土地利用總體規(guī)劃管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告（地理信息系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)）.doc

地理信息系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)專業(yè)：地圖制圖學(xué)與地理信息工程姓名： 學(xué)號： 摘 要鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地規(guī)劃管理信息化工作在我國剛剛起步，各種規(guī)劃文檔和數(shù)據(jù)的管理也還缺乏條理性和規(guī)范性。鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地規(guī)劃管理是國家土地規(guī)劃中的底層規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)保證其科學(xué)性和合理性，這樣才能有助于促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為了提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地規(guī)劃管理工作的水平，需要建立土地規(guī)劃管理信息系統(tǒng)，以便對鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地規(guī)劃工作進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范的管理。本論文的主要研究工作和成果如下：（1）在認(rèn)真分析當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地規(guī)劃管理工作中所存在問題的基礎(chǔ)上，運(yùn)用GIS技術(shù)并基于ArcGIS平臺和.NET開發(fā)環(huán)境，構(gòu)建了土地規(guī)劃管理信息系統(tǒng)框架。在數(shù)據(jù)入庫、信息統(tǒng)計(jì)與查詢、土地利用現(xiàn)狀分析、編制規(guī)劃文檔、規(guī)劃實(shí)施，以及規(guī)劃歷史文檔管理、專題分析和規(guī)劃修訂管理等方面，對土地規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的操作流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。（2）該系統(tǒng)做到了圖文一體化的管理，實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的互查功能，并側(cè)重于利用圖形來表達(dá)空間信息，提高了信息表述的可視化水平并有助于發(fā)現(xiàn)隱含的可用信息。（3）該系統(tǒng)的專題分析功能能夠?yàn)橥恋匾?guī)劃、管理工作提供一定的決策參考數(shù)據(jù)，同時(shí)，也為土地規(guī)劃、管理實(shí)現(xiàn)信息化提供了現(xiàn)代化手段和方法。（4）該系統(tǒng)融合GIS、網(wǎng)絡(luò)于一體，并利用工作流、動(dòng)態(tài)表單等技術(shù)，提高了土地規(guī)劃、管理工作的效率，能夠保證土地規(guī)劃、管理數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性和連續(xù)性，以及土地規(guī)劃、管理工作的規(guī)范性，提高了鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地規(guī)劃管理工作的信息化水平。目 錄第1章 緒 論51.1 問題的提出51.2 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)概述51.2.1 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)51.2.2 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究意義51.3 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)現(xiàn)狀61.3.1 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)研究現(xiàn)狀61.3.2 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)面臨的問題614 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢7第2章 技術(shù)綜述與系統(tǒng)平臺92.1統(tǒng)一建模語言UML92.1.1標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的內(nèi)容92.1.2標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的主要特點(diǎn)112.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具PowerDesigner112.2.1PowerDesigner主要功能部分122.2.2 PowerDesigner的4種模型文件122.2.3 PowerDesigner通用特性132.3 系統(tǒng)GIS平臺ArcGIS142.4 系統(tǒng)開發(fā)語言Visual C#.NET152.4.1 Visual C#.NET概述152.4.2 Visual C#.NET的特點(diǎn)162.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件Microsoft SQL Server 2000172.5.1 Microsoft SQL Server 2000概述172.5.2 Microsoft SQL Server 2000的特點(diǎn)17第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)193.1 系統(tǒng)分析193.1.1 需求分析193.1.2 系統(tǒng)目標(biāo)分析193.2 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境203.2.1 硬件配置203.2.2 軟件配置203.2.3 系統(tǒng)組網(wǎng)方案203.3 功能模塊設(shè)計(jì)213.3.1 基本GIS功能213.3.2 規(guī)劃輔助編制模塊223.3.3 規(guī)劃實(shí)施管理模塊233.3.4 查詢統(tǒng)計(jì)與專題分析模塊253.3.5 規(guī)劃成果管理模塊263.3.6 系統(tǒng)用戶管理模塊263.4 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)273.4.1 工具欄設(shè)計(jì)273.4.2 菜單欄設(shè)計(jì)28第4章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)294.1 GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述294.2 應(yīng)用型GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)294.3 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)304.4 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)304.4.1 空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)304.4.2 屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)3 屬性數(shù)據(jù)的編碼3 土地利用規(guī)劃要素屬性表描述3 土地利用規(guī)劃信息屬性表結(jié)構(gòu)334.4.3 Powerdesigner數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)374.4.4 屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的連接38結(jié) 論(09011305)39結(jié) 論(09011306)40第1章 緒 論1.1 問題的提出鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃是市縣級土地利用規(guī)劃的重要組成部分，是我國多層次規(guī)劃體系中的底層規(guī)劃。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃剛剛起步，與國家、市（地）、縣（市）級土地利用規(guī)劃相比，具有難度大、工作量大、定性、定位、定量要求高的特點(diǎn)。