基于AO的土地信息系统的开发与实现

摘要： 本文简要地介绍了土地信息系统的概念、特点和基本构成，以及与系统开发相关的COM组件技术、组件式GIS技术、ArcObjects开发组件以及Visual Basic集成开发环境等相关的关键技术。并对系统的体系结构设计进行了阐述。本文重点研究了本次系统要实现的各种功能，包括数据导入、图层管理、数据编辑、信息查询、统计分析、用户管理等。希望能通过此次系统开发，为土地信息系统的建设积累更多经验，从而促进土地信息系统技术的发展。

关键词：组件、组件式GIS、ArcObjects、VB

Abstract: This article briefly introduces the concept of land information and the concept, characteristics and basic structure of the land information system. COM component technology, component GIS technology, ArcGIS, ArcObjects components and Visual Basic integrated development environment and other related key technologies are also introduced. The system architecture design has been discussed in detail. This article focuses on the implementation of this system functions, including data import, layer management, data editing, information inquiry, statistical analysis and user management. It is hoped to accumulate more experience for the construction of the land information system, and promote the development of land information systems technology through the system development.

Keywords: components; component GIS; ArcObjects; VB

中图分类号：S29文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）1-0020-03

前言

土地是人类最重要的资源和最宝贵的财富。但由于人类对土地资源的不合理利用，导致土地环境质量下降及土地资源浪费严重，人地矛盾也就日益尖锐起来[1]。为了更加充分合理地利用现有的土地资源，当今的土地资源管理机构基本上都采用了土地信息系统技术。本次设计即是借助ArcObjects开发组件在VB环境下建立了一个针对小型新兴城区的土地信息系统。

1 土地信息系统概述

1.1 土地信息系统

土地信息系统（简称LIS）是以土地资源管理为工作对象的计算机信息系统，它将土地信息，以数字形式输入计算机，对有关信息进行收集、组织、存储、分析和表达，为管理决策部门提供所需信息和服务。

1.2 土地信息系统构成

土地信息系统的组成要素为：人、系统软件、硬件与网络、土地数据、应用软件。其中，土地数据是土地信息系统的基础。系统软件是为土地信息系统软件运行提供的软环境，硬件则是支持数据存贮、处理和软件运行的计算机设备。应用软件是支持处理上述数据并为用户提供结果的程序集。工作人员是开发、维护、管理和使用系统的主体。

2系统开发的关键技术概述

2.1 COM组件技术

COM（Component Object Model）组件技术是微软公司开发的一种软件开发技术。Microsoft的许多技术都是基于COM而建立起来的。并且Microsoft的开发人员也大量使用COM组件来定制他们的应用程序及操作系统。

2.2组件式GIS

所谓组件式GIS，是指基于组件对象平台，以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件形式提供的GIS[2]。组件式GIS符合了当今软件技术的发展潮流，极大地方便了应用和系统集成。

2.3 ArcObjects简介

ArcObjects提供了11个控件、11大类25个组件库、1500多个类、1600多个接口。其中最常见的控件包括MapControl、PageLayoutControl、和SceneViewer，一些重要的功能如二维地图显示、地图制图与输出、三维显示与分析等都是以这三种控件为平台进行的 [3]。

2.4 Visual Basic简介

Visual Basic是一种可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言。它简单易学、效率高，且功能强大，可以高效、快速地开发出Windows环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件系统。

3系统的功能设计与数据库设计

3.1系统的功能需求分析

出于对实际需求的考虑，本次系统应具备数据输入、图层管理、数据浏览、编辑维护、信息查询、统计分析、用户管理等功能。

3.2系统功能结构设计

本次设计的系统功能结构共分为5大体系，具体如下：

（1）土地信息系统的基本功能。如图1。

图1 土地信息系统基本功能

Fig. 1 The basic functions of the land information system

Fig. 2 Editing and maintenance functions

（3）查询功能。查询功能主要包括要素查询、属性查询、点坐标查询。

（4）统计分析功能。主要有图表工具、地类统计、图斑统计。

（5）用户管理功能。包括用户登录、注册用户、注销用户。

3.4 系统数据库设计

本次设计采用ArcGIS提供的Personal Geodatabase数据库方式，该方式是ArcMap默认的数据存储方式，具有存储效率高，拓扑功能良好的特点。Personal Geodatabase数据库的具体创建方法是通过ArcCatalog按照数据库文件――要素集――要素类的顺序来创建。其中要素类的设置是地物要素类别的各种相关信息的集中体现（图3）。

