森林資源地理信息管理系統(tǒng)-技術(shù)方案

PAGE71PAGE80珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)(招標(biāo)編號(hào)：ZHGPC2003-59GIS)I技術(shù)方案華南農(nóng)業(yè)大學(xué)珠海市冠新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程有限公司二00三年五月十九日

目錄TOC\o"1-4"\h\z1需求分析 11.1珠海市森林資源管理信息化建設(shè)現(xiàn)狀 11.1.1珠海市城市信息化建設(shè)現(xiàn)狀 11.1.2珠海市森林資源管理現(xiàn)狀 21.2項(xiàng)目需求 31.2.1建設(shè)目標(biāo) 31.2.2建設(shè)內(nèi)容 31.2.3技術(shù)要求 41.2.3設(shè)計(jì)規(guī)范 52系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 62.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 62.1.1系統(tǒng)建設(shè)原則 62.1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架 82.2技術(shù)路線 132.3關(guān)鍵技術(shù) 152.3.1地理信息系統(tǒng)技術(shù) 152.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 162.3.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 172.3.4空間數(shù)據(jù)處理與共享技術(shù) 182.3.5數(shù)據(jù)定制技術(shù) 192.4總體設(shè)計(jì)方案的可行性分析 202.4.1方案的先進(jìn)性和創(chuàng)新性 202.4.2技術(shù)的可行性和可靠性 212.4.3管理制度的保障 222.4.4國(guó)家數(shù)字林業(yè)政策與導(dǎo)向 232.5系統(tǒng)的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo) 232.5.1技術(shù)指標(biāo) 232.5.2質(zhì)量指標(biāo) 243系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 243.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 243.1.1數(shù)據(jù)源分析 243.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則 263.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 273.1.3.1基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù) 273.1.3.2森林資源數(shù)據(jù)庫(kù) 283.1.3.3林業(yè)專題數(shù)據(jù)庫(kù) 283.1.4元數(shù)據(jù) 293.1.5數(shù)據(jù)庫(kù)編碼結(jié)構(gòu) 293.1.6數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 303.1.6.1矢量結(jié)構(gòu) 303.1.6.2柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 313.1.6.3關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 313.3系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 323.3.1主要功能組成 323.3.1.1系統(tǒng)管理與維護(hù) 323.3.1.2空間數(shù)據(jù)管理功能 333.3.1.3屬性數(shù)據(jù)管理功能 343.3.1.4報(bào)表與制圖輸出功能 363.3.1.5多媒體演示功能 373.3.1.6幫助功能 373.3.2應(yīng)用功能 373.3.2.1森林資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 373.3.2.2森林資源信息管理 383.3.2.3森林資源動(dòng)態(tài)變化的統(tǒng)計(jì) 393.3.2.4森林資源監(jiān)測(cè)樣地的設(shè)立、判釋與調(diào)查 393.3.2.5森林資源數(shù)據(jù)更新 393.3.3系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) 403.3.3.1ArcEditor與3D-con擴(kuò)展模塊 403.3.3.2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法 423.4系統(tǒng)接口 443.5安全設(shè)計(jì) 443.5.1局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)交換安全 453.5.1.1計(jì)算機(jī)物理安全 453.5.1.2局域網(wǎng)安全 453.5.1.3用戶身份認(rèn)證 463.5.2系統(tǒng)服務(wù)器安全 463.5.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全 463.5.3.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全系統(tǒng) 463.5.3.2數(shù)據(jù)生產(chǎn)安全 473.5.3.3后備與恢復(fù) 484系統(tǒng)實(shí)施 484.1系統(tǒng)建立流程 484.1.1收集資料 484.1.2GIS數(shù)據(jù)采集 484.1.3實(shí)施流程圖 494.2系統(tǒng)軟硬件配置 504.2.1系統(tǒng)軟件選型與配置 504.2.1.1GIS軟件 504.2.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 514.2.1.3操作系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)工具 524.2.1.4軟件配置方案 524.2.2系統(tǒng)硬件配置 534.3系統(tǒng)集成 534.3.1軟件集成方案 534.3.2硬件集成方案 554.4系統(tǒng)安裝與調(diào)試 554.4.1硬件測(cè)試與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 554.4.2軟件測(cè)試與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 564.4.3綜合測(cè)試驗(yàn)收 565技術(shù)培訓(xùn)與售后服務(wù) 575.1技術(shù)培訓(xùn) 575.1.1領(lǐng)導(dǎo)綜合培訓(xùn) 575.1.2系統(tǒng)運(yùn)行管理人員培訓(xùn) 585.1.3基層人員培訓(xùn)（農(nóng)業(yè)局操作人員） 605.2售后服務(wù) 605.2.1日常支持 605.2.2現(xiàn)場(chǎng)支持 615.2.3備件支持及升級(jí)服務(wù) 615.2.4后期技術(shù)服務(wù) 625.2.5長(zhǎng)期技術(shù)合作 626項(xiàng)目管理計(jì)劃 626.1工程進(jìn)度管理 626.1.1系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)階段（一共需要70天） 626.1.2數(shù)據(jù)處理與建庫(kù)（一共需要50天，可并行實(shí)施） 636.1.3系統(tǒng)軟硬件集成（共100天，部分工作并行實(shí)施） 636.1.5系統(tǒng)調(diào)試與交付階段（一共需要30天） 646.1.6系統(tǒng)實(shí)施甘特圖 646.2風(fēng)險(xiǎn)管理 646.2.1森林資源地理信息管理系統(tǒng)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn) 646.2.2按照現(xiàn)代項(xiàng)目管理理論管理項(xiàng)目，規(guī)避項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn) 656.3項(xiàng)目質(zhì)量管理 666.3.1質(zhì)量計(jì)劃編制 666.3.2質(zhì)量保證 676.3.3質(zhì)量控制 677提交成果與總結(jié) 687.1項(xiàng)目成果 687.2總結(jié) 688系統(tǒng)后續(xù)建設(shè)構(gòu)想 691需求分析1.1珠海市森林資源管理信息化建設(shè)現(xiàn)狀1.1.1珠海市城市信息化建設(shè)現(xiàn)狀城市的信息化建設(shè)就是以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)平臺(tái)，利用現(xiàn)代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各種信息資源，建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)和建立在其上的信息應(yīng)用系統(tǒng)，即地理信息系統(tǒng)。方旋書(shū)記在珠海市五屆人大四次會(huì)議的政府工作報(bào)告中明確指出，珠海市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)是2002年市政府向廣大群眾承諾的十件實(shí)事之一。珠海市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)是由市委市政府直接組織領(lǐng)導(dǎo)，各相關(guān)單位積極配合，珠海市國(guó)土資源局牽頭負(fù)責(zé)。珠海市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)能切實(shí)提高全市的信息化水平，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)跨越式發(fā)展，為“數(shù)字珠?！苯ㄔO(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。珠海市地理信息系統(tǒng)建設(shè)有利于全面改變珠海市城市管理的模式和手段，實(shí)現(xiàn)城市管理現(xiàn)代化；有利于加快珠海市信息產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展，為整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)增加新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)；有利于對(duì)城市資源的全面了解和合理配置，促進(jìn)城市資源的科學(xué)利用，在城市化和信息化建設(shè)中發(fā)揮積極的作用，為政府的輔助決策提供技術(shù)支持。珠海市地理信息系統(tǒng)的目標(biāo)是為珠海市提供一個(gè)面向政府、企業(yè)、社區(qū)、公眾的公用基礎(chǔ)地理信息圖庫(kù)，開(kāi)發(fā)珠海市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，不斷完善和更新基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)，通過(guò)城域網(wǎng)、Internet或其它方式，實(shí)現(xiàn)城市空間信息資源共享，為“數(shù)字珠?！苯ㄔO(shè)奠定基礎(chǔ)。珠海市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)離不開(kāi)專業(yè)的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，ESRI公司的產(chǎn)品ArcGIS就是使用最為廣泛的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)。目前珠海市已經(jīng)選用ArcGIS進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)，在系統(tǒng)建成后可為珠海市包括林業(yè)管理部門的各行業(yè)提供空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。為了便于進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，《珠海市森林資源管理地理信息系統(tǒng)》也確定采用ArcGIS系列軟件平臺(tái)。