能否合理地進(jìn)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的土地規(guī)劃管理，將影響到我國國名經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃存在著如規(guī)劃權(quán)威性不夠、規(guī)劃文本、圖件和表格相對孤立，特別是表格和圖件無法互動(dòng)對應(yīng)、現(xiàn)有規(guī)劃與其他規(guī)劃銜接不當(dāng)?shù)葐栴}，致使管理和應(yīng)用十分不便，嚴(yán)重影響了工作效率。1.2 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)概述1.2.1 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)將GIS技術(shù)應(yīng)用到土地利用規(guī)劃管理工作中便形成了具有特定功能和服務(wù)對象的土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)（ISLUPM）。土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)服務(wù)于日常的土地利用規(guī)劃管理工作，包括規(guī)劃成果管理、指標(biāo)管理、計(jì)劃管理、建設(shè)用地預(yù)審、農(nóng)用地轉(zhuǎn)用、開發(fā)復(fù)墾、項(xiàng)目審查管理等等。系統(tǒng)以當(dāng)前的土地信息作為分析對象，強(qiáng)調(diào)規(guī)劃的意義，為各大土地利用決策提供最直接、最有效的依據(jù)。而一般的土地信息系統(tǒng)（LIS）的重要作用是全面的掌握當(dāng)前的土地信息情況，適時(shí)提供各種空間和動(dòng)態(tài)的土地信息，旨在獲取和管理這些土地信息，為相關(guān)決策提供廣泛的數(shù)據(jù)支持。1.2.2 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究意義土地是國家的財(cái)富，能否合理有效地進(jìn)行土地利用規(guī)劃與管理將直接影響到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。土地管理針對各類用地進(jìn)行各種指標(biāo)管理、審批管理和成果管理等工作，在土地利用開發(fā)過程中起到了非常重要作用。土地利用規(guī)劃從長遠(yuǎn)和全局的角度出發(fā)，對一定時(shí)期內(nèi)城鄉(xiāng)各類土地的利用進(jìn)行綜合調(diào)整和統(tǒng)籌安排，以實(shí)現(xiàn)土地資源的永續(xù)利用。土地是不可再生資源，只有充分有效地規(guī)劃土地才能保證土地能長期為社會提供經(jīng)濟(jì)效益，可以認(rèn)為土地利用規(guī)劃是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的保障。雖然人們都知道土地利用規(guī)劃與管理的意義很重大，但在實(shí)際操作過程中做的并不理想，批地、用地現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。我國人口眾多，土地資源緊張，而當(dāng)前亂占濫用耕地和盲目投資工程造成了土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。這也充分說明我國當(dāng)前的土地管理還存在很多缺陷，但更為重要的是各部門在執(zhí)行土地利用規(guī)劃過程中沒有考慮到長遠(yuǎn)和全局的發(fā)展，規(guī)劃與管理工作做得不好。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地利用規(guī)劃與管理缺乏有效的決策依據(jù)，沒有相關(guān)的信息系統(tǒng)對土地利用進(jìn)行全面的分析，從而使得整個(gè)規(guī)劃與管理過程比較片面，甚至很混亂、糟糕。這些存在的問題都直接阻礙了鄉(xiāng)鎮(zhèn)的長期和全局的發(fā)展。土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)（ISLUPM）就是專門為土地利用規(guī)劃與土地管理工作服務(wù)的，它是在充分認(rèn)識規(guī)劃與管理的目的和意義，以及全面了解規(guī)劃與管理的工作流程的基礎(chǔ)上建立起來的信息系統(tǒng)，對我國當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用面臨的這些問題有很大的幫助。1.3 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)現(xiàn)狀1.3.1 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)研究現(xiàn)狀土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)從90年代就開始發(fā)展起來，但那時(shí)主要是在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，由于目前城市化過程和城鄉(xiāng)一體化建設(shè)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的建設(shè)也逐步發(fā)展起來。當(dāng)前的城市土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)在土地信息的管理方面做得較好，能夠?qū)崿F(xiàn)土地?cái)?shù)據(jù)的有效采集、存儲、查詢和輸出，同時(shí)也能對各種用地指標(biāo)進(jìn)行有效的控制，但在專題分析方面做得還不夠，有時(shí)也難以為相關(guān)決策提供合理方案。當(dāng)前的鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)還主要停留在對數(shù)據(jù)的管理上，甚至在數(shù)據(jù)管理方面還不是很合理，數(shù)據(jù)的操作流程還存在一定的混亂。在為土地規(guī)劃服務(wù)方面做得就更不理想了，盡管如此，這些系統(tǒng)仍然給相關(guān)部門的管理帶來了一些方便，不必再填寫和管理大量的紙質(zhì)資料，信息的查詢也快捷多了。1.3.2 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)面臨的問題隨著人們對土地利用規(guī)劃與管理工作的重視，規(guī)劃管理的意義越來越大，當(dāng)前的土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)在一定程度上存在著一些問題。（1）數(shù)據(jù)質(zhì)量與完整性：鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地?cái)?shù)據(jù)獲取不足或不完整，以及數(shù)據(jù)精度較低，使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)量很少，規(guī)劃管理時(shí)不能做到準(zhǔn)確的把握當(dāng)前完整的土地信息。系統(tǒng)的模型分析功能得不到展現(xiàn)。（2）可視化二維地圖數(shù)據(jù)：當(dāng)前大多數(shù)比較落后的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，地圖資料較少，數(shù)據(jù)庫中存儲的地圖很少，主要是一些文檔資料，且更新很慢，更加傾向于一個(gè)MIS系統(tǒng)，而不是GIS系統(tǒng)，使得在土地利用規(guī)劃過程中這些地圖的參考性不夠強(qiáng)。（3）三維地圖：鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)在三維方面涉及很少，也許是費(fèi)用的原因使得其不想在建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)的三維模型。當(dāng)然隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及土地利用規(guī)劃的需要，三維地圖會在土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)得到很好的應(yīng)用和發(fā)展。（4）專題分析：當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)很多工作用在了土地信息的管理上，缺乏對土地信息的專題分析，使得整個(gè)系統(tǒng)在為土地利用規(guī)劃方面不能提供有效的方案，不能為相關(guān)決策服務(wù)。