土地調(diào)查中地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)研究和設(shè)計(jì)

呂升

摘 要：根據(jù)安徽省的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了分級(jí)的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)GIS，簡(jiǎn)單易用、功能良好。該系統(tǒng)不僅可以對(duì)地理信息中的空間數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行前期處理，而且可以對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行高速的訪問(wèn)和更新，在安徽省土地調(diào)查過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用，成為科學(xué)規(guī)劃土地利用和城市發(fā)展的眼睛和大腦。

關(guān)鍵詞：土地調(diào)查；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；分級(jí)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)；GIS

中圖分類(lèi)號(hào) F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）12-138-03

Abstract：The design of hierarchical geographic information database in this paper is easy to use，with good function geographic information systems according to the current situation of Anhui province. The system can not only use geographic information in spatial data and vector data for pre-processing，and high-speed back-end database can access and update. And it played an more and more important role in land survey in Auhui province，becoming the eye and brain of the government to good planning of land use and urban development.

Key words：Land survey；Data storage；Hierarchical geographic information database；Geographic information system

目前對(duì)于土地的管理都是基于地圖的，而且使用的基本上是紙質(zhì)地圖，長(zhǎng)期使用紙質(zhì)地圖，效率非常低下，變更和存檔需要耗費(fèi)大量的人力和物力。過(guò)去受到衛(wèi)星影像識(shí)別和GIS不夠成熟的限制，一直沒(méi)有統(tǒng)一的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)和GIS來(lái)管理。目前，將所有的地形圖、土地利用圖以地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的方式存儲(chǔ)和使用成為最重要的任務(wù)。在新的一輪土地調(diào)查過(guò)程中，建立一套完整的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為國(guó)土資源管理工作提供GIS平臺(tái)，成為迫在眉睫的需求。從某種意義上說(shuō)，GIS和地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，是科學(xué)規(guī)劃土地利用和城市發(fā)展的眼睛和大腦，為制定相關(guān)的路線、方針、政策提供技術(shù)保障和智力支持。

1 GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1.1 地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的需求分析 按照國(guó)家土地調(diào)查辦的要求，安徽省國(guó)土資源主管部門(mén)負(fù)責(zé)安徽省的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，主要任務(wù)如下：（1）數(shù)據(jù)進(jìn)入地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)前的預(yù)處理；（2）通過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的放到地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)中按照?qǐng)D層來(lái)存儲(chǔ)；（3）將16個(gè)市分開(kāi)，每個(gè)市擁有的縣區(qū)歸類(lèi)在一起，將這些數(shù)據(jù)按照?qǐng)D層編輯到一個(gè)統(tǒng)一的中間數(shù)據(jù)庫(kù)中；（4）將16個(gè)市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)在按照層次導(dǎo)入一個(gè)更大的數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)查錯(cuò)與修改以后，形成全省的層次數(shù)據(jù)庫(kù)，并備份；（5）最后，生成市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，按照縮略圖和每個(gè)市的行政界線，省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)將16個(gè)市的數(shù)據(jù)依次提取出來(lái)，分別生成16個(gè)市的市級(jí)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，至此，數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作完成。

1.2 地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的概要設(shè)計(jì) 基于上述需求分析，對(duì)需要建設(shè)的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)有了總體的認(rèn)識(shí)。下面我們針對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行分解和概要設(shè)計(jì)。

1.2.1 系統(tǒng)任務(wù) 按照國(guó)務(wù)院土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以縣（區(qū)）為單位組織來(lái)開(kāi)展土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，針對(duì)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、土地權(quán)屬數(shù)據(jù)和基本農(nóng)田等數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)和管理，以滿足省級(jí)匯總及縣級(jí)變更等基本業(yè)務(wù)需要，提供對(duì)各級(jí)土地地塊到數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)匯總、查詢檢索、及時(shí)調(diào)用、定期備案和分析輸出等功能。