但由于珠海市地形圖數(shù)據(jù)嚴(yán)重滯后，如1:500、1:2000等大比例地形圖數(shù)據(jù)主要是1997、1998年測(cè)繪的，而1:10000地形圖數(shù)據(jù)是1991年測(cè)繪的，影響了珠海市各行業(yè)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。值得欣慰的是珠海市政府正在投入巨資進(jìn)行城市基礎(chǔ)地形圖的修測(cè)工作，基本工作可望在2004年內(nèi)完成。但目前建立珠海市森林資源管理地理信息系統(tǒng)所需的1:10000地形圖數(shù)據(jù)只是1991年測(cè)繪的，圖形格式為AutoCADDWG格式，而且必需轉(zhuǎn)換整理成ArcInfo空間數(shù)據(jù)格式。1.1.2珠海市森林資源管理現(xiàn)狀珠海市全市總面積為國(guó)為7600多平方公里，其中陸地面積為1600多平方公里，海域面積6000多平方公里。全市林業(yè)用地面積50600公頃，非林地面積為98493.4公頃，森林覆蓋率為33.1%。全市林業(yè)用地按地類來(lái)劃分，其中無(wú)林地為2786.6公頃，有林地為32805.8公頃（林分地28727.4公頃、經(jīng)濟(jì)林3914.8公頃、竹林163.6公頃)，疏林地843.1公頃，灌木林地13659.8公頃，未成林造林地294.7公頃，苗圃地64.4公頃。全市林業(yè)用地按行政區(qū)域分布來(lái)劃分，香洲區(qū)11832.3公頃、三灶區(qū)12816.2公頃、萬(wàn)山區(qū)7573.9公頃、橫琴區(qū)3143.5公頃、淇澳區(qū)1515.6公頃、斗門區(qū)13567.9公頃。目前珠海市森林資源管理由珠海農(nóng)業(yè)局林業(yè)科具體負(fù)責(zé)，管理決策人員需要處理各種林業(yè)數(shù)據(jù)，如林地使用狀況、植被分布特征、立地條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等許多因子的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù)，具體情況如下：1、由于沒(méi)有建立森林資源地理信息系統(tǒng)，目前只能使用傳統(tǒng)方法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)處理，處理起來(lái)難度大、效率低，只能做一些簡(jiǎn)單的文檔報(bào)表制作與處理工作。2、在森林資源監(jiān)測(cè)清查方面，從資源清查到數(shù)據(jù)整理成冊(cè)，最后制定經(jīng)營(yíng)方案，需要的時(shí)間長(zhǎng)，容易造成經(jīng)營(yíng)方案和現(xiàn)實(shí)情況不相符。這種滯后現(xiàn)象可能導(dǎo)致管理方案的不合理，影響管理方案的合理制定和實(shí)施。森林資源的清查、各種經(jīng)營(yíng)方案的設(shè)計(jì)（如造林規(guī)劃、撫育間伐、伐區(qū)設(shè)計(jì)等）需要大量的人力、物力、財(cái)力。3、由于森林資源的分布廣，條件復(fù)雜，加上林業(yè)管理部門機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)人力不足，進(jìn)行一次資源清查需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，將結(jié)果匯總、整理、分析又需要一段時(shí)間，而森林資源由于自然的消長(zhǎng)和人為的作業(yè)干擾，變化很快，于是調(diào)查結(jié)果已經(jīng)不能顯示森林資源的現(xiàn)狀，只能是一些歷史數(shù)據(jù)，難以作為經(jīng)營(yíng)決策的準(zhǔn)確依據(jù)；4、清查內(nèi)業(yè)工作一直也處于手工處理，雖說(shuō)日常使用計(jì)算機(jī)辦公，但卻沒(méi)有相應(yīng)的處理系統(tǒng)，只能做簡(jiǎn)單的報(bào)表制作和處理工作，因此對(duì)數(shù)據(jù)沒(méi)有精確完整的處理。5、隨著森林經(jīng)營(yíng)的集約程度的不斷提高，市場(chǎng)行情時(shí)刻變換，要求隨時(shí)掌握森林資源的現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài)變化，傳統(tǒng)的森林調(diào)查無(wú)法做到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，更無(wú)法制定新方案，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。6、目前珠海農(nóng)業(yè)局的森林資源數(shù)據(jù)主要以屬性數(shù)據(jù)為主，沒(méi)有在林業(yè)資源管理過(guò)程中引入電子地形圖，管理起來(lái)既不直觀、也不方便。由于以上原因，珠海市農(nóng)業(yè)局急需建立一套適合珠海特點(diǎn)和林業(yè)行業(yè)共性的《珠海市森林資源管理地理信息管理系統(tǒng)》，以實(shí)現(xiàn)珠海林業(yè)資源管理的科學(xué)化和高效化，保持林業(yè)資源資料的現(xiàn)勢(shì)性，便于及時(shí)掌握森林資源及有關(guān)因子的空間時(shí)序的變化特征。1.2項(xiàng)目需求1.2.1建設(shè)目標(biāo)項(xiàng)目的總體目標(biāo)是建立先進(jìn)高效的森林資源地理信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)高效管理珠海市森林資源數(shù)據(jù)、制作各種林業(yè)專題地圖，為森林資源管理提供科學(xué)、方便的輔助決策。項(xiàng)目建設(shè)也為以后的林政管理、營(yíng)林項(xiàng)目管理、生態(tài)公益林管理、森林公園管理、森林防火指揮、森林病蟲(chóng)害防治信息化打下良好的基礎(chǔ)。1.2.2建設(shè)內(nèi)容根據(jù)珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)需求，系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容主要包括以下內(nèi)容：1森林資源地理信息管理系統(tǒng)建立建立1:10000的珠海市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)容包括地形、水系、交通、居民點(diǎn)等基礎(chǔ)地理信息；在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立珠海市森林資源專題數(shù)據(jù)庫(kù)，在林業(yè)二類調(diào)查的基礎(chǔ)上，制作完成森林資源（林種、樹(shù)種）分布圖、森林區(qū)劃圖、林相圖、森林立地類型圖、土地利用圖及土壤圖等。利用地理信息系統(tǒng)將圖形與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)森林資源檔案的計(jì)算機(jī)一體化管理，可以隨時(shí)了解森林資源的狀況及進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，也可以隨時(shí)更新地圖的圖元和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，并能輸出圖件資料。建立森林資源管理應(yīng)用系統(tǒng)。在森林資源監(jiān)測(cè)管理提供方便的數(shù)字化管理手段，為林相、林種圖的更新、林業(yè)作業(yè)的定位和面積測(cè)量等提供數(shù)字化輔助。系統(tǒng)為以后森林資源的各種專題管理應(yīng)用功能提供一個(gè)開(kāi)發(fā)和升級(jí)的平臺(tái)，在林政管理、營(yíng)林項(xiàng)目管理、生態(tài)公益林管理、森林公園管理、森林防火指揮、森林病蟲(chóng)害防治等方面提供開(kāi)發(fā)應(yīng)用基礎(chǔ)，也為技術(shù)檔案管理、科技信息資料管理、人事管理、財(cái)務(wù)管理、國(guó)有資產(chǎn)管理、林產(chǎn)品管理、政策法規(guī)以及文件等林業(yè)辦公自動(dòng)化提供方便的升級(jí)接口，為建立一個(gè)功能強(qiáng)大的林業(yè)地理信息系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.軟硬件集成包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS平臺(tái)以及開(kāi)發(fā)工具等軟件的選型與采購(gòu)，軟硬件的安裝與調(diào)試。3.項(xiàng)目管理和售后服務(wù)包括確立本項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程和管理手段，為系統(tǒng)交付后制定完善的服務(wù)計(jì)劃。1.2.3技術(shù)要求系統(tǒng)充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、空間數(shù)據(jù)處理與共享技術(shù)、數(shù)據(jù)定制技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等進(jìn)行開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫(kù)做后臺(tái)支持，相關(guān)資料的顯示和輸出要與數(shù)字地圖緊密結(jié)合，具有良好的可視化界面。開(kāi)發(fā)成果滿足安全可靠，管理維護(hù)方便、系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)的要求；同時(shí)具備容錯(cuò)、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)能力，信息恢復(fù)和系統(tǒng)重建能力?？傮w結(jié)構(gòu)使用C/S體系。具體要求如下：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定、安全可靠、高效和易于開(kāi)發(fā)，并有可預(yù)見(jiàn)的長(zhǎng)期保證；應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)。用戶界面應(yīng)當(dāng)方便實(shí)用，簡(jiǎn)明快捷，便于操作、維護(hù)，并有相應(yīng)的售后服務(wù)、升級(jí)保證及開(kāi)發(fā)工具支持；操作系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件及開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是成熟的、先進(jìn)的、高性能的產(chǎn)品。數(shù)據(jù)庫(kù)必須是大型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。地理信息系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)是最成熟的系統(tǒng)，應(yīng)該包含使本系統(tǒng)能順利實(shí)施的各個(gè)模塊。森林資源地理信息管理系統(tǒng)軟件應(yīng)當(dāng)包括森林資源地理數(shù)據(jù)管理與森林資源監(jiān)測(cè)管理，并能為今后森林資源各種專題應(yīng)用功能提供升級(jí)和擴(kuò)展基礎(chǔ)。軟件和硬件應(yīng)能無(wú)縫地集成到一起。1.2.3設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)過(guò)程將遵循以下國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家行業(yè)法規(guī)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《中華人民共和國(guó)森林法》《中華人民共和國(guó)野生植物保護(hù)條例》《中華人民共和國(guó)水土保持法實(shí)施條例》《風(fēng)景名勝區(qū)管理暫行條例》《中華人民共和國(guó)森林法實(shí)施條例》《森林防火條例》《林木種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證年檢制度規(guī)定》《林業(yè)行政處罰聽(tīng)證規(guī)則》《國(guó)家林業(yè)局公布林木良種名錄》《造林質(zhì)量管理暫行辦法》《森林采伐更新管理辦法》《森林和野生動(dòng)物類型自然保護(hù)區(qū)管理辦法》《GB-8566-88計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范》《GB-8567-88計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品》《GB-9385-88計(jì)算機(jī)軟件需求說(shuō)明編制指南》《GB-9385-88計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試文件編制指南》《GB/T12504-90計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量保證計(jì)劃規(guī)劃》《GB/T12505-90計(jì)算機(jī)軟件配置管理計(jì)劃規(guī)范》《國(guó)標(biāo)GB1526-89信息處理、數(shù)據(jù)庫(kù)流程圖、系統(tǒng)流程圖、程序網(wǎng)絡(luò)圖和系統(tǒng)資源圖的文件編制符號(hào)及約定》《中華人民共和國(guó)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)條例》《HAVDBOOKOFSOFTWARERELIABILITYENGINEETING》2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)全球變化和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出使數(shù)字地球已受到各國(guó)、各行各業(yè)的普遍重視。