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1、珠海市森林资源地理信息治理系统(招标编号：ZHGPC2003-59GIS)I 技术方案华 南 农 业 大 学珠海市冠新计算机网络工程二00三年五月十九日目 录1 需求分析11.1 珠海市森林资源治理信息化建立现状11.1.1 珠海市城市信息化建立现状11.1.2 珠海市森林资源治理现状21.2 工程需求31.2.1 建立目的31.2.2 建立内容31.2.3 技术要求41.2.3 设计标准52 系统总体设计62.1 系统总体构造62.1.1系统建立原则62.1.2系统总体构造框架82.2技术道路132.3关键技术152.3.1地理信息系统技术152.3.2数据库技术162.3.3 数据仓库与数
2、据挖掘技术172.3.4空间数据处理与共享技术182.3.5 数据定制技术192.4总体设计方案的可行性分析202.4.1方案的先进性和创新性202.4.2技术的可行性和可靠性212.4.3治理制度的保障222.4.4国家数字林业政策与导向232.5系统的技术质量指标232.5.1技术指标232.5.2质量指标243 系统详细设计243.1 系统数据库设计243.1.1 数据源分析243.1.2 数据库设计原则263.1.3 数据库构造设计273.1.3.1 根底地理数据库273.1.3.2 森林资源数据库283.1.3.3 林业专题数据库283.1.4 元数据293.1.5 数据库编码构造2
3、93.1.6 数据构造303.1.6.1 矢量构造303.1.6.2 栅格数据构造313.1.6.3 关系数据构造313.3 系统功能设计323.3.1 主要功能组成323.3.1.1 系统治理与维护323.3.1.2 空间数据治理功能333.3.1.3 属性数据治理功能343.3.1.4 报表与制图输出功能363.3.1.5 多媒体演示功能373.3.1.6 协助功能373.3.2 应用功能373.3.2.1 森林资源的动态监测373.3.2.2 森林资源信息治理383.3.2.3 森林资源动态变化的统计393.3.2.4 森林资源监测样地的设立、判释与调查393.3.2.5 森林资源数据更
4、新393.3.3 系统功能实现403.3.3.1 ArcEditor与3D-con 扩展模块403.3.3.2 系统开发方法423.4 系统接口443.5 平安设计443.5.1 局域网和数据交换平安453.5.1.1计算机物理平安453.5.1.2 局域网平安453.5.1.3 用户身份认证463.5.2系统效劳器平安463.5.3系统数据平安463.5.3.1数据存储平安系统463.5.3.2数据消费平安473.5.3.3后备与恢复484 系统施行484.1 系统建立流程484.1.1搜集材料484.1.2GIS数据采集484.1.3施行流程图494.2 系统软硬件配置504.2.1 系统
5、软件选型与配置504.2.1.1 GIS软件504.2.1.2 数据库治理系统514.2.1.3 操作系统与开发工具524.2.1.4 软件配置方案524.2.2 系统硬件配置534.3系统集成534.3.1软件集成方案534.3.2硬件集成方案554.4系统安装与调试554.4.1硬件测试与验收标准554.4.2软件测试与验收标准564.4.3综合测试验收565技术培训与售后效劳575.1 技术培训575.1.1 领导综合培训575.1.2 系统运转治理人员培训585.1.3 基层人员培训（农业局操作人员）605.2 售后效劳605.2.1日常支持605.2.2 现场支持615.2.3 备件
