāo)準和形式都在發(fā)生變化，因此應(yīng)用目標(biāo)也在發(fā)生變化。同時，隨著技術(shù)的發(fā)展、運算速度的提升，未來系統(tǒng)性能將會得到不斷的提升。因此，需要在系統(tǒng)設(shè)計之初就要考慮到應(yīng)用功能的拓展能力[4]。

3 土地利用變化發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)的主要使用功能 該系統(tǒng)的設(shè)計思路，土地利用變化發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)主要是通過對比不同時段的遙感圖像圖，找出不同且有變化的圖斑，然后再將圖斑數(shù)據(jù)進行處理，將結(jié)果展示出來的過程。主要包括遙感數(shù)據(jù)的整理、處理結(jié)果的分析、成果查詢和應(yīng)用等功能。通過歸納總結(jié)，筆者認為土地利用變化發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)具備的主要功能主要包括遙感影像數(shù)據(jù)瀏覽、監(jiān)測圖斑數(shù)據(jù)瀏覽、地圖基本操作、地圖空間定位、地圖間距離測量、空間面積量算、地圖對比瀏覽、圖斑屬性查詢和圖斑屬性編輯。

3.2 數(shù)據(jù)管理和查詢 對于用戶處理產(chǎn)生出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會按照規(guī)范對成果進行命名，并且對遙感影像數(shù)據(jù)進行拼接和鑲嵌的管理，對處理的結(jié)果進行完善。

對于數(shù)據(jù)的要求：支持海量數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出；同時支持數(shù)據(jù)的瀏覽、信息提取及快速查詢的功能；提供建立數(shù)據(jù)庫目錄、元數(shù)據(jù)庫工具；具備導(dǎo)出或輸出感興趣區(qū)域數(shù)據(jù)的功能。

系統(tǒng)能夠提供多種數(shù)據(jù)成果查詢方式，包括多元數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用平臺提供的查詢功能，如空間數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)屬性查詢、區(qū)域信息查詢、圖斑信息查詢、SQL查詢和原始數(shù)據(jù)查詢。

4 結(jié)語

基于GIS的土地利用變化發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)，可更加快速、高效、安全地實現(xiàn)轄區(qū)范圍內(nèi)的監(jiān)測信息管理。系統(tǒng)不但具有靈活性，可以方便地進行插件式的功能擴充，而且系統(tǒng)具有兼容性，符合國土資源信息化建設(shè)總體框架的要求，能和其他系統(tǒng)進行集成，值得進一步的研究和推廣。