14 土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢城市土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)已經(jīng)對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了很大的推動(dòng)作用，在當(dāng)前情況下，大量建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)，從基層建立對土地信息的全面、細(xì)致的管理，這對于全國土地信息管理是非常重要的。（1）與相關(guān)規(guī)劃融合，成為空間規(guī)劃體系的重要組成部分。受體制等多方面的影響，包括國土規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃和城市規(guī)劃在內(nèi)的我國空間規(guī)劃體系待于重建。四種規(guī)劃具有政府主導(dǎo)性質(zhì)，分屬不同的行政主管部門，在一些方面具有一定的交叉和重疊，為編制、實(shí)施和管理帶來了諸多難題。伴隨我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，政府職能的不斷轉(zhuǎn)變以及工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展，建立統(tǒng)一的空間規(guī)劃體系是必然的趨勢，土地利用規(guī)劃將吸收相關(guān)規(guī)劃的有益經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮其獨(dú)特的作用和功能。（2）建立相應(yīng)的指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章，土地利用規(guī)劃逐步走向規(guī)范化。規(guī)范化是土地利用規(guī)劃走向成熟的標(biāo)志。以耕地保有量、建設(shè)占用耕地?cái)?shù)量、補(bǔ)充耕地?cái)?shù)量和基本農(nóng)田保護(hù)數(shù)量為主的規(guī)劃指標(biāo)體系以及縣、鄉(xiāng)級土地利用規(guī)劃規(guī)程均難以滿足土地利用規(guī)劃規(guī)范化的需求。規(guī)劃的規(guī)范化發(fā)展首先體現(xiàn)為土地利用規(guī)劃在國家空間規(guī)劃體系中的地位和功能，以及與相關(guān)規(guī)劃的關(guān)系。其次是明晰不同層級規(guī)劃內(nèi)在關(guān)系；第三是規(guī)劃編制的規(guī)范化，包括建立各級土地利用規(guī)劃編制的要點(diǎn)或規(guī)程，為各級土地利用規(guī)劃編制提供指南。建立土地利用規(guī)劃編制單位和個(gè)人的資格認(rèn)證制度等；第四是規(guī)劃審批和管理的規(guī)范化，包括系列規(guī)劃審批、修改和實(shí)施條例、辦法等的出臺。（3）落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念，生態(tài)環(huán)境成為規(guī)劃中的日益重要的因素。環(huán)境目標(biāo)一直與經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和社會目標(biāo)相同，列為土地利用規(guī)劃的三大目標(biāo)之一。但在規(guī)劃的編制過程中，由于在宏觀尺度上土地利用與生態(tài)環(huán)境相互作用的研究不足以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺失，環(huán)境目標(biāo)很少得到真正的落實(shí)。在規(guī)劃的實(shí)施中，由于水土流失、沙漠化等生態(tài)環(huán)境問題分屬不同的行政主管部門，難得到統(tǒng)一的實(shí)施。在規(guī)劃中落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念，探討生態(tài)環(huán)境問題的解決辦法已經(jīng)成為國際規(guī)劃領(lǐng)域的共識。我國的環(huán)境影響評價(jià)法也要求市級以上的土地利用規(guī)劃開展環(huán)境影響評價(jià)工作，體現(xiàn)了生態(tài)思想在土地規(guī)劃的實(shí)踐中的日益重要。第2章 技術(shù)綜述與系統(tǒng)平臺2.1統(tǒng)一建模語言UMLUnified Modeling Language (UML)又稱統(tǒng)一建模語言或標(biāo)準(zhǔn)建模語言,是始于1997年一個(gè)OMG標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)支持模型化和軟件系統(tǒng)開發(fā)的圖形化語言,為軟件開發(fā)的所有階段提供模型化和可視化支持，包括由需求分析到規(guī)格，到構(gòu)造和配置。面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)(OOAD，OOAD)方法的發(fā)展在80年代末至90年代中出現(xiàn)了一個(gè)高潮，UML是這個(gè)高潮的產(chǎn)物。它不僅統(tǒng)一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且對其作了進(jìn)一步的發(fā)展，并最終統(tǒng)一為大眾所接受的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。UML是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。2.1.1標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的內(nèi)容作為一種建模語言，UML的定義包括UML語義和UML表示法兩個(gè)部分。 （1）UML語義：描述基于UML的精確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語法和語義上提供了簡單、一致、通用的定義性說明，使開發(fā)者能在語義上取得一致，消除了因人而異的最佳表達(dá)方法所造成的影響。此外UML還支持對元模型的擴(kuò)展定義。（2）UML表示法：定義UML符號的表示法，為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號和文本語法為系統(tǒng)建模提供了標(biāo)準(zhǔn)。這些圖形符號和文字所表達(dá)的是應(yīng)用級的模型，在語義上它是UML元模型的實(shí)例。標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的重要內(nèi)容可以由下列五類圖（共9種圖形）來定義：第一類是用例圖，從用戶角度描述系統(tǒng)功能，并指出各功能的操作者。第二類是靜態(tài)圖 (Static diagram)，包括類圖、對象圖和包圖。其中類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。不僅定義系統(tǒng)中的類，表示類之間的聯(lián)系如關(guān)聯(lián)、依賴、聚合等，也包括類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（類的屬性和操作）。類圖描述的是一種靜態(tài)關(guān)系，在系統(tǒng)的整個(gè)生命周期都是有效的。對象圖是類圖的實(shí)例，幾乎使用與類圖完全相同的標(biāo)識。他們的不同點(diǎn)在于對象圖顯示類的多個(gè)對象實(shí)例，而不是實(shí)際的類。一個(gè)對象圖是類圖的一個(gè)實(shí)例。由于對象存在生命周期，因此對象圖只能在系統(tǒng)某一時(shí)間段存在。包由包或類組成，表示包與包之間的關(guān)系。包圖用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。第三類是行為圖（Behavior diagram），描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型和組成對象間的交互關(guān)系。其中狀態(tài)圖描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。通常，狀態(tài)圖是對類圖的補(bǔ)充。在實(shí)用上并不需要為所有的類畫狀態(tài)圖，僅為那些有多個(gè)狀態(tài)其行為受外界環(huán)境的影響并且發(fā)生改變的類畫狀態(tài)圖。而活動(dòng)圖描述滿足用例要求所要進(jìn)行的活動(dòng)以及活動(dòng)間的約束關(guān)系，有利于識別并行活動(dòng)。第四類是交互圖（Interactive diagram），描述對象間的交互關(guān)系。