GIS林地管理系統(tǒng)

年4月19日GIS林地管理系統(tǒng)文檔僅供參考基于GIS的林地管理信息系統(tǒng)需求分析報告班級：***學生姓名：***學號：****日期:*****目錄1引言 11.1項目背景及編寫目的 11.2相關術語定義 11.3參考資料 22GIS項目概述 22.1GIS項目目標 22.2GIS項目內(nèi)容 22.2現(xiàn)行系統(tǒng)的調(diào)查報告 23GIS數(shù)據(jù)描述 33.1GIS數(shù)據(jù)分析（靜態(tài)，動態(tài)） 33.2GIS數(shù)據(jù)流圖 33.3GIS數(shù)據(jù)庫的描述 43.4參考資料 54GIS功能需求 54.1功能劃分 54.2功能描述 55GIS性能需求 65.1數(shù)據(jù)精確度 65.2時間特性 75.3適應性 71引言1.1項目背景及編寫目的從地理位置上看，湖北省是中國的中心腹地，荊門則是湖北的腹地，是中部之中。這座位于版圖中心的城市，如今正步伐穩(wěn)健地走在現(xiàn)代林業(yè)建設、綠色發(fā)展的路上，為荊門人民建設一座“半城青山半城樓”的生態(tài)宜居城市。圍繞發(fā)展現(xiàn)代林業(yè)、建設生態(tài)荊門，打造生態(tài)大市、產(chǎn)業(yè)強市的戰(zhàn)略。在利益方面，荊門市林業(yè)局提出發(fā)展綠色能源、有機食品、休閑旅游等林業(yè)產(chǎn)業(yè)，重點建設東寶國家森工科技產(chǎn)業(yè)園、京山木本糧油和生物質(zhì)能源循環(huán)產(chǎn)業(yè)園、鐘祥綠色飲品產(chǎn)業(yè)園、沙洋林紙一體化產(chǎn)業(yè)、掇刀花卉科技產(chǎn)業(yè)園和屈家?guī)X梅花鹿產(chǎn)業(yè)園等六大林業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，初步形成“一塊板、綠色飲品，綠色能源、生態(tài)游”四大產(chǎn)業(yè)，培育出省級林業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)12家。充分發(fā)揮林改后群眾發(fā)展林業(yè)的積極性，積極引導農(nóng)民大力發(fā)展林業(yè)產(chǎn)業(yè)，建設林業(yè)產(chǎn)業(yè)基地。全市建成速豐林基地190萬畝、高效經(jīng)濟林基地170萬畝、花卉苗木基地20萬畝。同時，突出抓好以林下經(jīng)濟、中幼林撫育等為主要內(nèi)容的森林經(jīng)營工作，重點推廣林茶、林菜、林菌、林花、林糧、林草、林禽、林畜、林漁、林藥等十大復合生態(tài)種養(yǎng)模式。不斷延長林業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條，從賣原材料向賣深加工產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。荊門市計劃到，全市森林面積達到43.33萬公頃，活立木蓄積量達到萬立方米，森林覆蓋率達到40%，城市建成區(qū)綠化覆蓋率達到48%，林業(yè)總產(chǎn)值達到120億元，初步建立比較穩(wěn)定的林業(yè)生態(tài)體系、比較發(fā)達的林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系、比較先進的生態(tài)文化體系、比較高效的林業(yè)保障體系，形成現(xiàn)代林業(yè)體系框架。然而林業(yè)具有用地廣闊、生產(chǎn)周期長,其所涉及的森林系統(tǒng)結構復雜,森林資源附于地表等特點。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關,如果采用傳統(tǒng)方法制定管理決策,缺乏直觀性和決策過程的可視化,給經(jīng)營管理帶來許多困難，同時在一定程度上會阻礙林業(yè)規(guī)劃的發(fā)展進程。