在林業(yè)上，森林資源的遼闊性、再生性、周期性和調(diào)查工作的艱巨性及調(diào)查環(huán)境的復(fù)雜性，已經(jīng)使林業(yè)和以“3S”技術(shù)為主要內(nèi)容的數(shù)字地球技術(shù)、信息技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái)，GIS是“3S”中的核心內(nèi)容。我國(guó)林業(yè)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)工作已在全國(guó)逐步開(kāi)展起來(lái)，并且它已在林業(yè)資源管理、森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、生態(tài)公益林規(guī)劃管理、森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)、森林防火等多項(xiàng)工作之中發(fā)揮了重要作用。2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2.1.1系統(tǒng)建設(shè)原則（1）全局性和整體性原則從珠海市城市信息化建設(shè)的總體目標(biāo)出發(fā)，使系統(tǒng)成為“數(shù)字珠?！钡挠袡C(jī)組成部分；同時(shí)從農(nóng)業(yè)局內(nèi)部和珠海市信息中心等相關(guān)部門之間的聯(lián)系出發(fā)，進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，使系統(tǒng)成為一個(gè)開(kāi)放性的有機(jī)整體。（2）標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化原則系統(tǒng)建設(shè)采用的軟件平臺(tái)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)符合公認(rèn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家、地方和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采取開(kāi)放路線，遵循國(guó)際軟件工程的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，并盡可能采用國(guó)際主流產(chǎn)品，以確保系統(tǒng)集成的可行性、良好的可擴(kuò)充性。（3）科學(xué)性和先進(jìn)性原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)必須采用先進(jìn)的成熟的思想、概念、方法、技術(shù)和平臺(tái)，在理解用戶的各項(xiàng)需求后，進(jìn)行科學(xué)的建模、功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)以指導(dǎo)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)；同時(shí)在系統(tǒng)建設(shè)上要具有前瞻性，以適應(yīng)未來(lái)技術(shù)、業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，保證系統(tǒng)今后在技術(shù)、應(yīng)用方面的可持續(xù)發(fā)展。（4）易維護(hù)性和擴(kuò)展性原則采用開(kāi)放的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)具有較強(qiáng)的易維護(hù)性和擴(kuò)展性，能方便地進(jìn)行功能的調(diào)整適應(yīng)系統(tǒng)需求變化，如專題應(yīng)用、數(shù)據(jù)更新等方面引起的變化。系統(tǒng)的升級(jí)要充分考慮與現(xiàn)有各應(yīng)用系統(tǒng)的版本兼容問(wèn)題，盡可能保證系統(tǒng)有更長(zhǎng)的生命周期。同時(shí)，要考慮以后林政管理、營(yíng)林項(xiàng)目管理、生態(tài)公益林管理、森林公園管理、森林防火指揮、森林病蟲(chóng)害防治等工作的需要，為進(jìn)一步建設(shè)成功能強(qiáng)大的珠海市林業(yè)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。（5）安全性和保密性原則為了保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)的安全，系統(tǒng)應(yīng)具有防止病毒入侵、非法用戶訪問(wèn)、惡意更改破壞數(shù)據(jù)的功能，并采取完備的數(shù)據(jù)保護(hù)和備份機(jī)制，防止非授權(quán)用戶的非法入侵和授權(quán)用戶的越權(quán)使用，系統(tǒng)應(yīng)可以進(jìn)行各種權(quán)限級(jí)別的控制，并具備審核功能，自動(dòng)記錄用戶訪問(wèn)的情況和操作過(guò)程，以備日后查詢。（6）高性能和穩(wěn)定性原則在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用時(shí)，應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、軟硬件平臺(tái)、技術(shù)服務(wù)和維護(hù)響應(yīng)能力等方面綜合考慮，確保系統(tǒng)較高的性能和最低的故障率。（7）方便實(shí)用性原則要“以人為本”，充分考慮珠海市森林資源管理心各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的實(shí)際需要，貼近用戶的需求與習(xí)慣做法，做到功能強(qiáng)大、界面美觀、操作簡(jiǎn)單、方便實(shí)用。（8）經(jīng)濟(jì)、時(shí)效性原則系統(tǒng)建設(shè)投資要控制在農(nóng)業(yè)局所能承受的范圍內(nèi)，并盡可能利用現(xiàn)有的資源條件（軟件、硬件、數(shù)據(jù)和人員），按計(jì)劃在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量高效率實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。2.1.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架根據(jù)珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和系統(tǒng)分析，系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2-1所示：圖2-1珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)總體框架珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)包括基礎(chǔ)平臺(tái)、信息集成平臺(tái)、信息服務(wù)平臺(tái)三層架構(gòu)，最底層是基礎(chǔ)平臺(tái)，其上是信息集成平臺(tái)，最高層是信息服務(wù)平臺(tái)。其中基礎(chǔ)平臺(tái)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)、GIS平臺(tái)以及計(jì)算機(jī)硬件與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用的基礎(chǔ)。信息集成平臺(tái)是指統(tǒng)一存儲(chǔ)管理系統(tǒng)所有信息，具體包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)、林業(yè)資源庫(kù)、圖形庫(kù)等，是信息服務(wù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。信息服務(wù)平臺(tái)主要有數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更新、統(tǒng)計(jì)分析和顯示輸出等功能，負(fù)責(zé)絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集、建庫(kù)、更新，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并利用各種形式輸出信息。珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及其功能模塊圖如圖2-2所示：圖2-2珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和功能模塊因?yàn)橐瓜到y(tǒng)易于擴(kuò)充和升級(jí)，所以需要把系統(tǒng)分成若干個(gè)符合一定要求的模塊，各模塊的設(shè)計(jì)是單獨(dú)進(jìn)行的，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要不斷地吸取用戶調(diào)查所提供的信息，并把它與目前林業(yè)生產(chǎn)的需要及將來(lái)發(fā)展的可能結(jié)合起來(lái)，不斷進(jìn)行修改。模塊設(shè)計(jì)均采用自上而下的方法，從實(shí)際軟件包調(diào)查出發(fā)，研究其可能涉及的資料，確定其實(shí)體的屬性，然后逐級(jí)向上綜合，模塊的劃分為系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)和物力設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，為整個(gè)系統(tǒng)的順利運(yùn)行提供保證。根據(jù)珠海市林業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際狀況和未來(lái)發(fā)展的需要，分別設(shè)計(jì)了空間查詢、空間分析、統(tǒng)計(jì)分析和制圖輸出等模塊，各個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立、功能單一，按照層次結(jié)構(gòu)組織，有利于今后系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級(jí)。根據(jù)上述功能設(shè)計(jì)，珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、基礎(chǔ)應(yīng)用功能和專題應(yīng)用功能三部分組成。數(shù)據(jù)庫(kù)管理部分以SQLServer作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用VisualStudio作前端開(kāi)發(fā)工具，具有數(shù)據(jù)容量大，查詢速度快，系統(tǒng)安全性能高，人機(jī)交互界面好的特點(diǎn)。地理數(shù)據(jù)處理部分采用美國(guó)ESRI公司的ArcEditor地理信息系統(tǒng)軟件為平臺(tái)，按照農(nóng)業(yè)局的森林資源管理要求對(duì)點(diǎn)、線、面等地理對(duì)象建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和編輯處理，軟件可運(yùn)行于單機(jī)環(huán)境上；基礎(chǔ)應(yīng)用部分主要在ArcEditor下通過(guò)VBA定制實(shí)現(xiàn)；專題應(yīng)用部分主要在VB、VC++等開(kāi)發(fā)語(yǔ)言環(huán)境下運(yùn)用組件式開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)選用的ArcEditor軟件，不僅包含了一般GIS軟件的功能，還增加了對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和coverage數(shù)據(jù)的編輯能力。