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系統功能實現

浙江省農業地質環境信息系統(AGEIS)以解決項目形成的海量調查數據和成果數據存儲管理、公用信息及專業信息***享平臺建設為目標,采用全菜單式快捷操作,提供美觀實用、友好直觀的中文Windows風格用戶界面,具有極強的可操作性,充分發揮GIS以圖形面對用戶的特點,信息表現方式更加直觀,效率更高,方便易學、易於操作。

1.系統管理子系統

(1)用戶管理

用戶管理是為系統管理員提供的對用戶進行註冊、修改、刪除等管理功能。在用戶管理中,新增和編輯用戶時,管理員可設定用戶性質、可訪問數據密級、可查詢行政範圍、可查詢圖層等(圖9-5),約定被賦權用戶的數據查閱範圍和數據密級。其中數據庫入庫時,數據按照圖層數據的保密程度進行定級,***分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3個等級,分別表示壹般、秘密、機密。

圖9-5 用戶管理界面

(2)操作功能權限分配

用戶操作權限設定了用戶對空間數據和非空間數據的可見、可編輯、可下載、可打印4種。可針對用戶方便靈活地賦權設定,確保訪問要求與所得權限壹致,保證系統數據的安全。

(3)數據導入

系統專門提供了數據導入模塊,導入時可以根據用戶的需要,按照壹定的範圍或特征數據類型定義要素集,如所有的蕭山示範區農業地質環境數據導入至“蕭山”要素集中。導入過程中具有數據檢驗提示的功能,非系統規定的格式及投影無法進行導入,以避免錯誤無效的數據進入數據庫。

(4)日誌管理

為了提高數據庫的安全性,系統會自動記錄數據庫的訪問、操作等信息,記錄用戶的註冊、登錄、賦權等信息和數據導入、訪問、更新等信息,並提供了日誌信息的導出、查詢等功能,使用戶能夠方便快捷地了解數據庫的使用情況。

2.導航子系統

導航子系統是自用戶登錄之後的主界面,也是入口界面(圖版Ⅸ-1),圖形顯示為浙江省地理內容,可對其進行全景、放大、縮小、漫遊等視圖操作;提供了用戶進行數據源選擇的功能,選擇方式可按行政區劃(省級、地區級、縣級、鄉鎮級)、按標準圖幅(1:5萬、1:10萬、1:25萬、1:50萬)或按本次農業地質調查項目的工作區範圍(浙北、浙東、浙中)選擇;也可由用戶自畫多邊形或輸入經緯度的方式選擇。

圖9-6 圖層管理界面

在數據庫連接的前提之下,根據用戶需求,系統會自動調用所連接數據庫數據,並按用戶範圍過濾遮蓋,生成相應地圖顯示圖層。

3.地圖管理子系統

(1)實時顯示功能

二維視圖具有全圖漫遊,無極縮放,可選參數調整工程實時顯示比例的功能;通過圖層控制窗口實現數據圖層的比例顯示、圖形參數設置、圖層順序調整、屬性表顯示等,圖層控制視圖(圖9-6)中提供有層結構、庫結構2種顯示模式。系統還提供了色階管理功能,地球化學圖的前期制作由GEOMDIS軟件完成,成圖過程中根據相應的行業標準進行色階劃分,生成每壹張圖的色階文件(*.pal),系統通過調用相應元素色階文件來實現地球化學圖專業顯示。顯示效果如圖版Ⅸ-2所示。

(2)編輯功能

系統實現矢量圖形編輯功能,可進行點圖元、線圖元、面圖元的增加、刪除、修改功能,另外還提供了對圖元屬性的編輯功能。為保證數據庫的安全性,無編輯權限用戶不能對所連數據庫中的數據進行更新,對於數據庫內容的編輯修改只能由系統管理員和賦予編輯權限的用戶完成。

(3)投影轉換功能

本次入庫的矢量數據的坐標系均為以度為單位的無投影地理坐標系。為便於數據的管理,AGEIS提供了二維空間數據動態實時投影轉換功能,內置了經緯度、北京54、西安80及WGS84等不同橢球的高斯投影之間的變換(圖9-7),也可進行自定義投影,即自設坐標系、橢球參數及投影類型等進行投影轉換。

