系统的功能设计
❶ 系统主要功能模块详细设计
国内外典型地质遗迹WEBGIS电子地图系统(简称地质遗迹系统)建立在WEBGIS网络电子地图服务基础上,开发语言为C#。是一部世界地质遗迹科学的大网络全书,覆盖了冰川地貌学、地层学、构造地质学、生态学等多个学科。数据库系统采用了最新的WEB2.0技术,结合遥感和电子地图技术,向社会大众发布世界地质遗迹相关的成因、地质背景、构造演化、空间分布等多方面的知识,帮助人们提高地质科学认知水平。现在数据已经完成中文版和英文版的开发。
英文版网站(图6-6)与中文版网站完全独立开来,只是页面语言不同,其他还包括独立数据库,独立操作文件等。
系统的主要功能模块可以划分为6个模块,新闻版块、国内地质遗迹、国外地质遗迹、地质公园研究、地质公园科普、后台维护管理。国内地质遗迹、国外地质遗迹属于用户最感兴趣的模块;而线路介绍、统计分析以及规划信息是公园管理者感兴趣的模块;而对于科学工作者这些模块都是有用的;系统的管理指的是维护本系统正常运行及添加遗迹点的管理管理工作,这需要专门赋予权限。
图6-6 地质遗迹网站英文版
系统采用Browse/Server体系结构。并在MAPGIS软件支持下开发出系统应用分析模型以及决策模型。客户机负责数据结果的显示和用户请求的提交,地图应用服务器和Web服务器负责相应和处理用户的请求,而数据服务器负责管理数据。所有的地图数据和应用程序都放在服务器端,客户端只是提出请求,所有的响应都在服务器端完成,只需在服务器端进行系统维护即可。
一方面是要建立一个基于WEBGIS的地质遗迹管理信息系统,在地质遗迹管理、科学普及的基础上,运用GIS技术为地质遗迹管理部门提供资源的科学调度与管理,并在同时提高公众关于地质遗迹重要性的意识,以及用来支持公众教育。
另一方面,系统设计面向方便地质科学数据的及时共享的目标,力求为地质科学家提供一个科学研究的平台。
主要功能包括:
基于Internet/WEB的地图显示,开发通用的地图导航操作功能模块,支持基于WEB的地图浏览、移动、放大、缩小功能。
地质遗迹点属性信息管理,包括空间位置录入、地质属性信息编辑、删除等管理功能。
查询模块,提供功能强大的查询功能,包括按鼠标选择区域查询、关键字模糊查询等功能。
旅游相关信息管理查询。
根据美观大方、朴素典雅和方便使用的设计原则,利用GIS软件提供的二次开发语言来进行界面开发。系统的界面设计如图6-7所示。
图6-7 地质遗迹系统WEBGIS人机界面设计图
地质遗迹作为大自然独特遗产,有不可估量的人文与经济价值。网站中将中国各大地质遗迹统计收录。不仅用文字、图片、遥感地图等信息详解每个地质遗迹的概况、成因、主要看点、旅游帖士、交通、特产等,更通过WEBGIS结合Flash将各大地质遗迹在中国乃至全球的分布直观展现。强大的搜索功能能迅速定位某个地质遗迹,并随时调出其详细说明信息。
综上所述,网站重点体现于信息收录全面,查询检索便捷。WEBGIS的综合运用使网站更具浏览性。人性化的后台操作平台与贯通的程序思想,方便于快速添加,编辑新的遗迹信息。而且,地质遗迹详细介绍信息等数据库有机结合起来。更凸显此网站系统的存在价值。
1.国内地质遗迹电子地图模块
国内地质公园遗迹调用页面(图6-8,图6-9)。分别调用各地区分类如:华南、华北、华东,以及其所属省市,如:浙江、北京、云南等。另一部分调用所有地质遗迹。整个页面综合展示地质遗迹名称与分类,更便于快速检索。基本信息如下图:
图6-8 国内地质公园遗迹调用页面
图6-9 北京十渡国家地质公园电子地图模块基本信息
2.国外地质遗迹电子地图模块
此栏目展示国外地质公园信息(图6-10)。
图6-10 国外地质公园信息
国外地质公园详细页调用与国内地质公园相同。只是国外地质公园由另一单独Zoomi-fy系统动态展示(图6-11):
图6-11 欧洲地质公园位置图(部分示意)
❷ 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。