增加的功能包括，支持多用戶編輯，版本管理，定制數(shù)據(jù)類型，與要素連接的注記和丈量數(shù)據(jù)類，ArcEditor還提供對(duì)ESRI支持的所有矢量數(shù)據(jù)格式的建立和編輯能力。ArcEditor軟件是一個(gè)基于Windows桌面的GIS數(shù)據(jù)可視化、查詢、制圖、數(shù)據(jù)管理和編輯的解決方案。ArcEditor包括ArcView8.1的基本的桌面功能，并能編輯ArcInfoCoverage數(shù)據(jù)，以及Personal和EnterpriseGeodatabase，其具有創(chuàng)建和管理關(guān)系、子類、幾何網(wǎng)絡(luò)、尺寸要素等的能力。其它的功能包括對(duì)多用戶編輯的支持，版本管理，定制要素類，要素關(guān)聯(lián)的標(biāo)注，標(biāo)注尺寸，以及多用戶地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的柵格數(shù)據(jù)的支持。它包含為版本管理的高級(jí)工具，例如，標(biāo)識(shí)、解決沖突的版本合并工具。ArcEditor上述功能以外，還提供以下功能：數(shù)據(jù)生成（編輯工具）；創(chuàng)建和編輯Coverages；創(chuàng)建和編輯地理數(shù)據(jù)庫(kù)和林業(yè)專題數(shù)據(jù)庫(kù)；創(chuàng)建和編輯幾何網(wǎng)絡(luò)和關(guān)系類中的地理數(shù)據(jù)庫(kù)要素；在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建管理類；在不同要素類之間創(chuàng)建關(guān)系類；在不同表之間創(chuàng)建關(guān)系類；在要素類和表之間創(chuàng)建關(guān)系類；在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建多版本；編輯基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的指定的版本；解決基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的版本沖突；創(chuàng)建和編輯尺寸要素；定義尺寸要素類屬性；創(chuàng)建和編輯要素關(guān)聯(lián)的標(biāo)注，標(biāo)注關(guān)聯(lián)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的要素。在數(shù)據(jù)管理方面，可以在訪問(wèn)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）時(shí)，在ArcEditor中應(yīng)用版本管理提供對(duì)多用戶地理數(shù)據(jù)庫(kù)的編輯和維護(hù)：給基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)和林業(yè)專題數(shù)據(jù)庫(kù)加載數(shù)據(jù)；給基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)和林業(yè)專題數(shù)據(jù)庫(kù)加載柵格；在地理數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建屬性的子類；創(chuàng)建屬性域。以上功能的設(shè)計(jì)，可以很好地滿足用戶的需求，也為珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)展，提供了良好的接口。通過(guò)總體設(shè)計(jì)，可以滿足珠海市農(nóng)業(yè)局在空間數(shù)據(jù)處理上的需求：數(shù)據(jù)采集與更新，包括：圖形掃描輸入與編輯功能：實(shí)現(xiàn)圖形的掃描與矢量化管理，通過(guò)GIS平臺(tái)對(duì)基本地形圖、林業(yè)基礎(chǔ)圖、小班圖進(jìn)行數(shù)字化錄入和編輯；系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持AutoCAD、MapInfo，ArcInfo、ArcView，DGN及文本文件等的數(shù)據(jù)格式。設(shè)計(jì)的拓?fù)渚庉嫻δ苡脕?lái)對(duì)建立的圖形數(shù)據(jù)及變更調(diào)查的圖形數(shù)據(jù)的變更、修改；屬性編輯功能：可對(duì)林業(yè)小班數(shù)據(jù)登記中的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、修改；數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，包括：數(shù)據(jù)的入庫(kù)與維護(hù)；查詢與顯示功能：可查找珠海市農(nóng)業(yè)局轄區(qū)的任意林地信息，并可調(diào)用林業(yè)基礎(chǔ)地圖和專題地圖登記中的屬性信息，以實(shí)物表格的形式彈出用戶想要查看的表格；統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能：能對(duì)林區(qū)、林班和小班數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總；制圖功能：在圖形數(shù)據(jù)上生成專題圖，在圖形數(shù)據(jù)上生成林業(yè)小班分幅圖。在需要分幅輸出時(shí)，可生成分幅圖，可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)專門設(shè)計(jì)分幅圖圖庫(kù)管理功能。顯示輸出：圖形的放大縮小、漫游，圖形、數(shù)據(jù)表格文本輸出到打印機(jī)和繪圖儀。珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理下劃分出屬性數(shù)據(jù)庫(kù)管理和圖形數(shù)據(jù)庫(kù)管理兩個(gè)模塊，可以更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能。屬性數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能模塊是實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)、查詢、更新、屬性制圖等功能的核心工具，也是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分。需要具備對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)操作、屬性數(shù)據(jù)內(nèi)容操作、數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算、屬性數(shù)據(jù)檢索、從屬性到圖像的查詢、屬性數(shù)據(jù)報(bào)表輸出等功能，其功能結(jié)構(gòu)如圖2-3所示：圖2-3屬性數(shù)據(jù)庫(kù)管理框架圖形數(shù)據(jù)庫(kù)管理主要任務(wù)是完成圖形圖像數(shù)據(jù)的輸入、圖形圖像變換、查詢、圖形整飾輸出等功能，如圖2—4所示：2.2技術(shù)路線根據(jù)珠海市農(nóng)業(yè)局的相關(guān)需求，以及系統(tǒng)的功能需求，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，這種設(shè)計(jì)方法以數(shù)據(jù)流為中心，自上而下，逐層分解系統(tǒng)工作過(guò)程。通過(guò)數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、加工說(shuō)明等主要分析工具，將系統(tǒng)功能分解、刻畫(huà)出來(lái)。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的思路如下：根據(jù)珠海市林業(yè)部門生產(chǎn)特點(diǎn)以及未來(lái)林業(yè)部門發(fā)展遠(yuǎn)景，確定系統(tǒng)的主體目標(biāo)，從而獲得系統(tǒng)設(shè)計(jì)的當(dāng)前模型；根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前模型抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型；分解目標(biāo)系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)邏輯上的差異，建立目標(biāo)系統(tǒng)邏輯模型；為目標(biāo)系統(tǒng)邏輯模型作補(bǔ)充，如人工界面的要求等。珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)是專門為珠海市地方林業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的實(shí)用系統(tǒng)。在目前“數(shù)字林業(yè)”技術(shù)基礎(chǔ)尚薄弱的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的是為珠海市森林資源監(jiān)測(cè)管理服務(wù)，而不能面面俱到，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要緊湊合理，今后在條件更為成熟之后，再將系統(tǒng)應(yīng)用范圍再進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)展到林業(yè)生產(chǎn)管理的其它環(huán)節(jié)，主要包括林政管理、營(yíng)林項(xiàng)目管理、生態(tài)公益林管理、森林公園管理、森林防火指揮、森林病蟲(chóng)害防治等。工作流程如圖2-5所示：圖2-5珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)工作流程總體上看，在已有先進(jìn)成熟的技術(shù)基礎(chǔ)上，參考借鑒新一代GIS的設(shè)計(jì)思想與理念，深入研究林業(yè)生產(chǎn)的需求，確定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集的入口與建庫(kù)方案，建立森林防火信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用前端采集更新與分布式共享的機(jī)制，以及基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)上提供數(shù)據(jù)接口，提供與廣東省林業(yè)局、國(guó)家林業(yè)地理信息系統(tǒng)以及珠海市各部門專業(yè)信息系統(tǒng)的接口，也要為將來(lái)農(nóng)業(yè)局其它地理信息系統(tǒng)及林業(yè)地理信息系統(tǒng)的擴(kuò)展與完善提供共享數(shù)據(jù)接口。同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的維護(hù)、更新、安全、海量、支持多平臺(tái)。充分考慮數(shù)據(jù)的安全性，包括硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的數(shù)據(jù)的安全性。在數(shù)據(jù)需求與數(shù)據(jù)流分析的基礎(chǔ)上，規(guī)劃建立森林資源地理信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系。重點(diǎn)建設(shè)數(shù)據(jù)的編碼體系，在充分利用已有編碼體系的基礎(chǔ)上，對(duì)于目前還沒(méi)有統(tǒng)一編碼的數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際需求與先進(jìn)的數(shù)據(jù)編碼方法，確定數(shù)據(jù)編碼體系，力爭(zhēng)使其成為行業(yè)或國(guó)家編碼標(biāo)準(zhǔn)。珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)建成運(yùn)行之后，可實(shí)現(xiàn)森林資源監(jiān)測(cè)管理，并進(jìn)一步擴(kuò)展到林政管理、營(yíng)林項(xiàng)目管理、生態(tài)公益林管理、森林公園管理、森林防火指揮、森林病蟲(chóng)害防治等信息管理，從而建立先進(jìn)、高效、科學(xué)、完善的珠海市林業(yè)地理信息系統(tǒng)。