林業(yè)的發(fā)展要結合現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，從而能夠快速的實現(xiàn)林業(yè)的發(fā)展，達到所規(guī)劃的目標，而GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業(yè)資源統(tǒng)計數(shù)據(jù),清晰直觀地表現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和發(fā)展趨勢,實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化以及空間地理分析與實際應用的集成。以滿足森林資源管理和領導決策的需求,進而能夠利用GIS對林業(yè)資源質(zhì)和量的變化進行動態(tài)監(jiān)測與規(guī)劃;解決林業(yè)上長期以來經(jīng)營粗放、信息技術落后的問題,促進林業(yè)的經(jīng)營管理走上可持續(xù)發(fā)展道路。1.2相關術語定義GIS是GeographicalInformationSystem的縮寫，即地理信息系統(tǒng)。是20世紀60年代發(fā)展起來的一門新興學科，隨著計算機技術、空間技術、無線電傳輸?shù)燃夹g的快速發(fā)展，GIS技術近年來發(fā)展十分迅速，已成為國內(nèi)外研究的熱點。地理信息系統(tǒng)是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉學科與新技術學科，對空間信息的管理與分析是它的優(yōu)勢所在，它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析和處理海量數(shù)據(jù)的通用技術。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是空間數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，是空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體，其主要有以下特征：①空間定位特征：②多維結構特征③明顯的時序特征地理信息系統(tǒng)大致能夠分為3大類：①專題信息系統(tǒng)．它是具有優(yōu)先目標和專業(yè)特點的地理信息系統(tǒng)，如水資源管理信息系統(tǒng)，礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)，水土流失信息系統(tǒng)等．②區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和全面的信息服務為目標，按區(qū)域范圍大小可有不同的規(guī)模，如加拿大國家地理信息系統(tǒng)、中國黃河流域信息系統(tǒng)等．③地理信息系統(tǒng)工具庫，它是一組有圖形圖像數(shù)字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包．地理信息系統(tǒng)的任務，就是對地球表層人文經(jīng)濟、自然資源及環(huán)境等多種信息進行綜合分析與管理．“3S技術”就是GIS（地理信息系統(tǒng)）,RS（遙感）和GPS（全球定位系統(tǒng)）三種技術的有效結合，GIS根據(jù)從遙感和GPS途徑中獲得的數(shù)據(jù)實現(xiàn)管理、分析、顯示以及回答用戶所提出的問題的一種結合技術。1.3參考資料（1）摘自《湖北省荊門市現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展紀實》（2）摘自《地理信息系統(tǒng)》吳信才編著；（3）摘自《林業(yè)資源地理信息系統(tǒng)》（4）摘自《遙感概論》2GIS項目概述2.1GIS項目目標建立一個基于GIS的林地管理系統(tǒng)，針對于林業(yè)這個產(chǎn)業(yè)的特殊性，建立以林地資源利用管理，林火監(jiān)測與預防，病蟲鼠害為一體的GIS林地管理系統(tǒng)，除了解決了一般管理系統(tǒng)乏直觀性和決策過程可視化的缺陷，從而更好的，有效的管理林地。為林業(yè)的決策，資源的查詢，再現(xiàn)以及防護做出及時的應對措施。