1.2.2 系統(tǒng)要求 （1）建立省、市、縣3級(jí)農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)；（2）建立省、市2級(jí)農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)中心；（3）建立省、市、縣3級(jí)農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

1.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu) 農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)囊括省、市、縣3級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)?？h級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)體系的基礎(chǔ)，它是通過(guò)外業(yè)調(diào)查、數(shù)據(jù)加工處理、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)實(shí)現(xiàn)，市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)是以縣級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)整合而成，省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)則是綜合考慮市級(jí)和縣級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)成果，進(jìn)而整合與縮編而形成的最終的總體數(shù)據(jù)。

1.3 地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)庫(kù)和最底層的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器僅僅放在市一級(jí)，各縣區(qū)只配備數(shù)據(jù)庫(kù)客戶端相關(guān)軟件，通過(guò)專線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)上一級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)。這種C/S和B/S的混合模式符合安徽省的實(shí)際情況，可以將這2種模式的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大，劣勢(shì)限制到最小。為了管理的方便和效率的考慮，構(gòu)建對(duì)應(yīng)面積、權(quán)屬、數(shù)字等數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。其中空間連接部分是交由基本控制數(shù)據(jù)構(gòu)成?；究刂茢?shù)據(jù)包含了對(duì)圖幅信息的說(shuō)明與索引，有些還包含市區(qū)或縣區(qū)的縮略圖。另外，一些控制信息如圖幅名稱、控制點(diǎn)數(shù)、標(biāo)識(shí)點(diǎn)數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、弧段數(shù)、圖層數(shù)等也是必不可少的。數(shù)據(jù)庫(kù)表中的每一條記錄都對(duì)應(yīng)圖形中的一個(gè)面域?qū)嶓w，這種一一對(duì)應(yīng)的連接關(guān)系是通過(guò)一個(gè)連接代碼（linkage）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該代碼是GIS在搜索面域并生成面域?qū)嶓w后，在已經(jīng)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)表中自動(dòng)生成的，與此同時(shí)，圖形實(shí)體也將其對(duì)應(yīng)的屬性內(nèi)容進(jìn)行描述，從而真正形成GIS的空間連接。

2 GIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

2.1 GIS系統(tǒng)的需求分析 系統(tǒng)登陸要求實(shí)現(xiàn)一體化的界面，具體底層實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶是透明的，用戶并不需要知道系統(tǒng)到底是通過(guò)C/S還是B/S架構(gòu)連接到地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。修改和編輯數(shù)據(jù)庫(kù)的任務(wù)放在市一級(jí)，而且只有市級(jí)才能更改，縣級(jí)只能提出申請(qǐng)，而省級(jí)僅僅負(fù)責(zé)審核。更改數(shù)據(jù)庫(kù)的任務(wù)全部放在市級(jí)，通過(guò)16個(gè)市的市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)同步來(lái)實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)一致性。endprint

2.2 GIS系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)

2.2.1 權(quán)限管理 要求采用模擬省國(guó)土資源管理部門(mén)到市縣的行政結(jié)構(gòu)的方法。具體實(shí)現(xiàn)采用類(lèi)似Windows組權(quán)限和父類(lèi)子類(lèi)權(quán)限的模式，但是要加上一個(gè)審核模式。省級(jí)擁有最高權(quán)限，可以查詢所有市縣的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，各個(gè)縣對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更改都要先上報(bào)市級(jí)國(guó)土資源管理部門(mén)，再由市級(jí)的地理信息系統(tǒng)管理員更改以后上報(bào)省國(guó)土廳，經(jīng)過(guò)省級(jí)的審核批準(zhǔn)后，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容才可以發(fā)生變化?？傮w上來(lái)說(shuō)，每個(gè)級(jí)別的變更都要上一級(jí)別的審核和批準(zhǔn)。