2.3關(guān)鍵技術(shù)2.3.1地理信息系統(tǒng)技術(shù)地理信息系統(tǒng)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新技術(shù)，圍繞這項(xiàng)技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用形成了一門交叉性、邊緣性的學(xué)科，是管理和空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)；在適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)軟硬件支持下，可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理、研究各種空間實(shí)體及其相互關(guān)系。通過(guò)對(duì)多因素的綜合分析，可以方便地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。一般認(rèn)為地理信息系統(tǒng)是具有數(shù)據(jù)采集、管理、查詢、計(jì)算、分析與可視表現(xiàn)等多種功能的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的核心是空間數(shù)據(jù)及應(yīng)用軟件，尤以GIS軟件最為引人注目，現(xiàn)在已知的GIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、文化和社會(huì)生活的各個(gè)方面。GIS軟件在其中起到了巨大的作用，現(xiàn)代GIS軟件是在60年代中期發(fā)端的第一代和80年代末的第二代軟件產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，在90年代中期開(kāi)始出現(xiàn)第三代的GIS軟件，其特征是面向?qū)ο蟮能浖?gòu)造技術(shù)和廣域網(wǎng)尤其是Internet技術(shù)的支持下，出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)，加快了GIS在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活各方面的應(yīng)用：（1）組件化：采用了面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)后，就可以利用商用的軟件構(gòu)造工具，實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的組件化結(jié)構(gòu)，極大的提高了支持二次開(kāi)發(fā)的能力，模糊了軟件平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)之間的界線?？蛻艨梢岳脗鹘y(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和空間數(shù)據(jù)處理組件方便地構(gòu)造個(gè)性化的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活配置，對(duì)于提高應(yīng)用軟件的可靠性也有積極的促進(jìn)意義；（2）空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)：新軟件采用商用DBMS的擴(kuò)充功能、或自行在傳統(tǒng)DBMS上擴(kuò)充其數(shù)據(jù)管理能力，普遍實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)和查詢。這種一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化和數(shù)據(jù)操縱的標(biāo)準(zhǔn)化，其好處是用戶可以方便地組織各類空間信息處理事物，在數(shù)據(jù)完整性和一致性方面提供有效的保證；（3）B/S結(jié)構(gòu)：Internet技術(shù)尤其是WEB技術(shù)的發(fā)展和跨平臺(tái)軟件技術(shù)的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)迅速由C/S結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為B/S結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)模糊了系統(tǒng)的界線，實(shí)現(xiàn)了最終用戶端軟件的零維護(hù)，其好處是顯而易見(jiàn)的。第三代地理信息系統(tǒng)軟件普遍采用WEB和“軟總線”技術(shù)，一方面實(shí)現(xiàn)了以瀏覽、查詢?yōu)橹鞯膽?yīng)用系統(tǒng)的B/S結(jié)構(gòu)，另一方面實(shí)現(xiàn)了多級(jí)服務(wù)器和多用戶協(xié)同工作方式，使應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建跨越了地域及規(guī)模上的限制，為地理信息系統(tǒng)由以系統(tǒng)為中心向以數(shù)據(jù)為中心的過(guò)渡奠定了良好的基礎(chǔ)。目前超大型應(yīng)用系統(tǒng)（成百上千用戶）已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)，特別是將空間信息與人們的日常生活相聯(lián)系，真正將地理信息系統(tǒng)帶入主流軟件的行列，可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，GIS將和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、圖形庫(kù)系統(tǒng)一樣，成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中不可缺少的組成部分；（4）3S集成：遙感技術(shù)是迄今為止人類獲取空間數(shù)據(jù)規(guī)模最大、時(shí)間最短的技術(shù)，衛(wèi)星定位技術(shù)可以幫助人們快捷地獲得地球表面任意物體的空間位置信息。但是，作為重要的空間數(shù)據(jù)獲取手段，它們只有和地理信息系統(tǒng)技術(shù)結(jié)合，才能產(chǎn)生廣闊的應(yīng)用前景。第三代地理信息系統(tǒng)軟件開(kāi)始注重3S集成，實(shí)現(xiàn)了矢量、圖像某種程度上的一體化存儲(chǔ)、疊加顯示和矢量—柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)化，盡管這種集成是相當(dāng)初步的，但是在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)顯示了積極的作用。2.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它是集中、統(tǒng)一地保存和管理著某一單位或某一領(lǐng)域內(nèi)所有有用信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有較少冗余和較高的獨(dú)立性，并且能夠?yàn)槎喾N應(yīng)用服務(wù)。管理數(shù)據(jù)庫(kù)通常利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，常用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是建立在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，數(shù)據(jù)庫(kù)的所有操作（數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、使用和維護(hù)）都是在管理系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和控制下進(jìn)行的。林業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理通常采用混合管理方式：用地理信息系統(tǒng)管理空間數(shù)據(jù)，用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)碼建立連接?？臻g數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)作為林業(yè)專題地理信息系統(tǒng)的核心，出保證森林資源地理信息管理系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)；沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)，再方便的森林資源地理信息管理系統(tǒng)也無(wú)能為力，可見(jiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)是森林資源地理信息管理系統(tǒng)建設(shè)的先決條件；而且，數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣也將直接影響和決定屬性傳統(tǒng)三建設(shè)的成效。所以說(shuō)，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫(kù)是建設(shè)森林資源地理信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在森林資源地理信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以滿足系統(tǒng)的不同需求：實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新；維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的完備性和一致性；實(shí)現(xiàn)時(shí)間數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)三者之間高效、快速地檢索；數(shù)據(jù)共享的控制；系統(tǒng)安全的管理；數(shù)據(jù)的可恢復(fù)性。通過(guò)這些功能，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟和普及，給林業(yè)信息化工作的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。從應(yīng)用前景看，以數(shù)據(jù)處理為主轉(zhuǎn)向以知識(shí)處理為主，是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的總趨勢(shì)，同樣也是林業(yè)信息化技術(shù)發(fā)展的基本趨勢(shì)。林業(yè)信息化產(chǎn)品在市場(chǎng)上將越來(lái)越多并日益趨向智能化，類似森林資源地理信息管理系統(tǒng)這樣的產(chǎn)品將不再局限于數(shù)據(jù)收集、分類、貯存、檢索和查詢；而是能夠輔助決策，并提供良好的用戶接口。林業(yè)信息系統(tǒng)很快也將不再以一庫(kù)（數(shù)據(jù)庫(kù)）系統(tǒng)為主，更多的將是二庫(kù)（數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)）、三庫(kù)（數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)）、四庫(kù)（數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、文本庫(kù)）系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的升級(jí)和開(kāi)發(fā)完善，多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，林業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用將有廣闊的發(fā)展前景。2.3.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘DM(DataMining)技術(shù)，是指從大型數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取人們感興趣的數(shù)據(jù)（知識(shí)），這些數(shù)據(jù)(知識(shí))是隱含的、事先未知的潛在信息。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能迅速?gòu)拇罅繑?shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)信息與推理知識(shí)，可篩選大量的日常數(shù)據(jù)，尋找、發(fā)現(xiàn)隱藏?cái)?shù)據(jù)，揭示出新的關(guān)系和模型，提供預(yù)期有用的信息。數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)鍵是充分利用高效快速信息搜索技術(shù)，以便在已有數(shù)據(jù)庫(kù)上挖掘到大量對(duì)有用的數(shù)據(jù)。