2.2GIS項目內(nèi)容GIS林地管理系統(tǒng)除了實現(xiàn)GIS查詢，可視化分析，疊置分析外，還提供了林火撲救輔助決策，從而較大程度的提高了滅火的效率，大大程度上減少造成的經(jīng)濟損失。而該系統(tǒng)的另一大功能——病蟲鼠害的綜合防治，結合了生物地理統(tǒng)計學進行空間分布空間相關分布，害蟲發(fā)生動態(tài)的時空模擬和大尺度數(shù)據(jù)庫管理實現(xiàn)對森林病害、蟲害、鼠害發(fā)生規(guī)律、分布狀況及控制程度動態(tài)監(jiān)測及跟蹤管理,。2.2現(xiàn)行系統(tǒng)的調(diào)查報告近10多年來，中國林業(yè)GIS的研究取得了較大的發(fā)展，一些重大的研究項目相繼問世，并用于指導林業(yè)的生產(chǎn)；而另一方面上，隨著國內(nèi)整體文化素質(zhì)的提高，越來越多的人對計算機都有這初步的了解，而且能夠操作Office。而在林業(yè)局內(nèi)大多數(shù)的工作人員都接受過相對于較高的教育，因此，將GIS應用到林業(yè)不會造成難以推廣的尷尬境地，同時這樣也會提高工作人員的勞動效率和質(zhì)量。3GIS數(shù)據(jù)描述3.1GIS數(shù)據(jù)分析（靜態(tài)，動態(tài)）為了實現(xiàn)林地資源的有效管理和對其實行實時的監(jiān)測，系統(tǒng)將會用到如下的數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)運用功能領域空間基礎數(shù)據(jù)地形圖，遙感數(shù)據(jù)行政區(qū)劃，交通數(shù)據(jù)，水洗數(shù)據(jù)等實現(xiàn)林地的基本信息的管理與分析林地基礎數(shù)據(jù)地圖，影像地圖林地數(shù)據(jù)，林地設施數(shù)據(jù)防火專題數(shù)據(jù)分析，查詢資料，氣象數(shù)據(jù)等觀察點分布圖，救火資源分布圖，火點（區(qū)）分布圖等實現(xiàn)林地火情的實時監(jiān)測以及防護病蟲鼠害相關數(shù)據(jù)文檔資料常見病蟲的生活特性（條件）實現(xiàn)病蟲鼠害的監(jiān)測和防護元數(shù)據(jù)文檔資料以上數(shù)據(jù)的文字描述3.2GIS數(shù)據(jù)流圖林地的資源基礎信息管理：林地數(shù)據(jù)，圖像收集，整理GPS和遙感圖像林地數(shù)據(jù)，圖像收集，整理GPS和遙感圖像數(shù)字化，編輯以及校正正根據(jù)林地的特點進行數(shù)據(jù)的分類存入到空間數(shù)據(jù)庫中掃描林地資源的利用，規(guī)劃管理：空間數(shù)據(jù)庫中的圖層資料空間數(shù)據(jù)庫中的圖層資料各圖層的疊置分析，緩沖分析，重分類等實現(xiàn)林地資源的利用與規(guī)劃其它的圖層（行政，交通）信息防火監(jiān)測以及防護：火點分布圖火點分布圖火點分布圖找出觀測點救火資源的分布圖決策并經(jīng)過局域網(wǎng)報警實現(xiàn)防護火點發(fā)生地病蟲鼠害的監(jiān)測與預防林地常見鼠害的習性數(shù)據(jù)林地常見鼠害的習性數(shù)據(jù)遙感的采樣分析關于林地鼠害的特有數(shù)據(jù)庫人員的派遣，財務的預算病蟲的監(jiān)測及防治3.3GIS數(shù)據(jù)庫的描述SQLServer數(shù)據(jù)庫SQLServer數(shù)據(jù)庫是一個后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它功能強大,操作簡便,具有很高的安全性,能夠?qū)崿F(xiàn)客戶機P服務器構架,開發(fā)地市林業(yè)地理信息系統(tǒng)時,能夠考慮。Oracle數(shù)據(jù)庫Oracle數(shù)據(jù)庫是當今最優(yōu)秀的收集和組織信息的軟件,它整合、管理、使用、共享和保護信息數(shù)據(jù),同時提供高可靠性、高性能、可伸縮性、可用性和安全性,屬于大型數(shù)據(jù)庫?？墒?Oracle數(shù)據(jù)庫的管理、維護、訪問、操作等難度較大,需要專門編程才能實現(xiàn),而且購買Oracle數(shù)據(jù)庫的成本較高(10萬元左右)。