農(nóng)業(yè)資源地理信息系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、農(nóng)業(yè)資源是人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所利用或可利用的各種資源，是經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)和自然再生產(chǎn)相互交織的物質(zhì)生產(chǎn)部門，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提與基礎(chǔ)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及人口的劇增，農(nóng)業(yè)資源的人均占有量在逐年減少，同時(shí)環(huán)境在逐年惡化，如何優(yōu)化配置和合理利用農(nóng)業(yè)資源是解決環(huán)境、資源、災(zāi)害、人口四大問(wèn)題的焦點(diǎn)。但是由于環(huán)境資源是廣布于地球表面，時(shí)空變化莫測(cè)等特點(diǎn)，運(yùn)用常規(guī)技術(shù)是很難獲取現(xiàn)勢(shì)性資料的，更不可能對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，造成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

2、在很大程度靠天的被動(dòng)局面。而運(yùn)用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)就有可能獲取環(huán)境資源的現(xiàn)勢(shì)性資料，并可實(shí)施時(shí)空變化預(yù)報(bào)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，有可能較大程度地改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的被動(dòng)局面。 現(xiàn)階段在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)方面的進(jìn)展最突出的就是農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)的建立，它以地理信息技術(shù)為基礎(chǔ)平臺(tái)，并借用全球定位技術(shù)和遙感技術(shù)生成數(shù)據(jù)源的一個(gè)功能強(qiáng)大的系統(tǒng)，是現(xiàn)階段解決農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)分散性、時(shí)空變異性、災(zāi)害突發(fā)性等困難的最佳技術(shù)手段。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展速度較快，

3、并取得了可喜的成績(jī)。但我國(guó)與國(guó)外相比有一定的差距。表現(xiàn)在研究深度不夠，而應(yīng)用方法上大部分是初級(jí)應(yīng)用，基本上是在其它平臺(tái)上作二次開發(fā)。針對(duì)以上情況，本研究深入地探討了如何開發(fā)一個(gè)適合農(nóng)業(yè)資源管理與研究的地理信息系統(tǒng)。在本次研究中基于面向?qū)ο蟮乃枷耄赩C環(huán)境下開發(fā)農(nóng)業(yè)資源環(huán)璄地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，該平臺(tái)的關(guān)鍵是GIS底層模塊的開發(fā)，它是整個(gè)農(nóng)業(yè)環(huán)境資源信息平臺(tái)的支撐。該模塊實(shí)現(xiàn)了基本的地圖操作(縮放、移動(dòng)、全圖以及查看等)、地圖數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)

4、出、地圖的高級(jí)修飾以及地理數(shù)據(jù)的投影轉(zhuǎn)換等功能。并在底層模塊的基礎(chǔ)上作了一些農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，如土壤地統(tǒng)計(jì)制圖(實(shí)現(xiàn)了逆距離、單克里格、協(xié)克里格插值算法)、數(shù)據(jù)分類(C-均值、模糊聚類等)以及采樣策略指導(dǎo)等。通過(guò)本系統(tǒng)能為深入研究農(nóng)業(yè)資源信息的理論、方法及相關(guān)應(yīng)用提供了方便。 本次主要研究?jī)?nèi)容及其結(jié)果如下： 1、本研究基于面向?qū)ο蟮乃枷?，?duì)系統(tǒng)需求采用用例圖的方式給予表達(dá)，并對(duì)系統(tǒng)中的各用例進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析。通過(guò)用例圖進(jìn)

5、行需求分析，首先，較準(zhǔn)確地了解了系統(tǒng)中每一類用戶的要求和愿望，從而確保整個(gè)開發(fā)過(guò)程不會(huì)在需求上偏離方向：其次，用例為設(shè)計(jì)軟件構(gòu)架提供了方便，在最初的幾次迭代中，通過(guò)選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)構(gòu)架，從而能夠保證建起一個(gè)較為健壯穩(wěn)定的構(gòu)架，提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可擴(kuò)展性。根據(jù)已建立的用例圖劃分出系統(tǒng)中的各個(gè)概念，并建立起各概念之間的相互關(guān)系，形成概念模型，并采用契約圖的方式，繪出了各種操作在各概念中的傳遞過(guò)程。通過(guò)對(duì)概念模型的分析，理清了各個(gè)概念

6、之間的相互調(diào)用關(guān)系，為系統(tǒng)中類的設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 2、本系統(tǒng)基于面向?qū)ο笏枷?，把各個(gè)失量圖形及柵格圖像作為一個(gè)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)對(duì)象的封裝。并采用了完全面向?qū)ο蟮奈臋n組織機(jī)制，把每個(gè)圖形圖像元素對(duì)象作為一個(gè)整體來(lái)組織存儲(chǔ)空間的分配、保存及記取等各種管理功能，通過(guò)這種存儲(chǔ)機(jī)制，來(lái)管理指向所有圖形圖像元素對(duì)象的指針，達(dá)到管理所有圖形元素對(duì)象的目的。采用這種方式，提高了數(shù)據(jù)的安全性、程序的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)的可移植性以及程序的可擴(kuò)展性。

7、 3、通過(guò)對(duì)ESRI公司公布的重要地理數(shù)據(jù)文件(SHP文件)格式及Ascii柵格文件格式的分析，在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了該文件格式的讀取及寫入功能，為開發(fā)的系統(tǒng)提供了重要的失量及柵格數(shù)據(jù)源，同時(shí)為各種地理信息系統(tǒng)軟件間地理數(shù)據(jù)的共享提供了方便。 4、本系統(tǒng)充分利用VC自身的消息傳遞機(jī)制，并給合相關(guān)的幾何數(shù)學(xué)理論，實(shí)現(xiàn)了從圖形到屬性的查看功能。用戶只要在圖形圖像顯示區(qū)點(diǎn)擊相關(guān)對(duì)象，就能在對(duì)話框中看到該對(duì)象的詳細(xì)屬性信息。該功能為以后

8、在GIS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)空間統(tǒng)計(jì)和分析功能等操作提供接口。 5、根據(jù)地理投影相關(guān)理論，并結(jié)合C語(yǔ)言的相關(guān)函數(shù)庫(kù)，在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了我國(guó)常用的高斯－克里格的投影轉(zhuǎn)換功能。用戶向系統(tǒng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)首先判斷地理數(shù)據(jù)是否己作投影，若沒(méi)有，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)用戶設(shè)定的中央經(jīng)線進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換。 6、基于已開發(fā)的地理信息平臺(tái)，并結(jié)合相關(guān)專業(yè)模型，實(shí)現(xiàn)了地統(tǒng)計(jì)制圖、采樣設(shè)計(jì)以及農(nóng)業(yè)管理分區(qū)模型的應(yīng)用。用實(shí)踐證明了底層平臺(tái)的可擴(kuò)展性，并為后繼專業(yè)模型的