系统化设计
⑴ 系统功能设计
（一）系统功能结构
农用地分等信息系统的基本功能是为专项土地评价服务，并结合土地管理工作，实现农用地分等工作的信息化、一体化。系统在开发设计中，依据要实现的目的和针对的用户对象，设定四大类功能模块：系统管理维护功能、日常业务管理功能、农用地分等专项功能及专家支持功能模块。系统功能结构见图3-85。
1.系统管理维护功能模块
该模块面向的是系统的超级用户，主要实现系统的运行维护，包括工作用户的增删、用户密码和相应权限的设定；目录文件系统的统筹管理；系统用户的操作培训以及提供相关的帮助文件；数据标准的定义及接口；系统的功能扩展等。
2.日常业务功能模块
该模块在实现空间数据和属性数据绑定的基础上，实施日常国土资源管理工作，包括一般的空间数据查询，既能从空间查询到相关的属性，也能从属性实现精确的空间定位显示；根据工作的需要对属性数据库进行输入、更新等编辑操作；对研究区农用地等别及其相关面积属性按照行政级别进行相应的分类汇总、报表输出。日常业务功能模块区别于分等专项功能模块，它是信息系统的一个常用又不可或缺的部分，它面向的对象是一般操作用户。
3.农用地分等专项功能模块
该模块在GIS支撑下实现空间数据和属性数据的动态链接，实现分等的多个子功能：根据农业区划、作物的适宜性以及表现出来的区域差异性，划分农用地分等指标控制区；构建分等因素指标体系，运用定性、定量法或两者结合来选取分等因素并确定分等因素权重值；分等因素指标分值量化，建立相应的分等因素分值隶属函数；计算分析指定作物的投入－产出数据，划定作物的土地利用系数等值区和土地经济系数等值区，得到作物的土地利用系数和土地经济系数；计算农用地的自然质量等指数、利用等指数和经济等指数，从而最终实现对农用地等别的划分。此功能面向土地评价专业人员。
图3-85 江苏省农用地分等信息系统功能结构图
4.专家支持功能模块
该模块采取开放式设计，应用互逆的推理和反馈机制，能根据专家知识的推理情况以及系统对专家知识的反馈进行知识库的调整。也就是通过有着丰富的土地评价相关知识和经验的专家，把相关的知识和经验以知识库的形式表达和存储，同时利用这些专家知识对现有的项目进行推理的过程。本系统中充分利用专家知识，允许系统操作人员根据实际情况动态增加或减少参评的分等因素，并对相关分等因素赋权重，同时参照专家知识对每个分等因素进行量化，从而实现系统的柔性设计。
（二）分等专项功能模块功能构成
系统分等专项功能模块在农用地资源分等中将实现如下具体功能。
1.初始参数的输入
系统提供“省、农业区划→市→县（区）→乡镇”的组合框：
中国耕地质量等级调查与评定（江苏卷）
用户可选择不同的行政级别和区域范围来输入与更新属性数据库。其中，作物产量比系数（如江苏省以水稻为基准作物，则指定作物小麦对水稻的产量比系数为1.3）可按全省范围一次性输入；作物的光温生产潜力根据国土资源部提供的标准，要求按县级行政范围输入。
2.查询与更新
可按全省或市或县的行政范围调入评价单元数据库，进行原始数据的浏览更新；同步刷新相对应的单元图层，既能实现从属性数据到单元图层的空间定位，也能根据单元图层逆向查询提取相关的属性数据。
3.因素质量评价体系的建立
江苏省农用地分等采用的是定量化的分等因素评价体系，建立评价因素指标值－质量分值的分段连续隶属函数，同时指标体系作为一种动态库允许专家用户根据相关经验和知识进行调整，体现系统设计的柔性化。首先，从评价因素组合框中选择单个评价因素，系统从单元库中读取评价因素的数据，分别以表格和频率直方图的形式表达；然后，专家用户可根据知识经验在频率直方图上通过曲线拐点来调整作物适应性的临界点，从而建立起完整的隶属函数，或者直接在表格中输入作物适应性临界点的上下限。
4.作物的投入－产出分析