其中順序圖顯示對象之間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系，它強(qiáng)調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序，同時(shí)顯示對象之間的交互；合作圖描述對象間的協(xié)作關(guān)系，合作圖跟順序圖相似，顯示對象間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系。除顯示信息交換外，合作圖還顯示對象以及它們之間的關(guān)系。如果強(qiáng)調(diào)時(shí)間和順序，則使用順序圖；如果強(qiáng)調(diào)上下級關(guān)系，則選擇合作圖。這兩種圖合稱為交互圖。第五類是實(shí)現(xiàn)圖 （Implementation diagram）。其中構(gòu)件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系。一個(gè)部件可能是一個(gè)資源代碼部件、一個(gè)二進(jìn)制部件或一個(gè)可執(zhí)行部件。它包含邏輯類或?qū)崿F(xiàn)類的有關(guān)信息。部件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體系結(jié)構(gòu)。它可以顯示實(shí)際的計(jì)算機(jī)和設(shè)備（用節(jié)點(diǎn)表示）以及它們之間的連接關(guān)系，也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，放置可執(zhí)行部件和對象以顯示節(jié)點(diǎn)跟可執(zhí)行軟件單元的對應(yīng)關(guān)系。UML的組成如下圖所示：圖2-1 UML組成2.1.2標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的主要特點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的主要特點(diǎn)可以歸結(jié)為三點(diǎn)：（1） UML統(tǒng)一了Booch、OMT和OOSE等方法中的基本概念。（2） UML還吸取了面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域中其他流派的長處，其中也包括非OO方法的影響。UML符號表示考慮了各種方法的圖形表示，刪掉了大量易引起混亂的、多余的和極少使用的符號，也添加了一些新符號。因此，在UML中匯入了面向?qū)ο箢I(lǐng)域中很多人的思想。這些思想并不是UML的開發(fā)者們發(fā)明的，而是開發(fā)者們依據(jù)最優(yōu)秀的OO方法和豐富的計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合提煉而成的。（3）UML在演變過程中還提出了一些新的概念。在UML標(biāo)準(zhǔn)中新加了模板(Stereotypes)、職責(zé)(Responsibilities)、擴(kuò)展機(jī)制(Extensibility mechanisms)、線程(Threads)、過程(Processes)、分布式(Distribution)、并發(fā)(Concurrency)、模式(Patterns)、合作(Collaborations)、活動(dòng)圖（Activity diagram）等新概念，并清晰地區(qū)分類型(Type)、類(Class)和實(shí)例(Instance)、細(xì)化(Refinement)、接口(Interfaces)和組件(Components)等概念。因此可以認(rèn)為，UML是一種先進(jìn)實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)建模語言，但其中某些概念尚待實(shí)踐來驗(yàn)證，UML也必然存在一個(gè)進(jìn)化過程。 2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具PowerDesignerPowerDesigner是Sybase公司的CASE工具集，使用它可以方便地對管理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，它幾乎包括了數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計(jì)的全過程。利用PowerDesigner可以制作數(shù)據(jù)流程圖、概念數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型，可以生成多種客戶端開發(fā)工具的應(yīng)用程序，還可為數(shù)據(jù)倉庫制作結(jié)構(gòu)模型，也能對團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行控制。它可與許多流行的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)軟件，例如：PowerBuilder，Delphi，VB等相配合使用來縮短開發(fā)時(shí)間和使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更優(yōu)化。2.2.1PowerDesigner主要功能部分1. DataArchitect：這是一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工具，使用DataArchitect可利用實(shí)體-關(guān)系圖為一個(gè)信息系統(tǒng)創(chuàng)建“概念數(shù)據(jù)模型”CDM（Conceptual Data Model）。并且可根據(jù)CDM產(chǎn)生基于某一特定數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（例如：Sybase System 11）的物理數(shù)據(jù)模型-PDM(Physical Data Model)。還可優(yōu)化PDM，產(chǎn)生為特定DBMS創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的SQL語句并可以文件形式存儲以便在其他時(shí)刻運(yùn)行這些SQL語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。另外，DataArchitect還可根據(jù)已存在的數(shù)據(jù)庫反向生成PDM，CDM及創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的SQL腳本。2. ProcessAnalyst：分用于創(chuàng)建功能模型和數(shù)據(jù)流圖，創(chuàng)建“理層次關(guān)系”。 3. AppModeler：為客戶/服務(wù)器應(yīng)用程序創(chuàng)建應(yīng)用模型。4. ODBC Administrator：此部分用來管理系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)源。 2.2.2 PowerDesigner的4種模型文件（1） 概念數(shù)據(jù)模型（CDM）：CDM表現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的全部邏輯的結(jié)構(gòu),與任何的軟件或數(shù)據(jù)儲藏結(jié)構(gòu)無關(guān)。一個(gè)概念模型經(jīng)常包括在物理數(shù)據(jù)庫中仍然不實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)對象。它給運(yùn)行計(jì)劃或業(yè)務(wù)活動(dòng)的數(shù)據(jù)一個(gè)正式表現(xiàn)方式。（2） 物理數(shù)據(jù)模型（PDM）：PDM 敘述數(shù)據(jù)庫的物理實(shí)現(xiàn)。藉由PDM，考慮真實(shí)的物理實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。它進(jìn)入帳戶兩個(gè)軟件或數(shù)據(jù)儲藏結(jié)構(gòu)之內(nèi)，通過修正 PDM 適合實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)或物理約束。（3） 面向?qū)ο竽Ｐ?（OOM）：一個(gè)OOM包含一系列包、類、接口和它們的關(guān)系。 這些對象一起形成所有的（或部份） 一個(gè)軟件系統(tǒng)的邏輯的設(shè)計(jì)視圖的類結(jié)構(gòu)。 一個(gè)OOM本質(zhì)上是軟件系統(tǒng)的一個(gè)靜態(tài)的概念模型。使用 PowerDesigner 面向?qū)ο竽Ｐ徒⒚嫦驅(qū)ο竽Ｐ?OOM)能為純粹地對象導(dǎo)向的靠模切目的建立一個(gè)OOM, 產(chǎn)生Java文件或者PowerBuilder文件，或能使用一個(gè)來自O(shè)OM的物理數(shù)據(jù)模型(PDM)對象，來表示關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分析。