2.2.2 GIS系統(tǒng)模塊及功能劃分 系統(tǒng)最終為一個(gè)管理分級(jí)的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的GIS，管理的數(shù)據(jù)以空間數(shù)據(jù)為主，和普通信息管理系統(tǒng)有一定的區(qū)別。它要求能顯示土地利用現(xiàn)狀及變化情況，包含位置、分布、地類(lèi)、面積等狀況，能將地理信息數(shù)據(jù)以空間數(shù)據(jù)為主，文字?jǐn)?shù)據(jù)和普通數(shù)學(xué)數(shù)字一起導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，并且可以提供地圖圖層管理、查詢和匯總功能，以及地圖的漫游等功能。本系統(tǒng)劃分為“編輯”、“文件”、“圖層管理”、“瀏覽”、“顯示”、“統(tǒng)計(jì)報(bào)表”、“查詢”、“系統(tǒng)維護(hù)”和“幫助”等功能模塊.

2.3 GIS系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 在系統(tǒng)中實(shí)行空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的分表存儲(chǔ)，2個(gè)表之間通過(guò)關(guān)聯(lián)字段連接。查詢和檢索是用戶與GIS交互中常用到的最基本操作，對(duì)空間數(shù)據(jù)的查詢通常要用到坐標(biāo)數(shù)據(jù)、幾何數(shù)據(jù)和拓?fù)鋽?shù)據(jù)等。對(duì)土地資源進(jìn)行空間分析是土地管理和決策的一種手段，本系統(tǒng)提供了相應(yīng)的空間分析功能?？臻g分析的分析對(duì)象是查詢的結(jié)果。通過(guò)使用SQL查詢語(yǔ)言，來(lái)查詢滿足要求的內(nèi)容，并把這些查詢內(nèi)容當(dāng)成是一個(gè)結(jié)果集，然后根據(jù)這個(gè)結(jié)果集建立查詢的緩沖區(qū)。利用緩沖區(qū)的范圍和地類(lèi)情況對(duì)土地的開(kāi)發(fā)和規(guī)劃等進(jìn)行空間分析。

2.4 面積計(jì)算模塊需求 土地各地類(lèi)面積是各級(jí)政府對(duì)土地資源進(jìn)行具體管理的重要依據(jù)，也是稅收、房地產(chǎn)評(píng)估與交易、城鎮(zhèn)規(guī)劃等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在針對(duì)矢量圖進(jìn)行處理時(shí)，面積的精確計(jì)算顯得尤為重要。由于圖片是以像素點(diǎn)作為基本儲(chǔ)存單位的，可以看著由若干正方形組成的柵格，當(dāng)然，如果直接用柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行求和，從而計(jì)算出來(lái)的是圖形所覆蓋的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，這樣會(huì)造成巨大的誤差。因此，想要求出準(zhǔn)確的面積值可以對(duì)像素點(diǎn)進(jìn)行分析，再通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法中的“擬合法”擬合出相應(yīng)的曲線，隨后再進(jìn)行面積量算，這樣會(huì)大大減少面積累加中的誤差。

2.5 面積計(jì)算模塊需求概要設(shè)計(jì)

2.5.1 面積計(jì)算分類(lèi)

2.5.1.1 離散點(diǎn)構(gòu)成的圖形面積計(jì)算 傳統(tǒng)土地測(cè)量方法是在一片地域內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，于區(qū)域邊界處選擇若干個(gè)離散特征點(diǎn)。對(duì)于曲邊的地域來(lái)說(shuō)，要想得到較為精確的輪廓，就需要通過(guò)增加界址點(diǎn)數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。這樣的操作，當(dāng)面對(duì)較大的地域時(shí)，問(wèn)題的復(fù)雜程度會(huì)呈幾何級(jí)數(shù)增加。在測(cè)量好界址點(diǎn)以后，將這些點(diǎn)直接作為多邊形頂點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算多邊形的面積來(lái)較為粗略的計(jì)算地域的面積。當(dāng)然，如果通過(guò)對(duì)其中的點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，從而得到曲線邊緣，這樣就可以通過(guò)內(nèi)插點(diǎn)的方法來(lái)增加面積計(jì)算的精度，同樣，還可以采用直接積分的方法來(lái)進(jìn)行面積計(jì)算。