建設省級林業(yè)地理信息系統(tǒng)時,優(yōu)先采用。3.4參考資料（1）基于GIS和RS的森林火險預測研究作者：黃作維劉峰（2）基于GIS的森林病蟲害防治系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)作者：楊毅張珍萌等4GIS功能需求4.1功能劃分這套GIS林地管理系統(tǒng)主要是由以下的幾個板塊來實現(xiàn)系統(tǒng)的功能的：（1）林地資源基礎信息的管理：輸入，顯示，查詢，更新（2）林地的利用與規(guī)劃管理：分析，評定，決策（３）林地病蟲鼠害的監(jiān)測與防治：監(jiān)測，報警，采取措施（４）林地火災的監(jiān)測與防治：監(jiān)測，報警，采取措施4.2功能描述（１）林地資源基礎信息的管理展示功能：將實現(xiàn)一般地圖所有的功能，包括信息的展示以及相鄰地區(qū)的拓撲關系的呈現(xiàn)，GIS在展示方面能實現(xiàn)林地的三維展示，更直觀，更有效的提供信息。放大功能：點擊放大按鈕，在地圖窗口中拉出一個矩形框，則地圖窗口將會放大到矩形框所示的范圍內(nèi)，在導航圖上能夠看到在全圖范圍內(nèi)當前窗口所在的位置。對于一些信息非常豐富的圖層，能夠控制窗口放大到一定比例尺時才顯示。縮小功能：點擊縮小按鈕，地圖窗口將會縮小，在導航圖上能夠看到在全圖范圍內(nèi)當前窗口所在的位置。對于一些信息非常豐富的圖層，能夠控制窗口縮小到一定比例尺時隱藏（變?yōu)椴豢梢妶D層）。平移功能：有兩種平移地圖的方式，一種是地圖漫游，即能夠拖動地圖，直至到達地圖的邊緣；另一種是點擊上、下、左、右按鈕，能夠小幅度地向按鈕所示方向移動地圖。全圖功能：當?shù)貓D窗口放大或者縮小時，利用該按鈕提供的功能能夠?qū)⒌貓D窗口恢復到原始的尺寸。測距功能：在地圖上任選兩點，能夠測量出兩點之間的距離。對于需要連續(xù)測量的，能夠?qū)⑶按螠y量的結果進行累加，而且能夠動態(tài)顯示當前鼠標所在位置與最后選擇的一個點的距離，實現(xiàn)最小距離的計算從而達到?jīng)Q策目的。面積量算：在地圖上用鼠標點擊多次，最后形成一個多邊形，系統(tǒng)可自動量算出多邊形面積，并可換算成平方公里和畝。該功能對于測算火災過火面積、受害面積等功能具有非常實用的價值。專題地圖展示：根據(jù)林地的特性能夠?qū)崿F(xiàn)專題地圖的制作，比如某種植被分布的地圖，多幅專題地圖能夠更好的實現(xiàn)圖層的疊置分析等等從而對相應的問題做出相應的回答。（２）林地的利用與規(guī)劃管理：添加、編輯、刪除林地，行政等圖層；添加、編輯、刪除林地，行政等圖層；林地開發(fā)的選址功能：根據(jù)選址的要求將不同的圖層進行重分類，疊置分析等（３）林地病蟲鼠害的監(jiān)測與防治：添加、編輯、刪除病蟲害鼠害圖形;添加、編輯、刪除病蟲害鼠害屬性;不同病蟲害分類的查詢；病蟲害分布形成圖;病蟲害調(diào)查路線設計:根據(jù)地形圖、遙感圖以及其它環(huán)境特征設計調(diào)查路線:病蟲害預測防治:根據(jù)病蟲害檔案數(shù)據(jù)，按照防治后的病情進行分級，動態(tài)，生成病蟲害防治情況圖，同時對防治工作的人、財、物進行管理，一般情況下是以歷年的，病蟲害發(fā)生情況為基礎，結合林地的基本情況，生成某種病蟲害下一年發(fā)生，及輕重情況的預測圖;災害評估:在已有病蟲害發(fā)生范圍和發(fā)生程度的基礎上，根據(jù)一定的評估判別標準進行評估，分別計算損失情況;數(shù)據(jù)報表:可快捷生成查詢各種基本報表:如發(fā)生表、防治表、檢疫表等。（４）林地火災的監(jiān)測與防治：添加、編輯、刪除林火圖;添加、編輯、刪除林火圖屬性;林火定位:對森林火災的發(fā)生位置進行定位，能夠直接報告經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)或大地坐標數(shù)據(jù)在系統(tǒng)地圖上將林火定位，并將其它相關的數(shù)據(jù)顯示給指揮者;距離分析:根據(jù)火點位置，查詢離最近的救火資源（水源）、監(jiān)控點、公路信息，為林火撲救提供信息決策支持;地形分析:根據(jù)火點圖層與地形圖