（4） 序模型（BPM）：BPM 描述業(yè)務(wù)的各種不同內(nèi)在任務(wù)和內(nèi)在流程，而且客戶如何以這些任務(wù)和流程互相影響。BPM 是從業(yè)務(wù)合伙人的觀點(diǎn)來看業(yè)務(wù)邏輯和規(guī)則的概念模型，使用一個(gè)圖表描述程序、流程、信息和合作協(xié)議之間的交互作用。2.2.3 PowerDesigner通用特性（1） 需求管理：PowerDesigner可以把需求定義轉(zhuǎn)化成任意數(shù)量的分析及設(shè)計(jì)模型，并記錄需求及所有分析及設(shè)計(jì)模型的改動(dòng)歷史，保持對它們的跟蹤。Microsoft Word導(dǎo)入/導(dǎo)出功能使業(yè)務(wù)用戶能輕易處理流程工作。（2） 文檔生成：PowerDesigner提供了Wizard向?qū)f(xié)助建立多模型的RTF和HTML格式的文檔報(bào)表。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中非建模成員同樣可以了解模型信息，增強(qiáng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的溝通。（3） 影響度分析：PowerDesigner模型之間采用了獨(dú)特的鏈接與同步技術(shù)進(jìn)行全面集成，支持企業(yè)級或項(xiàng)目級的全面影響度分析。從業(yè)務(wù)過程模型、UML面向?qū)ο竽Ｐ偷綌?shù)據(jù)模型都支持該技術(shù)，大大提高了整個(gè)組織的應(yīng)變能力。（4） 數(shù)據(jù)映射：PowerDesigner提供了拖放方式的可視化映射工具，方便、快速及準(zhǔn)確地記錄數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。在任何數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)與UML面向?qū)ο竽Ｐ鸵约皵?shù)據(jù)與XML模型之間建立支持影響度分析的完整的映射定義、生成持久化代碼以及數(shù)據(jù)倉庫ETL文件。（5） 開放性支持：PowerDesigner 支持所有主流開發(fā)平臺：支持超過 60 種(版本)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括最新的Oracle、IBM、Microsoft、Sybase、NCR Teradata、MySQL等，支持各種主流應(yīng)用程序開發(fā)平臺，如 Java J2EE、Microsoft .NET(C#和 VB.NET)、Web Services 和 PowerBuilder，支持所有主流應(yīng)用服務(wù)器和流程執(zhí)行語言，如 ebXML 和 BPEL4WS 等。（6） 可自定義：PowerDesigner 支持從用戶界面到建模行為以及代碼生成的客戶化定制。支持用于模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)的自定義轉(zhuǎn)換，包括：對 UML 配置文件的高級支持、可自定義菜單和工具欄、通過腳本語言實(shí)現(xiàn)自動(dòng)模型轉(zhuǎn)化、通過 COM API 和 DDL 實(shí)現(xiàn)訪問功能以及通過模板和腳本代碼生成器生成代碼。（7） 企業(yè)知識庫：PowerDesigner 的企業(yè)知識庫是存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的完全集成的設(shè)計(jì)時(shí)知識庫，具有高度的可擴(kuò)展性，便于遠(yuǎn)程用戶使用。該知識庫提供以下功能：基于角色的模型和子模型訪問控制，版本控制和配置管理、模型與版本的變更報(bào)告以及全面的知識庫搜索功能。PowerDesigner 的知識庫還可以存儲和管理任何文檔，包括 Microsoft Office和 Project 文件、圖像和其他類型的文檔。2.3 系統(tǒng)GIS平臺ArcGISArcGIS是美國ESRI公司集近40年GIS研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，奉獻(xiàn)給用戶的一套從低到高、可無縫擴(kuò)展的完整GIS平臺系列產(chǎn)品，ArcGIS產(chǎn)品建立在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之上，不但功能強(qiáng)大，使用方便，而且界面友好，它是一個(gè)GIS軟件體系框架，在這個(gè)構(gòu)架下產(chǎn)生了一系列的GIS產(chǎn)品。ArcGIS作為一個(gè)可伸縮的GIS平臺，無論是在桌面、服務(wù)器、野外還是Web應(yīng)用、為個(gè)人也為群體用戶提供GIS功能。ArcGIS包含了四個(gè)方面的部署：桌面GIS（DeskTop）；服務(wù)器GISArcIMS、ArcGIS Server和ArcGIS Image Server；移動(dòng)GISArcPad和ArcGIS Mobile；開發(fā)GISArcGIS Engine和EDN。下面是ArcGIS產(chǎn)品的基本構(gòu)架：圖2-2 ArcGIS基本構(gòu)架2.4 系統(tǒng)開發(fā)語言Visual C#.NET2.4.1 Visual C#.NET概述為了解決程序設(shè)計(jì)的平臺無關(guān)性的難題，微軟推出了.NET軟件開發(fā)平臺。.NET Framwork的核心是其運(yùn)行庫的執(zhí)行環(huán)境，稱為公共語言運(yùn)行庫（CLR）或.NET運(yùn)行庫，在CLR的控制下運(yùn)行的代碼稱為托管代碼。C#是一種新的編程語言，而并非是某種語言的升級，可以說它是專門為在.NET平臺量身定做的一種開發(fā)語言5。C#語言與JAVA語言編程風(fēng)格很相似，這主要表現(xiàn)在其語法和編譯機(jī)制上。C#與JAVA都是完全面向?qū)ο蟮?，它們在類的申明上很相似。在編譯方面，C#與JAVA都不是直接將源代碼編譯成標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制形式。C#是將其源碼編譯成一種中間語言（Intermediate Language,簡稱IL）,或者托管代碼。這種托管代碼與JAVA字節(jié)碼共享一種理念：它們都是低級語言，語法很簡單（使用數(shù)字代碼，而不是文本代碼），可以快速地轉(zhuǎn)換為內(nèi)部機(jī)器碼。它們都基于同樣目標(biāo)：平臺無關(guān)性，提高性能，以及語言的互操作性。C#與C+也極為相似，它們在語法上大部分都相同，C#具備像C+一樣強(qiáng)大的功能，但C#比C+更簡單易學(xué)。另外C#也像Visual Basic一樣簡單易用，繼承了Visual Basic快速開發(fā)的特點(diǎn)?？傮w而言，C#語言是在繼承和發(fā)揚(yáng)了JAVA、C+、Visual Basic，以及Delphi語言各自優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上形成的一種全新的開發(fā)語言，并且將會成為未來主流的開發(fā)語言5。2.4.2 Visual C#.NET的特點(diǎn)C#語言雖然與JAVA、C+很相似，但它作為一種新語言的出現(xiàn)，自身具備了很多其他語言沒有的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，這也是C#語言備受關(guān)注和存在的意義。（1）簡單實(shí)用。與C+相比，C#的最大特點(diǎn)就是簡單實(shí)用，C#的開發(fā)者不必再擔(dān)心C+中的內(nèi)存管理和指針之類的煩瑣問題，另外C#中的操作符與C+相比也減少了很多，而且更加好用和人性化了。同時(shí)C#以VB風(fēng)格支持屬性和事件，使得開發(fā)人員更容易理解。（2）完全支持類和面向?qū)ο缶幊?。C#是一個(gè)完全面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言，支持面向?qū)ο蟮乃嘘P(guān)鍵概念，如封裝、繼承和多態(tài)性。C#中不再有像Visual Basic等語言中的全局函數(shù)、全局變量和常量，所有東西都封裝在類中，這些使得C#代碼更加易讀，并且可以有助于減少潛在的命名沖突。（3）自動(dòng)清理動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存。.NET的垃圾收集器可以自動(dòng)釋放掉動(dòng)態(tài)分配的托管資源，開發(fā)人員不用再為內(nèi)存清理的問題而煩惱。（4）安全可靠。這個(gè)不是表現(xiàn)在.NET平臺提供的通用的異常處理機(jī)制上，而是C#語言本身的安全性。C+中的指針可以自由的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為任意類型，這是C+編程語言不嚴(yán)格的類型安全，同時(shí)指針也可以直接訪問和操作內(nèi)存地址，這給數(shù)據(jù)的存儲和操作帶來了很大的安全性問題。