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GIS 技术

GIS技术可以为多种来源的空间信息数据采集提供地学知识与处理。空间数据是指描述“空间实体”的空间位置特征与专题属性的数据，通常包括不同来源和形式的遥感数据、地形图数据、专题图数据、野外采样数据、统计调查数据等。

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广西壮族自治区农用地分等是在掌握全自治区农用地数量与分布的基础上，借助于地理信息系统和计算机技术，对农用地的质量进行全面、科学、综合的评价，为提高农用地管理提供依据。工作中主要利用MapGIS软件强大的图形编辑功能、数据库管理功能和空间分析功能，科学量化农用地数量、质量和分布，形成数字化的各类农用地分等工作底图，对全自治区农用地进行综合分析、评价，提高了分等结果的准确性和精确性。广西壮族自治区农用地分等采用的信息系统是以MapGIS软件为基础平台，结合Excel电子表格和Access数据库等软件，根据该自治区农用地分等的技术路线，对MapGIS软件进行局部的二级开发，保证了广西壮族自治区农用地分等信息系统的结构完整和功能齐全，建库方便、快捷。

（一）资料整理与图件准备

将资料整理录入计算机，对资料数据进行综合核实，剔除不符合实际的特殊的极值，为入库做好准备。图件的准备工作包括工作底图的准备和其他专业要素图件的准备。图件比例尺要满足农用地分等精度要求，图上内容要素齐全、图面清晰，满足扫描矢量化要求。

（二）工作底图的入库（数字化）

具体工作过程中，采用各县（市、区）1∶5万～1∶10万的土地利用现状图作为工作底图，用扫描仪将工作底图资料进行灰度扫描，以栅格形式存贮于图像文件中（例如TIFF格式），在MapGIS软件编辑功能下，经过图像黑白转换，进行矢量化，转换成矢量数据，把点、线分层存入，成为线文件或点文件，再进行点、线、面的编辑，然后把编辑好的图形文件进行光栅处理，输出图件校对。其中，图形编辑包括对点、线、面3种图元的空间数据和图形属性进行编辑。首先，对已经矢量化好的图形文件（线文件或点文件）进行参数设置（即分层设置、线形设置、符号设置、区颜色设置），编辑点、线属性结构；然后，对图形数据进行自动拓扑处理，经过建立拓扑关系的图形，每个区域赋予属性并自动控制为区域填色。根据图件的用途，可以更改区域参数及属性。

（三）分等单元图的编制

根据分等评价单元的基本要求和单元划分时应遵循的原则，结合广西壮族自治区区域内地貌类型多样、地形复杂、土壤类型异常明显，呈垂直分带性、农用地分布零碎等特点，采用叠置法将同比例尺的土地利用现状图（工作底图）与地形图、土壤图叠加，手工划分分等评价单元，并按行政区划编号。

在已经编制好的各县（市、区）分等评价单元图上，进行农用地分等单元图数字化，即将划分好的分等评价单元的手工图作为作者原图，在已经数字化的同比例尺土地利用现状图上，采用MapGIS在图上进行点图元编辑。然后，在图形编辑菜单中打开区属性编辑栏，根据单元编号所在的区域（即面域），输入单元编号，编辑单元区属性（即分等单元属性编辑），使单元编号成为图、表链接的关键字段，完成分等单元图件数字化。

（四）编制单元因素分值

以手工划分的分等评价单元图为工作底图，按照广西壮族自治区农用地分等所确定的分等因素图逐一套合分等评价单元，读出该评价单元所应有的因素分值，即计算单元因素分值，对照“指定作物－分等因素－自然质量分”关系表，将分等因素分值转换成分等因素自然质量分，再把各分等评价单元的自然质量分录入计算机，编制分等单元分等因素自然质量分值表。

（五）分等评价单元的自然属性和经济属性入库

将分等评价单元自然质量分值表以Excel格式录入计算机，成为电子表格文件，即分等评价单元的自然属性入库。分等评价单元的经济属性指单元的土地利用系数和土地经济系数，是将有关资料在电子表格上按指标区进行汇总计算得出，根据规程要求划分土地利用等值区和土地经济等值区，将各分等评价单元所处的土地利用等值区的值与土地经济等值区的值读出并录入分等评价单元自然属性表，再在计算机上对电子表格进行分析，计算出各类等指数，完成分等评价单元的自然属性和经济属性入库，把Excel电子表转到数据库存为DBASE格式文件。