2.5.1.2 連續(xù)點(diǎn)所圍成的圖形面積計(jì)算方法 由于科技的進(jìn)步，目前我國(guó)對(duì)土地的測(cè)量早已不局限于人工測(cè)量，在統(tǒng)計(jì)地理信息時(shí)，一般采用航空攝影來(lái)取得地表的基本信息。首先，取得一定精度的地表信息圖，經(jīng)過(guò)預(yù)處理以后，再采用人工描點(diǎn)的方法來(lái)描繪不同地域的邊界，然后通過(guò)GIS為各個(gè)圖元進(jìn)行地類(lèi)屬性添加。而得到較為精確且圖形連續(xù)外觀平滑的地域輪廓，是精確計(jì)算土地區(qū)域面積的先決條件。

2.5.2 簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)像素點(diǎn)求面積方法

2.5.2.1 統(tǒng)計(jì)像素點(diǎn)數(shù)求面積 在土地調(diào)查中，碰到的圖形基本上都是不規(guī)則的幾何圖形，只要能夠找到一個(gè)數(shù)出圖形中所有像素點(diǎn)的辦法，就能得到任意一個(gè)屏幕上圖形的面積。為此，可以從圖形中某一個(gè)具體的點(diǎn)開(kāi)始，按照某種算法遍歷其中所有的像素點(diǎn)，只要能保證每一點(diǎn)能被訪問(wèn)且只被訪問(wèn)一次，那么顯然就能求出整個(gè)圖形的面積。

2.5.2.2 利用棧計(jì)算面積 將封閉圖形視為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里面的圖，是由其中一個(gè)像素點(diǎn)作為圖頂點(diǎn)，且相鄰2點(diǎn)之間有線相連的連通域。因此，可以用圖的遍歷算法來(lái)遍歷整個(gè)圖形的覆蓋區(qū)域，然后統(tǒng)計(jì)圖頂點(diǎn)也就是像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)。而根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法所介紹的，圖的遍歷分為深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷2種，因此使用?？梢阅M深度優(yōu)先遍歷。

2.5.2.3 利用隊(duì)列計(jì)算面積 其類(lèi)似于棧計(jì)算面積的算法，也可以用隊(duì)列進(jìn)行遍歷，使用隊(duì)列與使用棧的區(qū)別在于一個(gè)為深度優(yōu)先遍歷，另一個(gè)為廣度優(yōu)先遍歷。當(dāng)然，這是由棧是先進(jìn)先出，而隊(duì)列是先進(jìn)后出的特點(diǎn)決定的。

2.5.2.4 逐行遍歷面積計(jì)算法 首先對(duì)一個(gè)封閉圖形區(qū)域進(jìn)行逐行掃描，在每一行中，將每個(gè)奇數(shù)次掃描到的圖形邊界視為進(jìn)入圖形內(nèi)部，而偶數(shù)次掃描到的圖形邊界則視為離開(kāi)圖形范圍，而且，圖形內(nèi)部像素點(diǎn)也要參與計(jì)數(shù)。雖然這種方式消耗小，但是對(duì)于一些特殊的邊界如鋸齒形的權(quán)屬界線情況就需要通過(guò)特殊處理來(lái)解決。因?yàn)樵谶@種情況下，算法可能會(huì)變得特別復(fù)雜，目前尚未對(duì)其作深入探討。

2.6 面積計(jì)算模塊需求詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.6.1 輸入圖像 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬用戶的使用情況，從圖像中選取某一點(diǎn)，求其所在的最小封閉圖形面積。因?yàn)樵贕IS內(nèi)，點(diǎn)、線、面在地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)里都是有屬性的存在，所以可以直接選中一個(gè)有屬性的封閉圖形，每一個(gè)封閉圖形可以看成是獨(dú)立的閉合多邊形。我們就可以將這樣的輸入看成是一個(gè)封閉的圖形，以及圖形內(nèi)的一個(gè)探索起始點(diǎn)。筆者在分析與初步試驗(yàn)中選擇了用BMP格式圖片作為圖形輸入源。