利用MicrosoftSQLServer2000的組件開(kāi)放接口可進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)挖掘具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程一般為：1)建立挖掘模型。用戶根據(jù)功能需求和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要求選擇挖掘算法，選擇預(yù)測(cè)實(shí)體和訓(xùn)練數(shù)據(jù)，建立適當(dāng)?shù)年P(guān)系數(shù)據(jù)挖掘模型或OLAP數(shù)據(jù)挖掘模型2)從數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘出數(shù)據(jù)，生成測(cè)試集。子模塊的功能需求作為挖掘條件或規(guī)則輸入到數(shù)據(jù)挖掘器DMTool(DataMiningTool)。DMTool從已有產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)中挖掘出符合近似度條件的方案及其各種參數(shù)。如有必要設(shè)計(jì)師可適當(dāng)進(jìn)行參數(shù)修改以滿足需求，然后從中選擇或全部選擇，生成測(cè)試集。3)對(duì)測(cè)試集預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)，選定方案。由于SQLServer2000有先天優(yōu)良的數(shù)據(jù)接口，可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)甚至對(duì)Web信息的挖掘。2.3.4空間數(shù)據(jù)處理與共享技術(shù)在森林資源地理信息管理系統(tǒng)中，常用分層分類的概念來(lái)分別存儲(chǔ)不同類別的空間數(shù)據(jù)，每一層存放一種專題或一類信息，并有一組對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)。這樣不論是數(shù)據(jù)維護(hù)還是空間分析，處理起來(lái)均較方便。數(shù)據(jù)分層可以依照專題來(lái)進(jìn)行，每層對(duì)應(yīng)一個(gè)專題，包含一種或幾種不同信息，并服務(wù)于林業(yè)生產(chǎn)某一特定的用途或目的。迄今為止，多數(shù)森林資源地理信息管理系統(tǒng)是將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分開(kāi)管理，所以一般的信息系統(tǒng)多是將地理信息系統(tǒng)軟件用于空間數(shù)據(jù)管理，屬性數(shù)據(jù)則用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通過(guò)唯一內(nèi)碼建立連接。但是這種辦法引起的問(wèn)題是：空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接太弱，易造成空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的脫節(jié)；其次是空間數(shù)據(jù)和屬性據(jù)庫(kù)用不同的系統(tǒng)管理，造成資源浪費(fèi)和管理混亂；三是由于空間數(shù)據(jù)不能統(tǒng)一存放于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中，造成空間數(shù)據(jù)不能在網(wǎng)絡(luò)上共享，所以，傳統(tǒng)的森林資源地理信息管理系統(tǒng)從未實(shí)現(xiàn)過(guò)真正的Client/Server構(gòu)架。隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展，解決這些難題的新技術(shù)已經(jīng)不斷涌現(xiàn)，主要的思路就是將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存放于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)里。許多關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)提供了對(duì)空間數(shù)據(jù)的支持，為空間數(shù)據(jù)向關(guān)系型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供了便利。眾多地理信息系統(tǒng)廠商在這一領(lǐng)域加大了開(kāi)發(fā)力度，空間數(shù)據(jù)處理與共享技術(shù)逐漸成為信息系統(tǒng)建設(shè)的熱點(diǎn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)管理是將來(lái)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)處理和共享的一大趨勢(shì)。概括而言，實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)共享的必要性和優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下一些方面：整合分離的數(shù)據(jù)源是GIS及相關(guān)工具的主要特征之一；通過(guò)地理數(shù)據(jù)共享可以使更多的人使用和更充分地利用已有的數(shù)據(jù)，減少重復(fù)勞動(dòng)和費(fèi)用；使大家有可能基于一個(gè)公共框架工作，既節(jié)約金錢，又產(chǎn)生更大的協(xié)作利益；GIS系統(tǒng)更容易集成；GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)可以把重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用程序，而非僅僅是支持不同的數(shù)據(jù)格式；雖然數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)隨時(shí)間變化，但它為用戶提供了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)品環(huán)境，即使舊標(biāo)準(zhǔn)過(guò)時(shí)，新出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)通常會(huì)保持兼容。至少在理論上，保護(hù)了用戶在數(shù)據(jù)上的投資，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，也有利于GIS的發(fā)展。2.3.5數(shù)據(jù)定制技術(shù)珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)選用目前功能強(qiáng)大的ArcEditor軟件作為基礎(chǔ)平臺(tái)，其性能是較為先進(jìn)的，特有的數(shù)據(jù)定制技術(shù)對(duì)珠海市農(nóng)業(yè)局今后開(kāi)展系統(tǒng)的后續(xù)建設(shè)工作有重要意義。ArcEditor作為ArcInfo系列的主力軟件，基于宏語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境特點(diǎn)鮮明，用戶可以非常方便地編制自己的菜單和程序，AML環(huán)境有如下特點(diǎn)：語(yǔ)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，解釋執(zhí)行，不需編譯，執(zhí)行和開(kāi)發(fā)效率高；支持模塊化的開(kāi)發(fā)方法，可開(kāi)發(fā)較大應(yīng)用；提供可視化菜單，對(duì)話框（formedit、menuedit）編輯工具，所見(jiàn)即所得；支持多種風(fēng)格的菜單，對(duì)話框，和各種風(fēng)格的控件；提供多線程的調(diào)度和輸入管理。用戶使用諸如VB等可視化的工具，生成可視化的界面，用ArcInfo的的控件，來(lái)顯示查詢GIS圖形，完成復(fù)雜的GIS分析。分析結(jié)果，如圖形、表格，可隨時(shí)嵌入到用戶的日常工作文檔中。同時(shí)ArcEditor可以通過(guò)在VBA（內(nèi)嵌在ArcEditor中）中編寫(xiě)宏來(lái)實(shí)現(xiàn)定制，也可以通過(guò)流行的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境（VB，C++，Delphi等）生成擴(kuò)展。ArcEditor為GIS用戶提供一個(gè)新的方案——為ArcView的查詢和分析用戶與ArcInfo專業(yè)GIS用戶提供一個(gè)中間解決方案來(lái)創(chuàng)建和維護(hù)GIS數(shù)據(jù)。因此，采用新型的數(shù)據(jù)定制技術(shù)可為林業(yè)部門今后在數(shù)據(jù)采集、輸入建庫(kù)和編輯處理方面打下良好的基礎(chǔ)。2.4總體設(shè)計(jì)方案的可行性分析2.4.1方案的先進(jìn)性和創(chuàng)新性利用GIS技術(shù)開(kāi)發(fā)面向林業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的實(shí)用系統(tǒng)，是本項(xiàng)目設(shè)計(jì)最突出的創(chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)性所在。其技術(shù)特征包括以下幾個(gè)方面：使用主流GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)（ArcEditor等），利用宏語(yǔ)言（AML）及VB等開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。從用戶角度來(lái)看，森林資源地理信息管理系統(tǒng)需要多種技術(shù)協(xié)同實(shí)現(xiàn)，比如數(shù)據(jù)庫(kù)和通訊技術(shù)等等，使用GIS技術(shù)先行開(kāi)發(fā)一個(gè)部分，對(duì)于今后的系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)展十分方便快捷；基于GIS的森林資源地理信息管理系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的接口，允許跨語(yǔ)言應(yīng)用，因而使軟件的可配置性、可擴(kuò)展性和開(kāi)發(fā)性更強(qiáng)，使用更靈活，二次開(kāi)發(fā)更方便；系統(tǒng)采用壓縮編碼方式存貯各種林業(yè)專題圖形和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有數(shù)據(jù)與圖像的存貯更新、查詢檢索、分析處理、圖像顯示和自動(dòng)制圖功能。在實(shí)用性上，珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：目的明確：林區(qū)、林班以及林業(yè)小班信息是林業(yè)部門重要的基礎(chǔ)信息資源，是林業(yè)生產(chǎn)管理進(jìn)行建設(shè)、技術(shù)改造、災(zāi)害跟蹤、生產(chǎn)安全、財(cái)務(wù)成本核算等決策的重要依據(jù)，林業(yè)基礎(chǔ)信息管理的現(xiàn)代化對(duì)林業(yè)生產(chǎn)管理部門提高生產(chǎn)效率有很大的促進(jìn)作用，是數(shù)字林業(yè)的起步研究與應(yīng)用；提供完整的系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案：在考慮到用戶前期建設(shè)目標(biāo)和投入水平等因素上，設(shè)計(jì)方案為用戶提供了連續(xù)的方案，不僅可滿足現(xiàn)階段用于農(nóng)業(yè)局森林資源管理的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，也充分考慮到今后為用戶設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)功能更為完善的高級(jí)系統(tǒng)，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中預(yù)留了接口，便于用戶今后為系統(tǒng)擴(kuò)展。