（六）建立农用地分等数据库

将编辑好的分等单元图形属性的数据文件与数据库中的分等单元自然属性和经济属性质量分值电子表（DBASE格式）数据文件，根据关键属性字段（分等单元编号）挂接，即把已经存在的图形属性信息和空间数据库中的自然属性和经济属性信息用关键字段链接起来，使图、表合一，成为统一的空间数据库。这样建立起来的农用地分等数据库，可以把图形属性数据和空间属性数据库的采集并行，便于图、表的修改，即对表格进行修改，就能使图形自动完成更改，提高成图的工作效率和精度。在计算机系统软件属性管理菜单中，根据属性赋参数栏，对各种农用地分等因素值、分等指数参数值规定一定范围域，给范围域设置颜色参数，完成颜色参数设置后，农用地分等信息系统自动给数据图形的值域赋予颜色，进行农用地的各种因素图件和等别图件的制作，并根据系统内的条件生成点文件，把区域属性转换成等别号，图形上注解等级信息，由此完成广西壮族自治区农用地分等数据库的建立。

（七）农用地等别面积的汇总统计

根据等别图图形属性数据文件，在MapGIS软件实用服务功能上，打开投影变换菜单，点击工具栏，在属性生成文件文本目录下，打开图元文件，由图形属性库（各单元图形属性）生成文件，存为TXT格式的报表文件，再由TXT文件转为Excel电子表格，进行分等面积汇总。由图形属性文件转换成的Excel电子表格文件，保留了农用地各单元的属性，例如，乡（镇）、村、地类号、单元号、等别、面积等。在此基础上分村汇总等别面积，并结合各县（市、区）土地利用现状变更台账数据，进行单元面积平差。经过平差的农用地单元面积，分村、乡（镇）、县（市、区）、全自治区4级，在计算机上进行等别面积汇总统计。

地理信息系统gis毕业论文，开题报告论文技术路线怎么画

制作技术路线图之前首先要明确论文的写作内容，拟定研究逻辑，使得最终制作的技术路线图清晰明了，给阅读者一目了然的感觉！

然后在word中使用流程图的方式将论文的技术路线逐一进行明确，涉及到的主要内容都用进行细分。

如下图：

软件开发技术路线

应用 GIS 系统多种多样，形式各异，但从开发实现的角度考虑，基本上可以概括为三种形式: 独立开发、单纯二次开发、集成二次开发。

独立开发的优点在于无须依赖任何商业 GIS 工具软件，这样一来不仅减少了开发成本，而且同样的算法设计与代码运行可以运用于以后的类似的应用系统开发中，这样可以为许多最终用户节省购买 GIS 工具软件的费用，但进行这种方式的开发一方面要求开发者具有深厚的计算机程序设计功底，另一方面对于大多数开发者来说，能力、时间、财力方面的限制使其开发出来的产品很难在功能设计和使用上与商业化 GIS 工具软件相匹敌，而且在购买 GIS 工具软件上省下来的钱可能还抵不上开发者在开发过程中绞尽脑汁所花的代价，因此这种开发方式仅为少数开发者使用。

单纯二次开发由于是借助于 GIS 工具软件提供的宏语言进行的，省时省心，但不管是ArcView 提供的 Avenue，还是 MapInfo 提供的 MapBasic，作为编程语言都只能算是二流的，用它们来开发应用程序仍不尽如人意，效率低下，且在界面设计上相对单一，难于发挥开发者的想象力以及不同 GIS 应用的需要。

集成二次开发既可以充分利用可视化软件开发工具的高效方便的编程功能，又可以充分利用地理信息系统工具软件完备的空间数据可视化分析处理功能，集二者之所长，不仅能大大提高应用系统的开发效率，而且使用面向对象的可视化软件开发工具开发出来的应用程序具有良好的外观、完善的功能，且可靠性好、便于维护。尤其是使用 COM 技术利用 GIS 功能组件进行集成开发更能表现出这些优势。

综上所述，集成二次开发正成为应用 GIS 系统开发的主流方向。GIS 工具软件一般是有计算机专业技术人员组成的科研集体完成开发的，系统的设计技术较高，而实用 GIS 系统一般是非计算机专业人员开发、用于特定行业或特定地区的软件系统，具有较强的应用专业性或区域性。从某种意义上来讲，GIS 工具和应用 GIS 系统在功能上没有本质的差别，主要体现在通用性和专用性上，既从通用界面到专用界面，从通用模型到专业模型。地理信息系统软件设计技术较高，在应用 GIS 系统开发上重复开发 GIS 技术的基础功能无疑会造成人力和财力的巨大浪费，而且对非计算机专业的技术人员来讲也存在有巨大的难度。在地理信息系统工具上开发应用 GIS 系统无疑是一条捷径，不仅可以节省软件开发的人力、物力、财力，而且也大大缩短了软件开发周期，提高了应用系统的整体水平。