C#中實(shí)施最嚴(yán)格的類型安全，保證應(yīng)用程序能夠正確執(zhí)行。C#中不允許直接訪問所引用變量的地址，而是給變量賦予存儲引用的實(shí)際內(nèi)容。C#中強(qiáng)烈建議不使用指針，因?yàn)橹羔槙硐嚓P(guān)風(fēng)險(xiǎn)，所有C#只允許在特別標(biāo)記的代碼塊中使用指針，并將帶有指針的代碼塊用關(guān)鍵字unsafe（不安全代碼）進(jìn)行標(biāo)記。（5）一定程度上解決“DLL陷阱”問題17。“DLL陷阱”是程序員頭疼的關(guān)于版本可控的問題，由于版本的更新，對某些相同名字的DLL組件進(jìn)行了升級，使得新、老版本的DLL不能一起工作，從而使得整個(gè)軟件不能正常工作，更嚴(yán)重會造成其他軟件也不能工作。C#可以最好地支持版本控制，盡管C#不能確保正確的版本控制，但它可以為程序員保證版本控制成為可能，它可以確保類庫升級時(shí)仍然保持已存在客戶應(yīng)用程序的二進(jìn)制兼容。（6）兼容性。C#語言具有很強(qiáng)的互操作性，可以方便的通過互操作來訪問現(xiàn)有的COM組件和Win32 API函數(shù)，這樣就能夠最大程度的使用現(xiàn)有的資源。綜上所述，C#是一種優(yōu)雅、簡單、類型安全、面向?qū)ο?，以及與.NET平臺密不可分的語言5。2.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件Microsoft SQL Server 20002.5.1 Microsoft SQL Server 2000概述SQL Server是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，微軟將SQL Server專用于Windows 系列平臺上推出了一系列SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，從SQL Server 7.0，SQL Server 2000，SQL Server 2005，再到SQL Server 2008，Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在不斷的完善，功能在不斷擴(kuò)大。但在微軟的SQL Server數(shù)據(jù)庫發(fā)展進(jìn)程中，Microsoft SQL Server 2000是一個(gè)代表性很強(qiáng)、功能很強(qiáng)大、使用很方便的大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，目前仍然是主流的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（同時(shí)的主流數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還有Oracle 9i，Sybase，DB2）。2.5.2 Microsoft SQL Server 2000的特點(diǎn)Microsoft SQL Server 2000是一個(gè)功能完備的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括支持開發(fā)的引擎、標(biāo)準(zhǔn)的SQL語言和擴(kuò)展的特性等，而像存儲過程和觸發(fā)器等特性，是Access等小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)多無法相比的2。Microsoft SQL Server 2000之所以能成為廣大用戶首先的對象，這與其自身的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)密不可分，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）兼容性良好。當(dāng)今微軟的Windows操作系統(tǒng)占主導(dǎo)地位，而Microsoft SQL Server 2000是微軟專門為Windows打造的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，所以選擇SQL Server必定會在兼容性方面取得一定的優(yōu)勢。同時(shí)SQL Server具有擴(kuò)展性，可靠性，可以快速開發(fā)新的因特網(wǎng)系統(tǒng)的功能。（2）數(shù)據(jù)倉庫。Microsoft SQL Server 2000具有強(qiáng)大的OLAP（聯(lián)機(jī)分析處理）功能，可以很多中小企業(yè)用戶也可以使用數(shù)據(jù)倉庫的一些特性進(jìn)行分析。OLAP可以通過多維存儲技術(shù)對大型、復(fù)雜數(shù)據(jù)集執(zhí)行快速、高級的分析工作2。（3）上手容易。Microsoft SQL Server 2000的使用者有一個(gè)共同的感覺就是它很容易學(xué)習(xí)，上手很快，不像Oracle、DB2的使用對人的要求比較高。另外Microsoft SQL Server 2000并不因?yàn)槠淙菀咨鲜志惋@示其功能不強(qiáng)大，SQL Server 2000與其他大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一樣完全可以支持各種大型數(shù)據(jù)庫的管理，而且效果很好。（4）強(qiáng)大的分布式查詢。SQL Server 2000 引入了一個(gè)名為OPENROWSET 的函數(shù)它可以指定在分布式查詢中的一個(gè)特定的連接信息分布式查詢優(yōu)化器的功能有了進(jìn)一步的提高授予了OLEDB數(shù)據(jù)源更多的SQL 操作權(quán)。（5）支持存儲過程、觸發(fā)器、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。SQL Server 2000支持完善的SQL語言，可以進(jìn)行復(fù)雜的查詢。同時(shí)也支持Transact-SQL語言，用戶可以用該語言編寫自己的函數(shù)，使服務(wù)器執(zhí)行一些定制的事務(wù)邏輯處理。這是大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能。（6）網(wǎng)絡(luò)庫增強(qiáng)。SQL Server 2000簡化了客戶機(jī)的配置并支持在同一臺計(jì)算機(jī)上的多實(shí)例連接。（7）強(qiáng)大的全文檢索功能。SQL Server 2000中改進(jìn)了跟蹤和圖形過濾的功能，其中圖形過濾功能允許對存儲在IMAGE類型列中的文檔進(jìn)行查詢和創(chuàng)建索引。第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)分析3.1.1 需求分析當(dāng)前的鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地規(guī)劃管理工作系統(tǒng)性和規(guī)范性不足，數(shù)據(jù)管理缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致各類土地資料的管理存在以下問題：（1）很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地資料如圖形和各種表格數(shù)據(jù)還以紙質(zhì)資料存放起來，而沒有輸入到計(jì)算機(jī)中存儲起來，使得數(shù)據(jù)的查找、統(tǒng)計(jì)和更新很不方便；（2）沒有專門的分析功能對土地利用規(guī)劃進(jìn)行合理的分析，土地信息得不到充分的利用；（3）對各種用地指標(biāo)的管理不夠完善，不能進(jìn)行有效的衡量；（4）對土地的變更等方面的管理不全面，土地信息現(xiàn)勢性較差；（5）整個(gè)土地規(guī)劃與管理操作流程不夠完善，不夠系統(tǒng)化，還沒有真正實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化。上述問題的存在，給鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地利用規(guī)劃管理工作帶來了很多不便，如何充分地利用和管理好各類土地信息，使得規(guī)劃管理流程更加合理，充分使用GIS技術(shù)對規(guī)劃工作進(jìn)行全面的分析，挖掘地區(qū)發(fā)展的內(nèi)在潛力，從而使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)有長足的發(fā)展等等這些內(nèi)容都是當(dāng)前土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)所急需解決的問題。3.1.2 系統(tǒng)目標(biāo)分析系統(tǒng)基于ArcGIS 9.2專業(yè)GIS平臺，采用組件式GIS和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，將鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用、土地規(guī)劃管理等信息以地理信息系統(tǒng)的方式高效的組織和管理起來。