6、支持及晋级效劳615.2.4 后期技术效劳625.2.5 长期技术合作626 工程治理计划626.1 工程进度治理626.1.1 系统分析与设计阶段（一共需要70天）626.1.2 数据处理与建库（一共需要50天，可并行施行）636.1.3 系统软硬件集成（共100天，部分工作并行施行）636.1.5 系统调试与交付阶段（一共需要30天）646.1.6 系统施行甘特图646.2 风险治理646.2.1 森林资源地理信息治理系统工程的风险特点646.2.2按照现代工程治理理论治理工程，躲避工程风险656.3 工程质量治理666.3.1 质量计划编制666.3.2 质量保证676.3.3 质量操纵
7、677 提交成果与总结687.1工程成果687.2 总结688 系统后续建立设想691 需求分析1.1 珠海市森林资源治理信息化建立现状1.1.1 珠海市城市信息化建立现状城市的信息化建立确实是以根底地理信息数据为根底平台，利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种信息资源，建立面向政府、企业、社区和公众的根底地理信息系统和建立在其上的信息应用系统，即地理信息系统。方旋书记在珠海市五届人大四次会议的政府工作报告中明确指出，珠海市地理信息系统的建立是2002年市政府向广大群众承诺的十件实事之一。珠海市地理信息系统的建立是由市委市政府直截了当组织领导，各相关单位积极配合，珠海市国土资源局牵头
8、负责。珠海市地理信息系统的建立能实在提高全市的信息化水平，实现城市建立的系统化、集成化、网络化、标准化治理，促进经济社会跨越式开展，为“数字珠海”建立打下坚实的根底。珠海市地理信息系统建立有利于全面改变珠海市城市治理的方式和手段，实现城市治理现代化；有利于加快珠海市信息产业化进程，促进地理信息产业的培育和开展，为整个信息产业增加新的经济增长点；有利于对城市资源的全面理解和合理配置，促进城市资源的科学利用，在城市化和信息化建立中发挥积极的作用，为政府的辅助决策提供技术支持。珠海市地理信息系统的目的是为珠海市提供一个面向政府、企业、社区、公众的公用根底地理信息图库，开发珠海市根底地理信息系统，不断
9、完善和更新根底地形图数据，通过城域网、Internet或其它方式，实现城市空间信息资源共享，为“数字珠海”建立奠定根底。珠海市地理信息系统的建立离不开专业的地理信息系统平台，ESRI公司的产品ArcGIS确实是使用最为广泛的地理信息系统平台。目前珠海市已经选用ArcGIS进展城市根底地理信息系统建立，在系统建成后可为珠海市包括林业治理部门的各行业提供空间根底地理数据。为了便于进展数据交换，珠海市森林资源治理地理信息系统也确定采纳ArcGIS系列软件平台。但由于珠海市地形图数据严峻滞后，如1:500、1:2000等大比例地形图数据主要是1997、1998年测绘的，而1:10000地形图数据是19
10、91年测绘的，妨碍了珠海市各行业地理信息系统的建立。值得欣慰的是珠海市政府正在投入巨资进展城市根底地形图的修测工作，根本工作可望在2004年内完成。但目前建立珠海市森林资源治理地理信息系统所需的1:10000地形图数据只是1991年测绘的，图形格式为AutoCAD DWG格式，而且必需转换整理成ArcInfo空间数据格式。1.1.2 珠海市森林资源治理现状珠海市全市总面积为国为7600多平方公里，其中陆地面积为1600多平方公里，海域面积6000多平方公里。全市林业用地面积50600公顷，非林地面积为98493.4公顷，森林覆盖率为33.1%。 全市林业用地按地类来划分，其中无林地为2786.