图3 要素类设置

Fig.3 Feature class settings

4系统主要功能模块的实现

4.1用户管理

用户管理分为用户登录、注册用户、注销用户三部分（图4）。

图4 用户管理

Fig.4 User management

4.2系统主界面设计

系统的主界面由菜单栏、工具栏、图层管理窗口、信息栏、地图窗口共五部分组成（图5）。

图5 主界面构成示意图

Fig.5 The Schematic of the main interface

4.3 系统基本功能

系统的基本功能是构成系统的基本要素，如果没有基本功能，也就不存在所谓的系统。总体来说，系统的基本功能分为四个部分，即数据输入、图层管理、地图浏览以及要素选择，下面就对这四部分进行逐一阐述。

（1）数据输入。可导入矢量数据与栅格数据。

图6 添加数据

Fig.6 Add data

（2）图层管理。图层叠放顺序设置、可视控制、图层移除、图层符号与标注设置、唯一值渲染、图层属性表和编辑层设置。

图7 图层管理功能

Fig.7 Layer management

图8 可视控制与移除

Fig.8 Visual controlling and removalling

（3）地图浏览功能。地图浏览工具主要有放大、缩小、平移、全图显示、前一视图、后一试图。地图浏览工具都集中在工具栏上，如图4-18所示。

图9 地图浏览工具

Fig.9 Map browsing tools

（4）要素选取。图4-20。

图10 要素选取

Fig.10 Select features

本次系统的数据编辑与维护功能主要有绘制删除、要素的拖动与位移、节点编辑、分割合并、撤消恢复、编辑保存、属性数据编辑、冗余去除等。

图11 工具栏提供的矢量数据编辑工具

Fig.11 The vector data editing tools provided by the toolbar

图12 “编辑”菜单提供的矢量编辑功能

Fig.12 The vector data editing provided by the edit menu

Fig.13 The editing function of attribute data

4.5查询功能

本次系统的查询功能分为三部分，分别是要素查询、属性查询和点坐标查询。

图14 要素查询

Fig.14 Feature query

图15 属性查询

Fig.15 Attributes query

图16 坐标查询

Fig.16 Coordinate query

4.6统计分析功能

统计分析工具分为三类，分别是图表、地类信息统计和图斑信息统计。以下是详细介绍。

（1）图表工具。主要有表、柱状图、线状图。

图17 表

Fig.17 Tabulation

图18 柱状图参数设置

Fig.18 Set the parameter of a histogram

图19 线状图参数设置

Fig.19 Set the parameter of a linear graph

（2）地类信息统计。地类面积统计、地类可用面积统计。

图20 地类面积统计

Fig.20 The statistics for the area of a feature class

图21 图斑可用面积统计

Fig.21 The statistics for the available area of a polygon

（3）图斑信息统计。图斑信息统计分为两类，一类是针对现有的单个图斑的统计，另一类是根据现有数据进行统计分析并以图斑的形式给出分析结果。

图22 图斑可用面积统计

Fig.22 The statistics for the available area of a polygon

图23 最佳建厂区域

Fig.23 The best area for factory building

5 结论

本文借助ArcObjects开发组件，在Visual Basic 6.0的环境下开发了一个针对新兴城区的土地信息系统。本系统的主要功能包括系统管理、图层管理、地图浏览、矢量数据编辑、属性数据编辑。、冗余去除、查询功能、图表分析、地类信息统计和图斑信息统计、工厂选址分析等。虽然本次设计基本完成了设计之初制定的目标与任务，但由于时间仓促，加之本人的水平有限，本次设计难免存在着许多缺陷与不足。希望本文能够引起大家对LIS技术更为广泛和深入的研究与探索，促进土地信息系统技术的进一步发展。

参考文献

[1] 杨志毅. 基于GIS的土地利用信息系统――以宽城区为例[D]. 长春：土地资源管理学院，2007

[2] 刁海亭，房玉峰. 基于组件式GIS 的城镇土地定级信息系统研究[J]. 山东农业大学学报（自然科学版），2001，38（4）：624 627

[3] 韩鹏，徐占华，褚海峰，姜文亮. 地理信息系统开发――ArcObjects方法[M]. 武汉：武汉大学出版社，2005