基于GIS和遥感影像的农业两区划定系统的设计与实现

摘要

2017年4月10日，在国务院的指示下，我国将全面部署粮食生产功能区和重要农产品生产保护区（简称“两区”）划定工作。“两区”划定的基础是明确到具体地块，通过明确的地块，在以区县为基础的前提下，建立各区县的数据库、电子地图等电子信息以及图、表等纸质材料，最后将成果汇总报告到国务院。
　　为推动“两区”划定试点工作，于2017年6月10日四川省“两区”划定先期试点在都江堰灌区开展，通过长达4个月的试点，四川省“两区”划定工作中发现试点工作内容多、数据量大、人力投入成本高、情况复杂等问题。在新形势下“两区”划定工作将推广至四川省其他区县。随着试点工作的进一步推广及深化，在试点工作中暴露出以下不足和薄弱环节:一是“两区”基础信息量大，数据库标准不统一;二是“两区”电子地图上图入库难;三是“两区”划定公示图制作自动化低;四是“两区”相关的信息统计表汇总困难;五是“两区”划定工作外业实地勘察、调绘的情况复杂。
　　目前，遥感影像已经成为国土及农业行业的重要数据源，其主要特点是“高空间分辨率和高时间分辨率”。本文探讨了在“两区”划定项目中运用高分辨率遥感影像实现项目区域的准确把控、全域覆盖;GIS技术参考了《四川省“两区”划定数据库规范》的数据库标准以及GIS系统桌面端框架，结合“两区”划定基本功能需求，实现了“两区”划定项目的标准数据库建立、数据映射导入、数据分区管理、数据编辑、数据拓扑检查、公示图一键生成、WebGIS地图服务同步、外业调绘数据导入、自动报告导出的“两区”划定的桌面端GIS平台;利用企业级Web开发技术JAVA和WebGIS技术，基于面向接口的设计思想，实现了“两区”划定项目成果共享管理，权限控制以及角色分配，搭建了项目网络端GIS平台;最后利用移动GIS开发技术，实现了外业定位、数据加载、数据勾绘、数据编辑、数据结果导出的外业调绘GIS平台。
　　通过桌面端、网络端以及移动端的三端平台联合搭建的“两区”划定系统，实现了“两区”划定项目的集成管理，以及在“两区”划定项目各阶段的分步应用，规范了“两区”划定项目管理流程，提高监管工作的效率，实现对四川省“两区”划定项目试点眉山市东坡区的全域全过程覆盖，对促进眉山市东坡区的“两区”划定工作向科学、高效的方向发展具有重要的意义，并为全国“两区”划定工作提供技术支撑和参考依据。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1．1选题背景

1．1．2研究目的与意义

1．2国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 GIS在农业上的研究现状

1．2．2 GIS开发平台的研究现状

1．2．3“两区”划定系统研究现状

1．3主要研究内容和技术路线

1．4论文结构

第二章基于无人机影像的“两区”划定项目流程

2．2．2“两区”划定原则

2．2．5“两区”信息精准化管理

2．3“两区”划定流程

2．4“两区”管护

2．5基于无人机的“两区”划定项目监管流程概述

2．5．1无人机影像预处理

2．5．2无人机遥感影像在“两区”划定项目中的应用流程

2．6系统整体业务分步流程

2．6．1“两区”数据映射导入

2．6．2“两区”地块、片块椭球面积计算

2．6．3“两区”图件生成与发布

2．6．4“两区”成果一键导表

2．6．5“两区”外业调绘与数据导入

2．7本章小结

第三章系统需求分析

3．1．3“两区”划定工作人员需求调研

3．1．4“两区”试点项目区调研

3．2系统功能需求

3．2．1桌面端功能需求

3．2．2网络端功能需求

3．2．3移动端功能需求

3．4本章小结

第四章系统关键技术

4．1 ArcGIS二次开发技术

4．1．1 ArcGIS Engine

4．1．2 ArcGIS Server技术

4．2移动GIS技术

4．3 Web开发分层架构设计

4．3．1分层架构原理

4．3．2面向接口编程

4．3．3基于JavaWeb MVC和EF框架三层架构研究

4．4本章小结

第五章系统总体设计

5．1系统开发环境配置

5．2系统功能设计

5．3系统总体设计

5．4数据库设计

5．4．1空间数据库设计

5．4．2非空间数据库设计

5．5本章小结

第六章系统实现

6．1研究区概况与数据

6．2眉山市东坡区“两区”划定管理信息平台

6．2．1管理信息平台主要解决难题

6．2．2管理信息平台开发结构图

6．2．3管理信息平台技术流程

6．3眉山市东坡区“两区”电子政务平台

6．3．1电子政务平台主要解决关键问题

6．3．2电子政务平台开发结构图

6．3．3系统数据库关系图

6．3．4图片服务数据准备及发布流程

6．3．5电子政务平台技术流程

6．4眉山市东坡区“两区”外业调绘平台

6．4．1外业调绘平台主要解决关键问题

6．4．2外业调绘平台开发结构图

6．4．3外业调绘平台技术流程

6．5本章小结

第七章系统应用

7．1“两区”划定管理信息平台

7．1．1平台主界面

7．1．2“两区”入库管理系统主界面

7．1．3“两区”数据入库展示

7．1．4“两区”数据编辑

7．1．5“两区”面积计算

7．1．6“两区”公示图制作

7．1．7“两区”图件导出

7．1．8“两区”拓扑检查与坐标转换

7．2．1电子政务前台界面

7．2．2电子政务后台界面

7．2．3“两区”地图数据查询

7．2．4电子政务平台空间信息管理

7．2．5电子政务平台非空间信息管理

7．2．6电子政务平台补贴管理

7．3“两区”划定外业调绘平台

7．3．1平台主界面

7．3．2 GPS设置

7．3．3图层管理

7．3．4外业调绘

7．4本章小节

第八章结论与展望

8．2展望

参考文献

致谢

研究生期间参加项目及成果