2.6.2 圖形區(qū)域掃描 GIS中求面積時(shí)，如果把矢量圖中如道路或者河流之類(lèi)的線作為邊界，在面積計(jì)算中是要扣除這塊面積的。對(duì)于那些無(wú)屬性的邊界（這種分界線在圖形中一般寬度不會(huì)太大），就應(yīng)該以它的軸線作為圖形邊界。為了簡(jiǎn)化和算法的統(tǒng)一，在試驗(yàn)中將邊界線都作為圖形覆蓋域的一個(gè)部分。endprint

2.6.3 圖形分割及判斷 對(duì)于每條曲線來(lái)說(shuō)，將它的2個(gè)端點(diǎn)進(jìn)行連線，就可以構(gòu)成一個(gè)封閉區(qū)域，也即把圖形進(jìn)行增補(bǔ)或剪裁，使的曲邊變成直邊。由于曲邊是通過(guò)擬合形成的，所以曲邊的所有點(diǎn)必然在2個(gè)端點(diǎn)連線的一側(cè)。如果連線在原來(lái)圖形內(nèi)部，則通過(guò)曲邊改直邊的方法會(huì)去掉這一部分面積，最后在面積累加的時(shí)候，要把這部分面積給補(bǔ)上；反之，如果直線在原來(lái)圖形外側(cè)，在面積匯總的時(shí)候，則要扣除這部分的面積。

2.6.4 分割曲面面積計(jì)算 已知圍成圖形的曲線方程，最精確的面積計(jì)算方法是高等數(shù)學(xué)中學(xué)到的積分法，這樣計(jì)算出來(lái)的圖形面積誤差很小，精度很高。但是這種方法需要變量代換，處理起來(lái)很非常麻煩，所以可以考慮使用簡(jiǎn)化算法。根據(jù)數(shù)值計(jì)算方法中提供的算法，按照定積分的定義，用直線[x=xi（i=0，...，n）]把曲邊圖形分成n個(gè)小豎條，當(dāng)區(qū)間[[xi-1，xi]]都統(tǒng)一的趨近于0時(shí)，分割成的曲邊梯形面積之和就是這個(gè)圖形的面積，也就是積分的結(jié)果。按照上述方法，將x軸分成n段，n越大則面積計(jì)算的精度就會(huì)越高。先通過(guò)曲面分割的算法判斷曲線部分在直線的哪一邊（即取曲線上除端點(diǎn)以外的任意一點(diǎn)，帶入直線方程的一邊，看方程2邊的大小關(guān)系），隨后將[x=xi]帶入二次曲線方程和直線方程中。

2.6.5 面積累加 根據(jù)分割而成的各個(gè)曲邊圖形部分的面積，以及對(duì)其應(yīng)當(dāng)增加或者扣除面積的判定，將所求出來(lái)的這些面積與多邊形面積進(jìn)行疊加，就可以求出最終的面積。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，安徽省第二次土地調(diào)查縣級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已經(jīng)全面完成，所有土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)已經(jīng)全部數(shù)字化，統(tǒng)一使用的GIS系統(tǒng)采用了國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)為市級(jí)乃至省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)做好了準(zhǔn)備。這次開(kāi)發(fā)的地理信息系統(tǒng)和地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)分級(jí)以及C/S和B/S的混合架構(gòu)，同時(shí)做到了網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡，合理的安排并發(fā)訪問(wèn)。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)土資源部.第二次土地調(diào)查實(shí)施方案[M].北京：科學(xué)出版社，2007：2-7.

[2]國(guó)土資源部.第二次土地調(diào)查規(guī)程[M].北京：科學(xué)出版社，2007：4-20.

[3][美]Tor Bernhardsen，著.王滸，李浩川，譯. GIS導(dǎo)論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出社，2005：47-122.