(4)輸入輸出功能

AGEIS可直接讀取ShapeFiles格式、GeoTIF格式及數據庫中ArcInfo格式的數據。打印輸出功能提供了方便、快捷的整體布局方式,用戶可根據圖層自動設置圖例,根據需要自動添加成圖比例尺、指北針、圖框等,結果可直接輸出至打印機或以BMP、JPEG、TIFF等圖像文件格式輸出。

圖9-7 投影變換界面

(5)查詢功能

只要各用戶對同壹數據滿足相應的權限,就可進行多用戶多種方式的並發信息查詢,包括點擊查詢、多邊形查詢、緩沖區查詢、屬性與圖形數據混合查詢、各類專題要素的SQL查詢等(圖版Ⅸ-3)。各類查詢結果可根據專業要求,以色塊圖、直方圖、曲線圖、密度圖等圖表的形式或三維動態的形式輸出。

(6)分析功能

分為空間分析和統計分析2部分。對給定的行政區域或任意多邊形範圍內實現常規的多元統計分析,包括背景值統計、基準值統計、相關分析、因子分析、聚類分析、回歸分析等功能。

此外可利用專題圖層的屬性信息直接生成專題統計圖,成圖方式可選擇點子圖、色階圖、標準直方圖、餅圖等。如對蕭山區不同鄉鎮的農業人口分布情況的統計結果以色斑圖顯示(圖9-8),表現了各鄉鎮農業人口的稠密度。

(7)評價功能

利用不同的評價數學模型,向導式地進行區域土壤環境質量評價、綠色農產品產地評價、無公害蔬菜產地評價、無公害水果產地評價等。如土壤環境質量評價,按照國家土壤環境質量標準(GB15618—1995),以4km2或1km2為評價單元,根據土壤pH值、Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni、DDT、六六六的點位坐標、元素和有機汙染物分析結果,以“壹票否決法”為準則,對選定區域的表層土壤環境質量進行了功能分區(圖9 9)。

圖9-8 鄉鎮經濟專題統計圖

圖9-9 土壤環境功能分區評價界面

4.三維管理子系統

(1)數據獲取與顯示

本子系統能讀取GRD和PRD格式的數據,其中GRD格式是國家空間數據交換格式,可由系統通過反距離加權、克裏金、八方向反距離加權等插值方法實時生成,如蕭山-紹興地區的表層土壤分析數據采用反距離加權法(IDW,即Inverse Distance Weighted)進行空間內插,可以得到選定區域內重金屬元素的平面圖或三維立體圖,並可用分級色和過渡色自動匹配相應的分析值(圖版Ⅸ-4)。GRD格式是系統自定義的金字塔數據格式,通過金字塔分層(包括極精細、精細、壹般、粗糙層)實現數據的快速瀏覽,解決海量地形、影像數據存儲及管理,數據只能由本系統生成。

(2)飛行及查詢操作

飛行操作主要是為用戶提供虛擬現實瀏覽,對三維視圖均可進行路線控制飛行和自由飛行,路線控制飛行是通過定量化設置飛行的速度、視角、z軸偏移量、飛行模式(基於表面模型、固定飛行高度)等控制飛行方式(圖版Ⅸ-5)。自由飛行則通過鍵盤來控制各個飛行參數。

三維查詢功能主要包括點、線、區矢量數據(ShapeFiles格式)的屬性信息查詢和DEM數據的XYZ值查詢。

(3)三維動態演化

通過設置指數演化方程,設置演化速度、延伸演化日期、自處理演化、單點演化模式和設置演化時間,用戶可通過自定義演化方程,即通過自定義三次指數演化方程的系數進行演化,對前後2個時間段數據形成的GRD進行插值以模擬其間的數據三維演變形態,並最終對未來演化趨勢進行預測,形成未來某時間的地球化學元素的GRD(圖版Ⅸ-6)。

5.文檔管理子系統

圖9-10 文檔窗口查詢農產品方面指南標準界面

浙江省農業地質環境調查積累了不同類型的文檔資料,包括管理政策法規、項目成果、指南標準。其中項目成果資料包括采樣記錄、設計書、成果報告、成果圖及多媒體等。所有文檔資料以二進制的形式存儲於SQL Server中,通過數據字典(如文檔對照表)進行文檔代碼翻譯,在文檔窗口中以直觀顯示,實現按項目結構的方式分類統壹管理(圖9-10)。子系統提供了各類文檔資料顯示查詢功能,如輸入關鍵詞實現對文檔庫的檢索查詢。同時提供對TIF、BMP、JPG等格式成果圖的縮放功能,方便查閱。