基于嵌入式GIS的森林數據庫系統設計與實現

童淑君，朱立松

浙江藝佳地理信息技術有限公司，浙江湖州 313299

基于嵌入式GIS的森林數據庫系統設計與實現

童淑君，朱立松

浙江藝佳地理信息技術有限公司，浙江湖州 313299

本文分析了基于嵌入式GIS技術的森林數據系統的設計原理，并以陜西省林業資源為數據源，采用C#語言與ArcGIS Engine組建構建了桌面版森林數據庫系統，整合了森林資源的空間與屬性信息，滿足了林業地理信息的統一存儲，為研究區林地資源的管理與決策提供了有效的參考依據。

森林數據庫；嵌入式GIS技術；空間數據；屬性數據

森林空間數據庫目前是森林資源管理的重要手段，它是數據庫技術與森林資源管理相結合的產物［1］。數據庫中包括空間數據及屬性數據兩大部分，空間數據主要用來描述林地的分布與位置關系；屬性數據則是用來描述森林數據的屬性，通過屬性數據的語義表述，可以對森林的長勢、種類、多樣性等進行數字化的描述［2］。

陜西省地形復雜，高原平原山地盆地都有分布，森林以水土保持林為主。長期以來，地方的林業與國土部門經過實地考察，野外勘測，積累了大量的土地利用及森林物種等方面的信息，但這些數據比較分散，且數據的格式及尺度都不盡相同，這就為后期的管理與決策等應用帶來了極大的困難。本文通過構建森林數據庫，以陜西省森林資源統計為目標，以縣級區劃為單位，采用嵌入式GIS技術，構建了桌面版GIS森林數據庫，使空間與屬性數據得到了統一，為后期森林資源的管理與決策提供了有力的手段。

1 森林數據庫系統設計

系統采用客戶機/服務器（C/S）體系結構，在服務器端組建局域網，安裝Oracle 10i數據庫，同時采用ArcSDE作為空間數據引擎，它與Oracle數據庫之間關聯，實現與客戶端開發平臺的互通。客戶端部分采用嵌入式ArcGIS Engine，對數字化后的數據進行檢查、轉換、更新、查詢、瀏覽及維護等功能，森林數據庫的總體結構如圖1所示。

森林數據庫中的空間數據包括：行政區劃、居民點以及通過遙感影像解譯得到的土地利用分類；屬性數據主要有森林實地調查得到的林木分類及語義描述。將空間與屬性數據采用ArcGIS進行編輯整合，生成shpfile格式文件，由服務器端Oracle10i導入ArcSDE中，生成研究區森林數據庫分類表，見表1。數據庫中的數據為矢量數據，它們的屬性包括要素、要素特征及要素內容三個方面，居民點為點狀數據，行政區劃為線狀數據，土地利用分類為面狀數據。

表1　陜西森林矢量數據分類

空間數據與屬性數據共同組成了數據庫服務器端的數據。我們基于ArcGIS Engine嵌入式組件開發時，選擇陜西省縣級地名的漢語拼音作為關鍵字段建立兩種數據的連接，得到了帶有空間與屬性統一數據的森林數據庫系統。

2 陜西森林資源數據庫系統開發

基于上述的設計方案，我們在WIN7操作系統中，基于ArcGIS Engine10.2組件包，在Visual Studio 2010平臺中，采用C#語言，開發出了具有兩層結構的C/S陜西森林資源數據庫系統。圖2為該系統的歡迎界面，界面中包括文件與選項兩個菜單。圖3顯示了系統的主界面，文件菜單具有數據導入、保存、格式轉換等功能。工具欄中包括6個快捷功能：圖層讀取、放大、縮小、漫游、全圖顯示以及圖層識別的功能。左邊目錄管理是對矢量數據的圖層進行分類管理，包括陜西區域、陜西居民點及陜西邊界三個圖層。右下部為圖層屬性信息查詢，數據庫中整合了森林資源的屬性信息，該欄顯示了與空間數據的語義描述。主界面左邊有一個View Details選項（細節瀏覽）的選項，細節描述中包括陜西各市縣的名稱，選中其中某個名稱字段，主界面圖4中的區域會以高亮顯示，同時右下部會顯示不同土地利用信息的面積，單位為平方米。由圖4中可以看出，這時地圖上部出現帶有選中區域的選項卡，點擊此名稱選項卡，會出現該區域土地利用柵格分類圖（見圖5）。

在整個客戶端開發過程中，主要利用了COM關鍵技術。COM（組件對象模型）是一種以組件為發布單元的對象模型，這種模型使各軟件組件可以用一種統一的方式進行交互［3］。

3 小結

本文闡述了森林資源數據庫系統的構建原理，以陜西森林資源管理為例，采用嵌入式GIS技術，開發了桌面版C/S陜西森林資源數據庫系統，避免了從底層開發網絡應用和空間數據庫訪問的技術難度，為森林資源管理與數據共享研究提供參考依據。后期的工作中，系統需要增加網絡發布的功能，最終實現跨平臺、高效率地森林資源數據庫系統。

［1］洪軍，蔡體久.基于GIS的森林分類經營區劃［J］.東北林業大學學報，2002，30（4）：14-18.

［2］Chen W，Zheng J.Re-engineering of the forest stand database：case study of Bilahe Forestry Bureau，Inner Mongolia of China［J］.Journal of Forestry Research，2008，19（3）：231-234.

［3］Rogerson D.COM技術內幕——微軟組件對象模型［M］.北京：清華大學出版社，1999.

TP3

A

1674-6708（2015）147-0164-02