所以本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的現(xiàn)階段目標(biāo)，主要是以地理信息系統(tǒng)中圖形庫(kù)（GIS）及關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（SQLServer）為核心，實(shí)施二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)林業(yè)基礎(chǔ)信息的集中管理、更新及查詢，響應(yīng)速度快；設(shè)計(jì)了符合用戶目前需求的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：以1:10000珠海市地形圖為底圖，輸入林業(yè)基礎(chǔ)地圖，建立了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的、矢量化的林業(yè)專業(yè)圖例符號(hào)庫(kù)及公用字典編碼庫(kù)，圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)之間建立互操作關(guān)系，保證了數(shù)據(jù)處理的完整性和一致性，屬性與空間數(shù)據(jù)庫(kù)伸縮性強(qiáng)，使系統(tǒng)有較強(qiáng)的生命力；設(shè)計(jì)了符合用戶需求的應(yīng)用模塊：應(yīng)用模塊包含了林業(yè)基礎(chǔ)信息、林區(qū)邊界、林班和小班界線等主要林業(yè)管理信息，可以從各個(gè)角度綜合地或者是單項(xiàng)地反映林區(qū)的宏觀分布及微觀定位，功能齊全，圖形連續(xù)延展，坐標(biāo)定位準(zhǔn)確。并采取空間導(dǎo)航、地址匹配等多種定位方式，用戶操作簡(jiǎn)便，易學(xué)易用。具有良好的開(kāi)放性：系統(tǒng)的硬件平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)軟件兼容性強(qiáng)，開(kāi)發(fā)工具性能良好，使該系統(tǒng)與珠海市其它管理信息系統(tǒng)及“數(shù)字珠?！本哂辛己媒涌跅l件，并能充分利用已有資源；具有良好的實(shí)用性和擴(kuò)展性：系統(tǒng)軟硬件配置合理，原始信息收集完整，能較好地支持多種靈活查詢，采用了多種先進(jìn)開(kāi)發(fā)工具，使系統(tǒng)實(shí)用、靈活、維護(hù)管理方便。由于系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性，項(xiàng)目的后續(xù)工作可以依據(jù)農(nóng)業(yè)局下屬各部門提出的不同應(yīng)用需求，在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出深層次的應(yīng)用；具有良好的安全可靠性：系統(tǒng)具有較高的安全級(jí)別，能夠?qū)κ褂孟到y(tǒng)的用戶進(jìn)行授權(quán)使其僅能訪問(wèn)被限定的資源。系統(tǒng)具有大容量、高速的可移出備份介質(zhì)，以滿足對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)全備份的要求。2.4.2技術(shù)的可行性和可靠性傳統(tǒng)意義上的林業(yè)生產(chǎn)與規(guī)劃管理都是由落后的手工方式進(jìn)行的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的林業(yè)信息系統(tǒng)軟件，它大大提高了林業(yè)管理的效率。然而，林業(yè)生產(chǎn)有著鮮明的地理屬性，因此，僅僅基于統(tǒng)計(jì)文本的林業(yè)信息系統(tǒng)顯然缺乏地理直觀性。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的地理信息系統(tǒng)（GIS）具備了同時(shí)處理地理要素統(tǒng)計(jì)屬性和空間屬性的功能。因此，在GIS基礎(chǔ)上，建立更高層次、技術(shù)含量更高、實(shí)用性更強(qiáng)的林業(yè)信息管理系統(tǒng)成為可能。近年來(lái)GIS技術(shù)在林業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中已經(jīng)發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用，傳統(tǒng)的林業(yè)生產(chǎn)部門實(shí)施的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、更新、查詢、計(jì)算、制圖等方面工作，大多還依靠手工完成，隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)作業(yè)手段已經(jīng)不足以適應(yīng)林業(yè)生產(chǎn)管理的復(fù)雜特性，必須要用現(xiàn)代化的高新技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)林業(yè)的生產(chǎn)與管理。當(dāng)今世界許多國(guó)家在林業(yè)生產(chǎn)與管理的各個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了信息化，尤其是利用GIS技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在林業(yè)信息化過(guò)程中發(fā)揮了極大的作用。融入了GIS技術(shù)的林業(yè)地理信息管理系統(tǒng)是我國(guó)林業(yè)信息化建設(shè)的一個(gè)重要方向，目前國(guó)內(nèi)一些省市已經(jīng)出現(xiàn)了許多成功的林業(yè)地理信息管理系統(tǒng)，多數(shù)都是加入了GIS技術(shù)的信息管理系統(tǒng)，可以解決原來(lái)手工作業(yè)不能很好解決的空間數(shù)據(jù)管理問(wèn)題，支持對(duì)復(fù)雜或半結(jié)構(gòu)化空間問(wèn)題的決策過(guò)程，為各級(jí)政府部門和林業(yè)生產(chǎn)管理部門解決問(wèn)題創(chuàng)造和提供一種靈活、方便、有效且能適應(yīng)不同決策階段、方式和風(fēng)格的技術(shù)環(huán)境。GIS技術(shù)支持下的信息系統(tǒng)一般面向信息，可以方便地描述和表示客觀物質(zhì)世界的空間特征，可以提高用戶工作效率；而現(xiàn)在不斷涌現(xiàn)的新型GIS技術(shù)可以面向半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題，未來(lái)的林業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)需要解決決策問(wèn)題，其最終結(jié)果是輸出各種決策方案，可以為用戶自主驅(qū)動(dòng)并求得最優(yōu)解決方案。因此基于GIS的森林資源地理信息管理系統(tǒng)將逐漸成為當(dāng)前較為熱門的林業(yè)信息管理技術(shù)，在技術(shù)環(huán)節(jié)上，依靠GIS技術(shù)出色的空間分析工具和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新能力，設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)不僅在技術(shù)上可行，在技術(shù)的成熟度上也有足夠的保證。2.4.3管理制度的保障珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，需要制度上的保障，它有兩方面的含義：一是系統(tǒng)建設(shè)需要用戶的支持，用戶的支持程度對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響較大，用戶在適宜的制度指導(dǎo)下使用系統(tǒng)，可以保證系統(tǒng)在專業(yè)人員的維護(hù)下得到正常的運(yùn)行，為林業(yè)生產(chǎn)管理提供幫助；二是在現(xiàn)行計(jì)算機(jī)軟硬件條件下，系統(tǒng)受其功能和壽命的影響，需要有合適的管理制度，盡量延長(zhǎng)其運(yùn)行壽命，發(fā)揮其特征。因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)是珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的核心部分，其功能的實(shí)現(xiàn)在很大程度上受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能和壽命的影響，本系統(tǒng)作為微機(jī)版的專業(yè)地理信息系統(tǒng)，CPU的運(yùn)算速度、內(nèi)存容量、存儲(chǔ)介質(zhì)等硬件技術(shù)條件有較大影響，所以，在目前技術(shù)條件下，合適的管理制度可以為系統(tǒng)功能的發(fā)揮和式壽命的延長(zhǎng)提供保障。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)是列入國(guó)家“211”工程建設(shè)的重點(diǎn)大學(xué)，已有上百年的辦學(xué)歷史，在長(zhǎng)期教學(xué)和科研開(kāi)發(fā)工作實(shí)踐中形成一套切實(shí)可行的項(xiàng)目管理制度。2.4.4國(guó)家數(shù)字林業(yè)政策與導(dǎo)向國(guó)務(wù)院已明確要求各政府部門進(jìn)行“三網(wǎng)一庫(kù)”信息化建設(shè)，按照國(guó)家制定的有關(guān)信息管理和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的方針政策，嚴(yán)格貫徹信息技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及發(fā)展規(guī)劃，這就為珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。國(guó)家林業(yè)局已經(jīng)啟動(dòng)數(shù)字林業(yè)建設(shè)工程，其總體目標(biāo)是建立國(guó)家和省級(jí)數(shù)字森林資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建數(shù)字林業(yè)公共應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，建設(shè)國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)交換與系統(tǒng)運(yùn)行管理為一體的國(guó)家數(shù)字林業(yè)中心，在集成的基礎(chǔ)上在數(shù)據(jù)、關(guān)鍵處理技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用層為數(shù)字林業(yè)其它建設(shè)項(xiàng)目提供技術(shù)支撐和運(yùn)行管理環(huán)境。項(xiàng)目在2001年已經(jīng)啟動(dòng)，建設(shè)期為5年。森林資源地理信息管理系統(tǒng)是數(shù)字林業(yè)的一種應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)字林業(yè)的大環(huán)境，促進(jìn)了珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)。2.5系統(tǒng)的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)2.5.1技術(shù)指標(biāo)1.系統(tǒng)容量根據(jù)用戶要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到數(shù)百GB的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力；2.響應(yīng)速度事務(wù)處理5秒以內(nèi)響應(yīng)；3.安全性參照依據(jù)我國(guó)信息技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)橘皮書(shū)(orangebook)C2安全級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)（orangebook是美國(guó)國(guó)家安全局(NSA)的國(guó)家計(jì)算機(jī)安全中心(NCSC)于1983年8月頒發(fā)的官方標(biāo)準(zhǔn)，其正式名稱是“受信任計(jì)算機(jī)系統(tǒng)評(píng)量基準(zhǔn)（trustedcomputersystemevaluationcriteria），其封面為橘黃色，以此得名。）4.還需遵循的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)包括：GB2260-95—中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼；GB10114-88—縣以下行政區(qū)劃代碼編制規(guī)則；GB12409-90—地理格網(wǎng)；GB13923-92—國(guó)土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼‘GB14804-93—1:500、1:1000、1:2000地形要素與代碼；GB/T14395-93—城市地理要素—城市道路、交叉口、街坊、市政工程管線編碼結(jié)構(gòu)規(guī)劃；GB917，1-917，2—公路路線命名編號(hào)與編碼規(guī)則；GB/T919-94—公路等級(jí)代碼；GB11708-89—公路橋梁命名編號(hào)和編碼規(guī)則。