按照不同的用戶權(quán)限可以進(jìn)行不同的操作，系統(tǒng)提供多種空間查詢統(tǒng)計(jì)功能、專題分析和數(shù)據(jù)操作等功能以解決當(dāng)前土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)存在的問題，基本做到以下內(nèi)容：（1）實(shí)現(xiàn)土地利用規(guī)劃的輔助設(shè)計(jì)與編制；（2）實(shí)現(xiàn)土地利用規(guī)劃成果（圖件和文檔）管理；（3）實(shí)現(xiàn)土地利用規(guī)劃的實(shí)施管理；（4）實(shí)現(xiàn)土地利用規(guī)劃的專題分析；（5）實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流與數(shù)據(jù)流一致協(xié)調(diào)。3.2 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境3.2.1 硬件配置（1）CPU ：要求1.7GHz以上（2）內(nèi)存： 最低要求為128M，推薦256M或以上（3）顯存：本系統(tǒng)推薦顯存為32M（4）數(shù)字輸入設(shè)備：掃描儀、數(shù)字化儀等（5）數(shù)據(jù)輸出設(shè)備：繪圖儀、打印機(jī)等3.2.2 軟件配置（1）操作系統(tǒng)：Microsoft Winsows2000以上（2）GIS平臺：ArcGIS DeskTop9.2，ArcGIS Engine9.2（3）數(shù)據(jù)庫：Microsoft SQL Sever 2000（4）編程語言：Microsoft Visual C#.NET 2005（5）輔助軟件：AutoCAD 2004 ，Microsoft Office 20033.2.3 系統(tǒng)組網(wǎng)方案目前在應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)中，大多數(shù)都采用簡單的C/S技術(shù)框架，這樣的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前工作的需要，純C/S的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式主要表現(xiàn)在系統(tǒng)維護(hù)要求高、操作復(fù)雜，這樣對于一般的使用部門往往出現(xiàn)因?yàn)楣芾砣藛T的維護(hù)不當(dāng)而是系統(tǒng)出錯(cuò)甚至系統(tǒng)崩潰。C/S方式對網(wǎng)絡(luò)要求比較高，一般適用于局域網(wǎng)內(nèi)部使用，對于分機(jī)構(gòu)和下屬單位，如果要進(jìn)行信息化建設(shè)則必須通過廣域網(wǎng)與總部或上級機(jī)構(gòu)的服務(wù)器連接13。隨著Web技術(shù)的成熟，網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷增加，采用B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立GIS信息系統(tǒng)完全成為可能。采用這種胖服務(wù)器、瘦客戶機(jī)的運(yùn)行模式，主要的命令執(zhí)行、數(shù)據(jù)計(jì)算都在服務(wù)器完成，應(yīng)用程序在服務(wù)器安裝，客戶機(jī)不用安裝應(yīng)用程序，所有日常辦公操作可通過免費(fèi)的瀏覽器來完成。采用這種B/S結(jié)構(gòu)，大大地減輕了系統(tǒng)管理員的工作量，而且這種方式對前端的用戶數(shù)沒有限制，土地部門可公開發(fā)布信息，普通市民也可通過瀏覽器進(jìn)行查詢，所以采用B/S結(jié)構(gòu)是最好的組網(wǎng)方案。 Internet/Intranet規(guī)劃輔助編制專題分析建設(shè)項(xiàng)目審查成果管理綜合維護(hù)窗口辦文綜合查詢數(shù)據(jù)服務(wù)器Web服務(wù)器土地管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫圖3-1 系統(tǒng)組網(wǎng)方案3.3 功能模塊設(shè)計(jì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)包含6個(gè)子系統(tǒng)，總體結(jié)構(gòu)如下：圖3-2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)3.3.1 基本GIS功能（1）地圖數(shù)據(jù)的顯示：通過在ArcGIS 9.2中對當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)的紙質(zhì)地圖進(jìn)行矢量化，然后將矢量結(jié)果導(dǎo)入到系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)顯示和分析的背景數(shù)據(jù)。（2）CAD數(shù)據(jù)源：AutoCAD是繪制原始地籍圖的常用工具，相關(guān)部門的CAD數(shù)據(jù)也較多，所以可以充分利用好這些CAD數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入到系統(tǒng)中生成所需要的數(shù)據(jù)格式。圖3-3 系統(tǒng)基本GIS功能3.3.2 規(guī)劃輔助編制模塊耕地、城鎮(zhèn)用地、產(chǎn)業(yè)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)用地等不同用地類型的發(fā)展規(guī)模預(yù)測是規(guī)劃的主要內(nèi)容。編制土地利用總體規(guī)劃，進(jìn)行土地利用分析（包括土地利用現(xiàn)狀分析、土地利用潛力分析、土地需求分析等）。對土地利用總體規(guī)劃的執(zhí)行情況實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，建立土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)該地區(qū)的土地利用總體規(guī)劃圖、專題規(guī)劃圖、土地評價(jià)圖、土地利用分區(qū)圖及其有關(guān)圖件的編繪、查詢、修改、輸出，并可輸出土地利用面積平衡表、用地優(yōu)先順序表以及用于土地開發(fā)和復(fù)墾規(guī)劃的資料等。編制及修訂基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃的圖件，編制土地利用年度計(jì)劃，可以方便地進(jìn)行審核建設(shè)項(xiàng)目的選址。規(guī)劃方案的評價(jià)和選擇目前多采用建立包括經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益在內(nèi)的指標(biāo)體系并計(jì)算綜合得分的方法。規(guī)劃平衡表法既通過計(jì)算不同規(guī)劃方案下不同規(guī)劃目標(biāo)的平衡表格實(shí)現(xiàn)對規(guī)劃方案的選擇。而目標(biāo)效益法也是從行動(dòng)方案入手，建立不同行動(dòng)與規(guī)劃目標(biāo)的關(guān)聯(lián)矩陣，并要求決策者通過判斷來比較不同方案符合目標(biāo)的程度。該模塊中可以進(jìn)行指標(biāo)的管理，包括用地指標(biāo)管理和規(guī)劃指標(biāo)管理等功能。指標(biāo)核減和業(yè)務(wù)流程緊密結(jié)合，可實(shí)時(shí)查看各類指標(biāo)的下達(dá)、使用、結(jié)余情況，并可進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，對統(tǒng)計(jì)結(jié)果可進(jìn)行多種格式數(shù)據(jù)的輸出，其他各種規(guī)劃管理都將以這些用地指標(biāo)為分析處理問題時(shí)衡量的標(biāo)準(zhǔn)。圖3-4 規(guī)劃輔助編制圖3-5 規(guī)劃操作流程3.3.3 規(guī)劃實(shí)施管理模塊按照工作流的管理模式，對規(guī)劃實(shí)施管理中的建設(shè)項(xiàng)目用地預(yù)審、單獨(dú)選址建設(shè)項(xiàng)目用地規(guī)劃審查、城鎮(zhèn)分批次建設(shè)用地規(guī)劃審查、土地整理復(fù)墾開發(fā)項(xiàng)目規(guī)劃審查等進(jìn)行流程化的作業(yè)管理，按職能權(quán)限進(jìn)行業(yè)務(wù)分工，協(xié)調(diào)完成工作。同時(shí)結(jié)合一體的空間分析和年度計(jì)劃指標(biāo)管理功能，實(shí)現(xiàn)在土地利用規(guī)劃實(shí)施管理中的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。