近几年来，GIS 工具得到了快速发展，而且日益成熟，有些软件已经提供了功能强大的二次开发功能，为迅速建立应用 GIS 系统奠定了基础。任何一个地理信息系统应包括如下几方面的内容: 数据输入、数据编辑、数据查询、空间分析模型、信息输出。在 GIS 工具上进行应用 GIS 系统的二次开发主要完成如下几方面的工作: 专业化界面开发，使通用GIS 工具转化为专用 GIS 系统; 高层次的专业应用模型开发与模型管理，完成特定行业要求的空间模型运算。

本系统软件开发技术路线为:

( 1) 以 Windows 98 为操作系统，以 MapGIS 为 GIS 支撑环境平台。

( 2) 使用 MapGIS 的 API 函数进行二次开发，以 Visual C + + 为开发编译工具，重新开发 C + + 类库，实现系统界面风格上的一致。

( 3) 在系统开发中要充分利用现有的软件开发成果，以缩短系统的开发周期和可行性，严格按照软件开发规范开展工作。

( 4) 引入成熟的算法与源代码。

( 5) 注重软件的测试工作，将软件问题消灭于萌芽之中。

主要研究内容和技术路线

9. 2. 1 研究内容

为保证荆各庄矿区石炭二叠纪地层中 9 煤层能够安全开采，本课题主要根据所收集的资料( 荆各庄地质报告、荆各庄水文地质图、荆各庄 9 煤层采掘平面图等) ，运用 GIS 与 BN相结合的方法计算出各评价单元的突水概率，并以此为依据对研究区进行煤层顶板突水危险性评价，最终针对不同顶板突水概率区域提出相应的防治措施。具体研究内容如下几个方面:

( 1) 研究 GIS 与 BN 的耦合技术，对其应用于煤层顶板突水进行可行性分析。

( 2) 建立煤层顶板突水危险性评价基本理论体系。

( 3) 通过对煤层顶板突水的主要影响因素的分析，建立包括地质构造特征、含水层条件、隔水层条件和开采活动 4 个方面的煤层顶板突水评价指标体系。

( 4) 利用 GIS 的数据采集功能和空间分析功能对收集到的相关资料进行量化，建立各个评价指标的专题图，并同时建立空间数据库。在此基础上对各子专题图进行叠加分析，确立评价单元，并生成多属性联合的空间数据库。

( 5) 在数据库建立的基础上，应用 BN 软件，建立煤层顶板突水的 BN 模型，进行模型解释和模型分析，并最终通过 BN 推理，计算出各评价单元的突水概率，以此为依据得出顶板突水危险性评价图。

( 6) 提交最终成果并对成果进行分析，提出相应的防治措施。

9. 2. 2 技术路线

本文研究对象是荆各庄煤层顶板突水区域危险性评价，目的是从煤层顶板突水形成的基本条件、诱发动力分析入手，判明哪些区域容易发生突水，以及发生突水的概率等。其研究方法主要是从地质因素和采矿因素出发，采用数理统计和人工智能等定量的数学方法，结合荆各庄煤层突水调查结果，判定研究区内不同位置煤层顶板突水发生的可能性大小，最终探索出了一条矿井突水危险性评价的可行途径。具体研究路线如图 9. 1 所示。

( 1) 资料收集: 收集研究区自然地理、地质、水文地质、钻孔等相关方面资料，并按照顶板危险性评价所需加以整理提取;

( 2) 评价指标体系构建: 翔实系统地分析确定控制煤层顶板突水的因素，正确建立煤层顶板突水的评价指标体系;

( 3) 评价指标专题图建立: 在煤层顶板突水因素分析确定的基础上，以 GIS 的空间数据统计分析功能为操作平台，利用它强大的空间信息处理分析能力，对各种图形信息进行量化，建立煤矿顶板突水各评价因子的子专题图层;

图 9. 1 技术路线图

( 4) 多因素叠加分析确定评价单元: 应用 GIS 的空间分析功能进行多源地学信息的复合叠加，实现同一区域、统一地理坐标的不同信息的叠加，确定研究区评价单元，同时生成空间属性数据库;

( 5) BN 建立: 基于空间属性数据库，应用 Genie 软件，运用 BN 的相关知识构建突水因素和突水事件的 BN 图;

( 6) BN 分析: 通过 BN 分析得到最利于突水发生的因子状态组合;

( 7) BN 推理: 在 C#开发环境下，加入 Genie 中提供的 SmileX 组件，进行编程，实现Genie 与GIS 的数据接口，完成 BN 的概率计算及 BN 概率推理;

( 8) 评价分区: 依据上述概率计算结果，应用 GIS 的显示功能将煤层顶板突水危险程度进行分区划分显示，得出煤层顶板突水危险性评价图;

( 9) 运用样本二分法对评价模型进行验证，证明此评价方法的可行性。

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