高昭良(福州市勘測院350003)

　　【提要】 本文系統(tǒng)論述應用GIS與Rs技術建立園林綠化地理信息數據庫與管理信息系統(tǒng)的技術與方法。

　　【關鍵詞】 園林綠化； GIS； Rs； 數據庫

　　Abstract：The technology and method of using GIS and RS technology to build Landscape Green GIS database and GIS ale systematically

　　introduced in this paper

　　Key words：Landscape；Green；GIS；RS；Database

　　1引言

　　　　隨著近幾年地理信息系統(tǒng)(GIS)技術發(fā)展成熟，在城市規(guī)劃、建設、管理領域得到了廣泛的應用，極大地提高了政府的管理水平和辦公效率；事實上，園林管理數據據疊加到地圖上，利用GIS所提供的地圖分析和表現功能，通過各種專題圖和統(tǒng)計圖的制作，進行形象直觀的分析，便能使隱藏在數據表中的規(guī)律躍然眼前；利用數據庫中數據的空間關系，各種來源的數據表可以結合在地圖上以供分析；通過強大的、有效的地圖系統(tǒng)將復雜的表格數據以地理的形式展現出來，從而挖掘出數據之間的關聯(lián)性和發(fā)展趨勢，為園林綠地系統(tǒng)規(guī)劃業(yè)務提供更好的決策支持和分析能力。

　　2系統(tǒng)設計目標

　　　　開發(fā)和建設本系統(tǒng)的最直接目標就是：采用計算機數據庫技術、地理信息系統(tǒng)技術等先進的技術手段來實現對福州市現狀綠地數據庫的動態(tài)管理，方便用戶對綠化現狀數據的查詢、統(tǒng)計和分析等要求；并在此基礎上實現福州市園林綠化規(guī)劃方案的管理及輔助設計，提供有關規(guī)劃設計的分析、統(tǒng)計信息，為福州市園林局等職能部門提供輔助決策支持。具體而言，建成后的城市綠化地理信息系統(tǒng)應達到如下目標：

　　(1)利用數據庫技術、GIS技術等先進的信息技術手段實現對城市園林綠化現狀數據庫的管理與維護。

　　(2)實現對城市園林綠地專項規(guī)劃方案的電子數據(包括現狀與歷史)的動態(tài)管理，方便用戶的查閱與使用。

　　(3)實現對城市綠地現狀數據的查詢，并能實現各種類型的綠地指標統(tǒng)計。

　　(4)系統(tǒng)能實現GIS與CAD功能相結合，圖形編輯操作功能方法簡便。

　　(5)實現規(guī)劃綠線、古樹名木等數據的管理。

　　(6)在以上構建的軟件信息平臺的基礎上，為有關職能

　　部門的園林綠化調查及專項規(guī)劃工作提供輔助決策的功能。

　　3城市園林綠化數據庫及編碼設計

　　3．1現狀綠地信息分類與編碼的制定

　　　　綠地信息分類與編碼表分為：大類，中類，小類；大類有：G1(公共綠地)，G2(生產綠地)，G3(防護綠地)，G4(單位附屬綠地)，G5(居住區(qū)綠地)，G6(道路綠地)，G7(風景林地)，G8(名木古樹、零星大樹)，G9(文物保護綠地)；大類還可細分為中類，小類。喬木用A表示，灌木用B、草坪用C、水面用D、建筑物用E、道路廣場用F、空地用G、屋頂綠化用H(只作為覆蓋面積計算)、垂直綠化用I(不記入綠地和覆蓋面積)。綠地信息分類與編碼表由于篇幅所限省略。

　　3．2城市園林綠化數據庫設計

　　　　數據庫的內容和結構在很大程度上影響著GIS軟件系統(tǒng)的功能和質量，以及GIS技術與其他應用技術的集成，從而最終會影響用戶對GIS軟件系統(tǒng)的使用。因此，設計并實現一個內容豐富、結構合理的數據庫，是GIS軟件系統(tǒng)設計質量好壞的關鍵。

　　以“福州市綠化管理信息系統(tǒng)”為例，其中所要處理的數據主要包括兩個方面的內容：一是基礎背景數據，包括1：5000矢量地形圖和全色遙感圖像數據；二是本系統(tǒng)所要進行管理和處理、分析的核心專題數據??園林綠化專題數據庫，它包括“公共綠地專題”、“道路綠地專題”、“居住區(qū)綠地專題”、“單位附屬綠地專題”、“生產綠地專題”、“城市防護林帶綠地專題”和“城市風景林帶綠地專題”等方面的專題數據。其中，第一部分為基礎背景數據，只需要圖形數據，而不需要考慮屬性數據及其數據結構；而第二部分的專題數據由于要進行大量的GIS數據處理、查詢、統(tǒng)計、分析等功能，需要建立相對完善的數據庫結構。其他還有地界范圍線數據包括各種層次的行政區(qū)劃范圍以及公園、道路等的范圍界限要素。設計一個結構合理的GIS數據庫，對于建設一個高質量的GIS軟件系統(tǒng)具有十分重要的意義。GIS數據設計主要內容有：(一)坐標系統(tǒng)定義；(二)點、線、面要素編碼與符號樣式設計；(三)屬性結構設計；一般還要考慮數據更新設計。由于篇幅所限，數據庫表結構分析設計內容省略。4應用RS、GIS技術進行城市園林綠化數據調查及建庫