2.5.2質(zhì)量指標(biāo)系統(tǒng)要經(jīng)過(guò)白箱黑箱測(cè)試，使出錯(cuò)概率、死機(jī)概率控制在一定范圍之內(nèi)。系統(tǒng)還要按ISO9002軟件質(zhì)量體系認(rèn)證建立質(zhì)量體系，形成文件并加以保持。系統(tǒng)編制覆蓋本標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量手冊(cè)。質(zhì)量手冊(cè)應(yīng)包括或引用質(zhì)量體系程序，并概述質(zhì)量體系文件的結(jié)構(gòu)。（注：按ISO10013提供了質(zhì)量手冊(cè)編制。）3系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)3.1.1數(shù)據(jù)源分析林業(yè)GIS中的數(shù)據(jù)源是指建立數(shù)據(jù)庫(kù)所需的公眾數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)內(nèi)容。數(shù)據(jù)源對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)都是很重要的。林業(yè)GIS的主要目的以及最大的潛力就是能把單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)——從專題圖和地形圖來(lái)的空間信息、遙感數(shù)據(jù)、地學(xué)數(shù)據(jù)及調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合并通過(guò)多種信息的綜合分析，產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)和信息。這就決定了GIS中數(shù)據(jù)源是多種多樣的。一般來(lái)說(shuō)，林業(yè)GIS中主要的數(shù)據(jù)源包括以下各項(xiàng)：地圖和野外調(diào)繪的數(shù)據(jù)；影像數(shù)據(jù)：衛(wèi)星影像、航片等；地形數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；規(guī)則/知識(shí)數(shù)據(jù)：這種數(shù)據(jù)被用來(lái)引導(dǎo)依靠一組數(shù)量可變的規(guī)則做出推斷和決策的那些過(guò)程，在基于知識(shí)的地理信息系統(tǒng)中有可能存取并適應(yīng)這些數(shù)據(jù)；描述性的文本數(shù)據(jù)：包括歷史和現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，需要由描述來(lái)表達(dá)的內(nèi)容采用這種數(shù)據(jù)。目前第四維即時(shí)間維的數(shù)據(jù)表示正成為地理信息系統(tǒng)研究中的熱點(diǎn)；來(lái)自GPS的數(shù)據(jù)。珠海市所處的位置，因其較為適宜的林業(yè)立地條件，森林分布面積較大?；贕IS的森林資源地理信息管理系統(tǒng)囊括的基礎(chǔ)資料涉及面廣，包括了諸多自然與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的信息，所以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源注定是多元化的。因此，系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源較多，數(shù)據(jù)類型也較多，如遙感影像、GPS定位數(shù)據(jù)、人工報(bào)送數(shù)據(jù)。既具有空間數(shù)據(jù)（矢量、柵格影像），又有非空間數(shù)據(jù)（統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、觀測(cè)數(shù)據(jù)等），數(shù)據(jù)特征各不相同。需要一定的原則、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行科學(xué)的組織存儲(chǔ)。概括而言，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源主要包括：珠海市政區(qū)圖；珠海市地形圖（1:10000）；珠海市等高線圖（1:10000）；珠海市居民點(diǎn)分布圖；珠海市河流水系圖；珠海市交通路網(wǎng)及規(guī)劃路網(wǎng)圖；珠海市行政區(qū)界線（到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)）；珠海市林業(yè)管區(qū)界線；珠海市林班界線；珠海市小班界線；珠海市林業(yè)生產(chǎn)管理部門有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料（如小班卡片資料、林業(yè)資源調(diào)查報(bào)告、林業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃等資料）；珠海市國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展總體規(guī)劃、十五規(guī)劃等文件資料。在以上各項(xiàng)數(shù)據(jù)中，有些是相對(duì)穩(wěn)定的，如地形、行政區(qū)域、交通網(wǎng)絡(luò)、土地面積、行政界線等；而有些是變化較快的，如各類林業(yè)用地的變化等。在林業(yè)GIS中，數(shù)據(jù)源的不同，數(shù)據(jù)的性質(zhì)也不同，它們?cè)谟?jì)算機(jī)表示的方法也不同，珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)類型有五種：圖形數(shù)據(jù)：圖形數(shù)據(jù)中根據(jù)其主要特征可劃分為幾種要素類型：點(diǎn)狀要素、線狀要素、面狀要素和輔助數(shù)據(jù)（注記、符號(hào)標(biāo)志等）；圖像數(shù)據(jù)：航片、衛(wèi)片和其它遙感影像；統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：森林資源、小班調(diào)查統(tǒng)計(jì)、年度統(tǒng)計(jì)報(bào)表等；文本數(shù)據(jù)：各類林業(yè)管理法律法規(guī)、政策文件和林業(yè)生產(chǎn)性標(biāo)準(zhǔn)；多媒體數(shù)據(jù)：森林資源錄像；數(shù)據(jù)的精度和現(xiàn)勢(shì)性直接影響到地理信息系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，必須設(shè)法將各種信息盡可能最大限度地保存到計(jì)算機(jī)的決策支持系統(tǒng)中去，這就是要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，在這一過(guò)程中，信息肯定會(huì)有損失，需按研究對(duì)象的特征，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)依據(jù)數(shù)據(jù)特征、類型和用途以及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并著重考慮空間數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，并遵從一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)范式，制定如下原則：采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，空間數(shù)據(jù)表和非空間數(shù)據(jù)表作為一個(gè)類，表中的每一個(gè)行對(duì)應(yīng)一個(gè)空間對(duì)象或非空間對(duì)象，建模采用UML語(yǔ)言，具體是ClassDiagram（類圖）表示?？臻g對(duì)象主要采用GeoDatabase的空間特征類來(lái)構(gòu)造，并遵從OpenGIS的基于SQL的簡(jiǎn)單空間特征規(guī)范。GeoDatabase的規(guī)則和域、關(guān)系類，關(guān)系類由開(kāi)發(fā)者編程維護(hù)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)較靈活，并且易于擴(kuò)展。通過(guò)建立空間實(shí)體之間的時(shí)間變化關(guān)系表的形式，解決的空間實(shí)體歷史數(shù)據(jù)的保存問(wèn)題?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要進(jìn)行規(guī)范化處理，減少數(shù)據(jù)冗余和確保數(shù)據(jù)的一致性。明確基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)的劃分，區(qū)別對(duì)待。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以為提取某些專題信息，專題數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)更新可以更新部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如遙感影像處理的結(jié)果可以更新農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如土地利用現(xiàn)狀、土壤分布數(shù)據(jù)等）。要處理好集中式與分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)提高遠(yuǎn)程系統(tǒng)的訪問(wèn)效率。要建立規(guī)范詳盡的元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)字典。3.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按性質(zhì)劃分，珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)可分為空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。按類型劃分，大體上包括三類數(shù)據(jù)庫(kù)：即基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)、森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)、和林業(yè)專題應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖3-1：圖3-1珠海市森林資源地理信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)3.1.3.1基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)是1:1萬(wàn)的基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)都可來(lái)源于珠海市國(guó)土規(guī)劃局。1:1萬(wàn)基礎(chǔ)地形圖內(nèi)容要遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB12342、1:25000、1:50000、1:100000地形圖圖式）。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)可以分為控制點(diǎn)、建筑物與構(gòu)筑物、工礦及公共設(shè)施、道路與交通附屬設(shè)施、管線與附屬設(shè)施、水系與附屬設(shè)施、行政區(qū)劃與境界、等高線與高程點(diǎn)、地貌、植被等十大類，十類專題數(shù)據(jù)具有不同的空間特征。將等高線與高程點(diǎn)從地貌數(shù)據(jù)中分離出來(lái)，主要考慮構(gòu)建數(shù)字地面模型（DTM）的需要。各類數(shù)據(jù)對(duì)象根據(jù)其圖形對(duì)象特征又可分為點(diǎn)、線、面和注記。其中注記用于標(biāo)識(shí)圖形對(duì)象的屬性，如建筑物的結(jié)構(gòu)、層數(shù)、地名。地形圖上的部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)象只是具有定位和圖示作用，不能用于分析。應(yīng)該考慮從現(xiàn)有地形圖要素中提取構(gòu)成要素的主要特征點(diǎn)、特征