[4]潘珩.GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)，2006，21（4）：11-15.

[5]吳秀琴.ARCGIS9 GIS應(yīng)用與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007：22-106.

[6]張斌.基于ArcGISEngine的GIS開(kāi)發(fā)技術(shù)探討[J].武漢大學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2006，6（2）：1-3.

[7]吳立新，史文忠.GIS原理與算法[M].北京：科學(xué)出版社，2003：88-94. （責(zé)編：張宏民）endprint

2.6.3 圖形分割及判斷 對(duì)于每條曲線來(lái)說(shuō)，將它的2個(gè)端點(diǎn)進(jìn)行連線，就可以構(gòu)成一個(gè)封閉區(qū)域，也即把圖形進(jìn)行增補(bǔ)或剪裁，使的曲邊變成直邊。由于曲邊是通過(guò)擬合形成的，所以曲邊的所有點(diǎn)必然在2個(gè)端點(diǎn)連線的一側(cè)。如果連線在原來(lái)圖形內(nèi)部，則通過(guò)曲邊改直邊的方法會(huì)去掉這一部分面積，最后在面積累加的時(shí)候，要把這部分面積給補(bǔ)上；反之，如果直線在原來(lái)圖形外側(cè)，在面積匯總的時(shí)候，則要扣除這部分的面積。

2.6.4 分割曲面面積計(jì)算 已知圍成圖形的曲線方程，最精確的面積計(jì)算方法是高等數(shù)學(xué)中學(xué)到的積分法，這樣計(jì)算出來(lái)的圖形面積誤差很小，精度很高。但是這種方法需要變量代換，處理起來(lái)很非常麻煩，所以可以考慮使用簡(jiǎn)化算法。根據(jù)數(shù)值計(jì)算方法中提供的算法，按照定積分的定義，用直線[x=xi（i=0，...，n）]把曲邊圖形分成n個(gè)小豎條，當(dāng)區(qū)間[[xi-1，xi]]都統(tǒng)一的趨近于0時(shí)，分割成的曲邊梯形面積之和就是這個(gè)圖形的面積，也就是積分的結(jié)果。按照上述方法，將x軸分成n段，n越大則面積計(jì)算的精度就會(huì)越高。先通過(guò)曲面分割的算法判斷曲線部分在直線的哪一邊（即取曲線上除端點(diǎn)以外的任意一點(diǎn)，帶入直線方程的一邊，看方程2邊的大小關(guān)系），隨后將[x=xi]帶入二次曲線方程和直線方程中。

2.6.5 面積累加 根據(jù)分割而成的各個(gè)曲邊圖形部分的面積，以及對(duì)其應(yīng)當(dāng)增加或者扣除面積的判定，將所求出來(lái)的這些面積與多邊形面積進(jìn)行疊加，就可以求出最終的面積。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，安徽省第二次土地調(diào)查縣級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已經(jīng)全面完成，所有土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)已經(jīng)全部數(shù)字化，統(tǒng)一使用的GIS系統(tǒng)采用了國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)為市級(jí)乃至省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)做好了準(zhǔn)備。這次開(kāi)發(fā)的地理信息系統(tǒng)和地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)分級(jí)以及C/S和B/S的混合架構(gòu)，同時(shí)做到了網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡，合理的安排并發(fā)訪問(wèn)。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)土資源部.第二次土地調(diào)查實(shí)施方案[M].北京：科學(xué)出版社，2007：2-7.

[2]國(guó)土資源部.第二次土地調(diào)查規(guī)程[M].北京：科學(xué)出版社，2007：4-20.

[3][美]Tor Bernhardsen，著.王滸，李浩川，譯. GIS導(dǎo)論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出社，2005：47-122.

[4]潘珩.GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)，2006，21（4）：11-15.

[5]吳秀琴.ARCGIS9 GIS應(yīng)用與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007：22-106.