　　4．1應用航測遙感技術采集處理現狀調查數據：

　　(1)全數字航測內業(yè)測圖：采用VirtuoZo全數字攝影測量系統(tǒng)，對l：4000航攝比例的航空影象數據進行綠化覆蓋要素采集。

　　(2)衛(wèi)星遙感圖像處理與應用：衛(wèi)星遙感圖像數據為IKONOS衛(wèi)星拍攝的一米分辨率黑白圖像數據和四米分辨率的多光譜圖像數據融合而成。地面采樣間距(GCP)：采用三次疊代法進行影像重采樣，地面采樣間距在0．8?1．2米間的影像優(yōu)先進行重采樣。衛(wèi)星遙感圖像數據應用專業(yè)圖像處理軟件進行數據質量處理，同時以1：500現狀地形數據作為參照按三次多項式進行配準糾正。對于200平方公里的融合影象數據，存儲空間達到1GB以上，必須采用圖像壓縮技術；目前，較為理想的壓縮格式為：MrSID和ECW兩種，均為基于小波變換的影像壓縮技術，允許以數十倍的比率壓縮海量影像數據；并且得到大部分GIS平臺的支持。

　　4．3數據處理建庫(以福州市園林綠化調查為例)

　　　　數據處理建庫過程主要采用在MiemStation／J和Geograph?ics／J平臺上進行二次開發(fā)程序，實現數據進行批量拓撲處理、屬性關聯(lián)等工作，從而大大提高數據的準確性和處理速度。(1)對圖形作拓撲整飾，保證所有的面閉合，文本的中心在面內；對圖形做拓撲分析，生成一些拓撲面；文本注記與面邊界線的關聯(lián)；把文本注記賦于面的屬性。(2)MicroStation的DGN數據轉GIS的數據格式，利用的是Bentley提供的GIS平臺轉換軟件??GeoExchange。轉出結果符合系統(tǒng)需要的格式，所有的屬性數據都已關聯(lián)到圖形上。

　　4．4柵格矢量數據疊加

　　　　在SuperMap Despro環(huán)境中，建立園林現狀調查數據工作空間，將經過精確配準糾正的遙感圖像數據文件、綠地要素層地圖數據文件、覆蓋要素層地圖數據文件、古樹名木地圖數據文件等引入，進行分層疊加

　　6系統(tǒng)開發(fā)運行環(huán)境

　　6．1系統(tǒng)開發(fā)運行的軟件層次結構（略）。

　　6．2系統(tǒng)開發(fā)運行的硬件環(huán)境

　　　　根據以上分析以及計算機技術發(fā)展的最新成果和主流配置，發(fā)揮本信息系統(tǒng)最佳性能，建議計算機硬件配置為：CPU：Pentium 4，主頻1．7 G；內存：256MB；硬盤：40GB以上；繪圖儀：A0幅面彩色噴墨繪圖儀、A3打印機；100M局域網；

　　7系統(tǒng)設計與功能實現

　　　　根據系統(tǒng)所要達到的目標以及系統(tǒng)功能需求，系統(tǒng)設計結構體系與主要功能模塊為：

　　(1)數據輸入修改模塊：包括圖形數據與屬性數據的輸入修改。提供常用的圖形編輯工具：如點、線、面的各種繪制工具，有較強的CAD功能。

　　(2)數據維護模塊：主要用于實現園林綠化現狀GIS圖形和屬性數據的新增、編輯、刪除等功能，以保證數據庫的現時性和準確性；進行數據庫的安全性管理及數據更新備份。

　　(3)地圖操作模塊：實現地圖窗口的縮小、放大，移動，圖層顯示控制，距離、面積的量測等功能。

　　(4)信息查詢模塊：為用戶提供方便、快捷靈活的圖文互查工具。

　　(5)報表打印輸出模塊：此功能可根據用戶的實際需要，將系統(tǒng)數據庫中的關鍵信息以及查詢統(tǒng)計的資料以各種美觀的報表格式打印輸出。

　　(6)綠地指標分類統(tǒng)計模塊：該模塊的功能是根據福州市現狀綠地調查成果或者各類專項綠地規(guī)劃數據進行城市綠地率、城市綠化覆蓋率等指標的統(tǒng)計計算

　　8結束語

　　本文方法在福州市園林綠化管理信息系統(tǒng)建設實踐中，大大提高了生產效率；與傳統(tǒng)的外業(yè)測繪和圖紙面積量算統(tǒng)計的方法相比較，調查與計算的勞動強度大大減少，生產效率和數據準確性上都大大得到提升。結果證明，僅用了3個月(20個班組，2個數據處理小組(25人)，1個開發(fā)建庫組)就完成了福州市200平方公里的園林調查建庫，采用以往傳統(tǒng)方法同樣規(guī)模的隊伍也得在8?12個月內才能完成。并且在此基礎上進行園林規(guī)劃的綠線數據與現狀數據庫已經共享到福州市規(guī)劃電子審批系統(tǒng)中，發(fā)揮了重要的指導作用。同時，由于綠地系統(tǒng)規(guī)劃對現狀調查數據精度的要求較高與成果提供時間緊，沒有采用多波段衛(wèi)星遙感數據進行綠地覆蓋要素的自動解譯提取，否則調查建庫的生產效率將更高。

　　參考文獻

　　【1】北京超圖地理信息技術有限公司，SuperMap III開發(fā)教程，

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　　【2】陳述彭、魯學軍、周成虎，地理信息系統(tǒng)導論，北京，科學出

　　版社．1999