林地分级与估价专家系统的设计与开发——以长株潭地区为例

摘要

近年来,专家系统以其独特的优势被广泛应用于现代社会的各个领域之中。专家系统通过知识库中的专家知识,结合推理机、解释器的功能,模拟专家的推理决策过程,解决其领域内的复杂问题。自集体林权制度改革以来,林地流转工作量日益增强,开发林地分等定级与估价专家系统,有利于协助或在一定程度上替代林业专家进行林地分级与资产评估工作。
　　 本研究以湖南省长株潭地区林地为研究对象,以长沙县星沙镇林地为例,将专家系统的知识与理论应用到森林资源分级与评估工作中。本系统以林地的立地质量因子(地貌、土壤类型、土层厚度、腐殖层厚度、海技高度、坡向、坡位、坡度)与生态经济质量因子(群落结构、地表覆盖度、物种多样性、经营水平、集材条件、人为干扰度、供应潜力、运输距离)为主要参数,进行林地等级的划分；可设置估价的范围,选择估价的方法,进行科学、合理的估价。
　　 为了提高本系统的实用性,实现了林地分等定级与估价专家系统知识库和推理机的完全分离。用户可以较为灵活地定义专家系统推理机,针对林地的不同情况,用户可以定义其推理规则,选择最为合适的方法来进行林地森林资源的分等定级与估价工作。
　　 采用美国ESRI公司提供的Arcgis Engine组件,利用ActiveX组件式开发技术,实现了专家系统分等定级结果与ArcEngine图形库的挂接；同时,系统还实现了图层要素的编辑、空间分析与管理功能,能够灵活地添加公路、河流、林地等地理要素,开发了距离、长度、面积的测量功能,极大地拓展了空间数据管理的灵活性,也增强了分级与估价结果的可视化功能,使林地分级估价的查询结果多样化、非常实用。
　　 本专家系统通过对知识的收集与整理,建立了林地分等定级公式库(Formula.dll),为其它相关系统提供了部分专家知识,简化了开发工作。本系统除完成林地分等定级与估价功能外,还实现了项目查询、项目统计、区域更新、数据更新、规则修改、蓄积计算、数据库修改与结果报表等功能,增强了系统的实用性。

目录

文摘

英文文摘

1.绪言

1.1 专家系统

1.1.1 专家系统基本概念

1.1.2 专家系统与GlS的结合现状

1.1.3 专家系统在林业中的应用

1.2 林地分等定级

1.2.1 林地的概念

1.2.2 分等定级的任务与基本原则

1.2.3 分等定级的对象与方法

1.2.4 分等定级单元的确立

1.3 林地估价

1.3.1 林地估价的任务与基本原则

1.3.2 林地收益的估算

1.3.3 现在估价的主要方法

1.3.4 林地基准地价的评估

1.4 研究目的和意义

1.5 主要研究内容

2.专家系统需求分析

2.1 系统目标

2.1.1 系统主要目标

2.1.2 系统主要目标的可行性分析

2.2 专家知识获取

2.2.1 林地估价知识获取

2.2.2 林木估价知识获取

2.2.3 生态估价知识获取

3.专家系统设计

3.1 总体设计

3.2 数据库设计

3.3 知识库设计

3.4 推理机设计

3.5 解释器设计

4.专家系统开发

4.1 主界面开发

4.2 登录模块开发

4.3 分级模块开发

4.4 估价模块开发

4.4.1 林地估价

4.4.2 林木估价

4.4.3 生态估价

4.5 基于GIS的图形模块开发

4.5.1 属性库管理模块

4.5.2 图形显示模块

4.6 其它模块

4.6.1 项目查询

4.6.2 项目统计

4.6.3 数据更新

4.6.4 数据库修改

4.6.5 区域更新

4.6.6 蓄积计算

4.6.7 规则修改

5.系统调试与运行

5.1 系统调试与运行

5.2 专家系统结果分析

6.研究创新点与展望

6.1 林地分级与估价专家系统的创新点

6.2 林地分等定级与估价专家系统的展望

参考文献

附录 A

附录 B

攻读学位期间的主要学术成果

致谢