[6]張斌.基于ArcGISEngine的GIS開(kāi)發(fā)技術(shù)探討[J].武漢大學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2006，6（2）：1-3.

[7]吳立新，史文忠.GIS原理與算法[M].北京：科學(xué)出版社，2003：88-94. （責(zé)編：張宏民）endprint

2.6.3 圖形分割及判斷 對(duì)于每條曲線來(lái)說(shuō)，將它的2個(gè)端點(diǎn)進(jìn)行連線，就可以構(gòu)成一個(gè)封閉區(qū)域，也即把圖形進(jìn)行增補(bǔ)或剪裁，使的曲邊變成直邊。由于曲邊是通過(guò)擬合形成的，所以曲邊的所有點(diǎn)必然在2個(gè)端點(diǎn)連線的一側(cè)。如果連線在原來(lái)圖形內(nèi)部，則通過(guò)曲邊改直邊的方法會(huì)去掉這一部分面積，最后在面積累加的時(shí)候，要把這部分面積給補(bǔ)上；反之，如果直線在原來(lái)圖形外側(cè)，在面積匯總的時(shí)候，則要扣除這部分的面積。

2.6.4 分割曲面面積計(jì)算 已知圍成圖形的曲線方程，最精確的面積計(jì)算方法是高等數(shù)學(xué)中學(xué)到的積分法，這樣計(jì)算出來(lái)的圖形面積誤差很小，精度很高。但是這種方法需要變量代換，處理起來(lái)很非常麻煩，所以可以考慮使用簡(jiǎn)化算法。根據(jù)數(shù)值計(jì)算方法中提供的算法，按照定積分的定義，用直線[x=xi（i=0，...，n）]把曲邊圖形分成n個(gè)小豎條，當(dāng)區(qū)間[[xi-1，xi]]都統(tǒng)一的趨近于0時(shí)，分割成的曲邊梯形面積之和就是這個(gè)圖形的面積，也就是積分的結(jié)果。按照上述方法，將x軸分成n段，n越大則面積計(jì)算的精度就會(huì)越高。先通過(guò)曲面分割的算法判斷曲線部分在直線的哪一邊（即取曲線上除端點(diǎn)以外的任意一點(diǎn)，帶入直線方程的一邊，看方程2邊的大小關(guān)系），隨后將[x=xi]帶入二次曲線方程和直線方程中。

2.6.5 面積累加 根據(jù)分割而成的各個(gè)曲邊圖形部分的面積，以及對(duì)其應(yīng)當(dāng)增加或者扣除面積的判定，將所求出來(lái)的這些面積與多邊形面積進(jìn)行疊加，就可以求出最終的面積。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，安徽省第二次土地調(diào)查縣級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已經(jīng)全面完成，所有土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)已經(jīng)全部數(shù)字化，統(tǒng)一使用的GIS系統(tǒng)采用了國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)為市級(jí)乃至省級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)做好了準(zhǔn)備。這次開(kāi)發(fā)的地理信息系統(tǒng)和地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)分級(jí)以及C/S和B/S的混合架構(gòu)，同時(shí)做到了網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡，合理的安排并發(fā)訪問(wèn)。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)土資源部.第二次土地調(diào)查實(shí)施方案[M].北京：科學(xué)出版社，2007：2-7.

[2]國(guó)土資源部.第二次土地調(diào)查規(guī)程[M].北京：科學(xué)出版社，2007：4-20.

[3][美]Tor Bernhardsen，著.王滸，李浩川，譯. GIS導(dǎo)論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出社，2005：47-122.

[4]潘珩.GIS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)，2006，21（4）：11-15.

[5]吳秀琴.ARCGIS9 GIS應(yīng)用與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007：22-106.

[6]張斌.基于ArcGISEngine的GIS開(kāi)發(fā)技術(shù)探討[J].武漢大學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2006，6（2）：1-3.

[7]吳立新，史文忠.GIS原理與算法[M].北京：科學(xué)出版社，2003：88-94. （責(zé)編：張宏民）endprint