建立以乡镇为基本分析单位的作物投入－产出数据库。系统分别实现了计算作物产量→选择本区域内合理的产量最大值→计算初始土地利用系数（土地经济系数）→划分土地利用系数（土地经济系数）等值区→根据图形显示的结果调整土地利用系数（土地经济系数）等值区→重新计算等值区土地利用系数（土地经济系数）。本功能有三个特点：①系统提供“农业区划→省→市→县（区）→乡镇”的组合框，计算“区域内合理的作物产量最大值”时必须先选择相应的区域范围。以江苏省南通市海门县为例，由于当地的农业耕作制度不同于南通市域的整体情况，海门县的土地利用系数、土地经济系数的计算和等值区的划分都是在县域范围内进行的，而其他则在市域范围内统一计算划分；②建立“初始土地利用系数”“初始土地经济系数”的频率直方图，以直观的图表来划分系数的等值区；③等值区表格和乡镇图层相结合，初步划分等值区后，同步在图层上显示，根据农业生产具有区域性和地带完整性特点，通过图示效果调整个别乡镇的等值区。
5.等别计算
江苏全省分为6大农用地分等指标区，每个指标区都有各自的指标评价体系。系统建立了6大区的指标体系库，调用分等单元数据，通过判定每个分等单元的指标区归属情况，运用不同的评价体系计算分等因素的农用地自然质量等指数、利用等指数和经济等指数。
读取农用地自然质量等指数、利用等指数和经济等指数数据，分别建立其相应的频率直方图，通过判读频率直方图得出等别划分的标准并输入，系统将根据标准重新划定等别，在图层上同步显示等别的结果，根据农用地质量的连续性和过渡性，结合相关的资料判读，并修正不合理的分等单元等别。
6.分类统计和输出
提供从省→市→县（区）→乡镇不同行政级别的分类统计功能，有利于国土资源管理部门根据行政范围进行相关的统计，包括评价单元个数、等别范围、等别区域分布差异、各等别面积统计等，也有利于制作相关的报表和专题信息图并输出。
⑵ 什么是系统设计
联邦德国现代设计上的一个重要的里程碑，是发展了以系统思维为基础的系统设计。系统设计是以高度秩序化的设计来整顿混乱的人造环境，使杂乱无章的环境变得比较具有关联性和系统化，并通过系统设计使标准化生产与多样化的选择结合起来。它的使用首先在于创造一个基本模数单位，形成有简便的可组合的基本形态，然后在这个单位基础上反复发展并形成完整的系统。这一设计方法还实际上加强了设计中几何化、特别是直角化的趋势。
⑶ 系统设计的原则
系统总体设计应当根据系统工程的设计思想，使开发的系统满足科学化、合理化、经济化的总体要求。一般遵循以下基本原则。
( 1) 完备性
完备性主要是指系统的功能齐全、完备，能够满足用户的需要，系统要具备数据采集、管理、处理、查询、编辑、显示、分析及输出等功能。
( 2) 系统性
运用 GIS 软件开发的系统，空间数据和属性数据必须能够有机地结合为一体，各种参数可以互相进行传输。
( 3) 可靠性
系统的可靠性包括两个方面，一是系统运行的安全性，系统必须保证能够长期安全可靠稳定的运行; 二是运用 GIS 软件进行开发采集数据精度的可靠性和符号内容的完整性。
( 4) 实用性
系统数据组织灵活，可以满足不同应用分析的需求。系统真正做到能够解决用户所关心的问题，为生产实践、科研教学服务。
( 5) 可扩充性
考虑到计算机技术、用户方未来的发展，系统设计时应采用模块化结构设计，模块的独立性强，模块增加、减少或修改均对整个系统的影响很小，便于对系统进行改进、扩充，使系统处于不断完善的过程中，利于系统的扩充和完善。
( 6) 易操作性
计算机技术的特点及发展方向决定了它必须方便用户的使用，节省时间和费用，提高效率，只有这样才有其存在的价值和市场。系统用户文化程度参差不齐，低学历所占比例较大，因此系统必须具有友好的用户界面便于用户操作，易于用户学习掌握 ( 毛善君等，2003) 。