圖3-6 規(guī)劃實(shí)施管理圖3-7 建設(shè)項(xiàng)目用地預(yù)審管理流程3.3.4 查詢統(tǒng)計(jì)與專題分析模塊可根據(jù)一定的條件查詢符合的要素集合，突出顯示這些要素，并保存當(dāng)前的查詢結(jié)果。提供現(xiàn)狀土地占地分析、規(guī)劃用途分區(qū)占地統(tǒng)計(jì)、按行政區(qū)現(xiàn)狀占地統(tǒng)計(jì)等功能，為指標(biāo)核減和規(guī)劃審查提供真實(shí)有效的依據(jù)。并且可以獲取詳細(xì)的地籍信息，對每個(gè)地塊、宗地進(jìn)行單個(gè)查看。根據(jù)實(shí)際的需要對現(xiàn)狀進(jìn)行空間分析，得到分析后的專題地圖。包括計(jì)劃執(zhí)行情況分析、規(guī)劃實(shí)施情況分析、指標(biāo)下達(dá)情況分析、建設(shè)占用土地情況分析、新增耕地情況分析等。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果以多種圖表的方式顯示，包括直方圖、折線圖、餅圖、面積圖等。統(tǒng)一管理土地利用日常工作中的圖斑、零星地物、現(xiàn)狀地物、飛地、爭議地、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)等空間數(shù)據(jù)以及包括圖斑號、地類號、權(quán)屬名稱、權(quán)屬性質(zhì)和面積等各類屬性數(shù)據(jù)，方便地實(shí)現(xiàn)信息的查詢、更新。在處理變更時(shí)，充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)空間分析的優(yōu)勢，僅采集每一土地管理要素?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化的部分進(jìn)行處理。另外，模塊還可以進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀分析與評價(jià)，土地利用潛力分析，土地供給與需求預(yù)測等功能。圖3-8 查詢統(tǒng)計(jì)與專題分析3.3.5 規(guī)劃成果管理模塊規(guī)劃成果管理包括圖件管理和文檔管理。圖件管理中可以進(jìn)行地圖的導(dǎo)入導(dǎo)出、打印、瀏覽；文檔管理中可以進(jìn)行各類文檔的瀏覽、打印。同時(shí)該模塊中還可以進(jìn)行操作日志的管理。系統(tǒng)采用文件目錄式操作和數(shù)據(jù)庫式存儲各類文檔，文檔可按用戶需求自定義層次結(jié)構(gòu)。可實(shí)現(xiàn)多種格式文檔的分類加密管理，如Word，Excel，Html，并支持文檔查詢和按照預(yù)先規(guī)定的格式打印輸出報(bào)表。同時(shí)，該模塊也可查詢規(guī)劃歷史資料并打印出圖。系統(tǒng)的規(guī)劃歷史管理提供規(guī)劃局部調(diào)整的用途分區(qū)分割、合并、面積自動(dòng)調(diào)整和用途變更等工具，可根據(jù)圖形調(diào)整結(jié)果自動(dòng)生成調(diào)整方案表。系統(tǒng)提供了包括用途分區(qū)級、項(xiàng)目級、要素級等多種粒度的歷史查詢，并提供歷史和現(xiàn)狀的對比。規(guī)劃歷史資料中存有矢量型的圖層，也有之前生成的柵格圖形。圖3-9 規(guī)劃成果管理3.3.6 系統(tǒng)用戶管理模塊由于土地信息的重要性，必須對其進(jìn)行嚴(yán)格的保密管理，防止數(shù)據(jù)的流失，所以應(yīng)按照不同的級別設(shè)置不同的用戶權(quán)限，從而對土地信息進(jìn)行層層嚴(yán)格的管理。主要權(quán)限劃分如下：（1）管理員：擁有對系統(tǒng)所有功能的操作權(quán)限，如瀏覽圖形和數(shù)據(jù)、編輯處理各種圖形和數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和輸出、空間查詢和分析和各種文檔管理等等，其他所有用戶必須由管理員授權(quán)。（2）受限用戶：擁有對操作系統(tǒng)部分功能的權(quán)限，它可又分為以下兩類：處理型用戶：擁有使用型用戶的所有權(quán)限，另外還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、處理和各種分析等操作，除了不具備分配用戶權(quán)限外，其他使用權(quán)限與管理員相同；使用型用戶：這類用戶只能使用已經(jīng)做好的各種圖形和數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行各種瀏覽操作，但不能對這些圖形和數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理。圖3-10 系統(tǒng)用戶管理3.4 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面采用當(dāng)前主流的Windows人機(jī)界面，各個(gè)界面之間靈活性強(qiáng)，界面做到美觀、友好、操作方便，操作流程符合相關(guān)單位的工作方式。下面是主界面的工具和菜單設(shè)計(jì)情況。3.4.1 工具欄設(shè)計(jì)人們很喜歡用工具命令來操作Windows應(yīng)用程序，合理的工具欄設(shè)計(jì)要求對各種工具命令進(jìn)行布局，這樣才能使得用戶使用起來方便、快捷。系統(tǒng)主要設(shè)置了一些操作地圖的按鈕，如地圖的放大、縮小、漫游、全圖顯示等地圖瀏覽的功能，同時(shí)也加入了一些地圖編輯的按鈕，如文本標(biāo)注、符號標(biāo)注、清理選中的要素、清理當(dāng)前選中工具、繪制點(diǎn)線面等工具命令。3.4.2 菜單欄設(shè)計(jì)主界面具有豐富的菜單，用戶在這里可以完成大部分的操作，同時(shí)也可以方便的鏈接到其他功能界面。主界面的菜單功能大致如下：數(shù)據(jù)管理：管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。空間查詢統(tǒng)計(jì)：實(shí)現(xiàn)基于某一條件的空間要素的查詢和基于某一指標(biāo)的土地信息的統(tǒng)計(jì)。圖形編輯：可以繪制簡單的要素，點(diǎn)、線、面，以及自定義對當(dāng)前圖層進(jìn)行文本和符號的標(biāo)注。規(guī)劃輔助編制：按照上級指標(biāo)進(jìn)行地類圖斑的繪制，并可以進(jìn)行更新顯示和統(tǒng)計(jì)，將不符合規(guī)范的地類圖斑做突出顯示。專題分析：對土地利用現(xiàn)狀、土地變更、開發(fā)、復(fù)墾等進(jìn)行管理分析，按照某一統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果制作專題地圖并輸出成果。規(guī)劃實(shí)施管理：主要進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目用地的管理，建立了工作流。規(guī)劃成果管理：按照相關(guān)指標(biāo)實(shí)施各種規(guī)劃操作，管理各種文檔資料和規(guī)劃歷史資料。第4章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)4.1 GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)就是把現(xiàn)實(shí)世界中一定范圍內(nèi)存在的應(yīng)用處理和數(shù)據(jù)抽象成一個(gè)數(shù)據(jù)庫的具體結(jié)構(gòu)的過程8，具體的講就是對于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，提供一個(gè)確定最優(yōu)數(shù)據(jù)模型與處理模型的邏輯設(shè)計(jì)，以及一個(gè)確定數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)與存取方法的物理設(shè)計(jì)，建立能反映現(xiàn)實(shí)世界信息和信息聯(lián)系，滿足用戶要求，能被某個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所接受，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)并有效存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。GIS數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)又要有更多的考慮，因?yàn)榈乩頂?shù)據(jù)有矢量和柵格之分，各種數(shù)據(jù)又同時(shí)具有空間和屬性的特征，有的還有時(shí)間上的信息特征，各種特征的信息可能要用不同的結(jié)構(gòu)來表達(dá)。各類數(shù)據(jù)的開發(fā)可能是使用不同的GIS軟件來完成的，這樣數(shù)據(jù)的格式也各不相同，一個(gè)數(shù)據(jù)庫可能要求