11、6公顷，有林地为32805.8公顷（林分地28727.4公顷、经济林3914.8公顷、竹林163.6公顷)，疏林地843.1公顷，灌木林地13659.8公顷，未成林造林地294.7公顷，苗圃地64.4公顷。 全市林业用地按行政区域分布来划分，香洲区11832.3公顷、三灶区12816.2公顷、万山区7573.9公顷、横琴区3143.5公顷、淇澳区1515.6公顷、斗门区13567.9公顷。目前珠海市森林资源治理由珠海农业局林业科详细负责，治理决策人员需要处理各种林业数据，如林地使用情况、植被分布特征、立地条件、社会经济等许多因子的数据，这些数据既有空间数据又有属性数据，详细情况如下：1、由于没
12、有建立森林资源地理信息系统，目前只能使用传统方法对这些数据进展分析和统计处理，处理起来难度大、效率低，只能做一些简单的文档报表制造与处理工作。2、在森林资源监测清查方面，从资源清查到数据整理成册，最后制定运营方案，需要的时间长，容易造成运营方案和现实情况不相符。这种滞后现象可能导致治理方案的不合理，妨碍治理方案的合理制定和施行。森林资源的清查、各种运营方案的设计（如造林规划、抚育间伐、伐区设计等）需要大量的人力、物力、财力。3、由于森林资源的分布广，条件复杂，加上林业治理部门机构精简人力缺乏，进展一次资源清查需要花费较长的时间，将结果汇总、整理、分析又需要一段时间，而森林资源由于自然的消长和人
13、为的作业干扰，变化特别快，因而调查结果已经不能显示森林资源的现状，只能是一些历史数据，难以作为运营决策的精确依照；4、清查内业工作不断也处于手工处理，虽说日常使用计算机办公，但却没有相应的处理系统，只能做简单的报表制造和处理工作，因而对数据没有精确完好的处理。5、随着森林运营的集约程度的不断提高，市场行情时刻变换，要求随时掌握森林资源的现状和动态变化，传统的森林调查无法做到数据的实时更新和动态监测，更无法制定新方案，以习惯市场需求。6、目前珠海农业局的森林资源数据主要以属性数据为主，没有在林业资源治理过程中引入电子地形图，治理起来既不直观、也不方便。由于以上缘故，珠海市农业局急需建立一套合适珠
14、海特点和林业行业共性的珠海市森林资源治理地理信息治理系统，以实现珠海林业资源治理的科学化和高效化，保持林业资源材料的现势性，便于及时掌握森林资源及有关因子的空间时序的变化特征。1.2 工程需求1.2.1 建立目的工程的总体目的是建立先进高效的森林资源地理信息治理系统，系统高效治理珠海市森林资源数据、制造各种林业专题地图，为森林资源治理提供科学、方便的辅助决策。工程建立也为以后的林政治理、营林工程治理、生态公益林治理、森林公园治理、森林防火指挥、森林病虫害防治信息化打下良好的根底。1.2.2 建立内容依照珠海市森林资源地理信息治理系统需求，系统建立内容主要包括以下内容：1 森林资源地理信息治理系
15、统建立建立1:10000的珠海市根底地理数据库，内容包括地形、水系、交通、居民点等根底地理信息；在根底地理数据的根底上建立珠海市森林资源专题数据库，在林业二类调查的根底上，制造完成森林资源（林种、树种）分布图、森林区划图、林相图、森林立地类型图、土地利用图及土壤图等。利用地理信息系统将图形与属性数据库有机结合在一起，实现森林资源档案的计算机一体化治理，能够随时理解森林资源的情况及进展统计分析，也能够随时更新地图的图元和属性数据库的数据，并能输出图件材料。建立森林资源治理应用系统。在森林资源监测治理提供方便的数字化治理手段，为林相、林种图的更新、林业作业的定位和面积测量等提供数字化辅助。系统为以
16、后森林资源的各种专题治理应用功能提供一个开发和晋级的平台，在林政治理、营林工程治理、生态公益林治理、森林公园治理、森林防火指挥、森林病虫害防治等方面提供开发应用根底，也为技术档案治理、科技信息材料治理、人事治理、财务治理、国有资产治理、林产品治理、政策法规以及文件等林业办公自动化提供方便的晋级接口，为建立一个功能强大的林业地理信息系统打下坚实根底。2. 软硬件集成包括操作系统、数据库、GIS平台以及开发工具等软件的选型与采购，软硬件的安装与调试。3. 工程治理和售后效劳包括确立本工程的施行过程和治理手段，为系统交付后制定完善的效劳计划。1.2.3 技术要求系统充分利用先进的计算机软件技术、地理
17、信息技术、数据库技术、数据仓库与数据挖掘技术、空间数据处理与共享技术、数据定制技术、多媒体技术、虚拟现实技术等进展开发。系统以数据库做后台支持，相关材料的显示和输出要与数字地图紧密结合，具有良好的可视化界面。开发成果满足平安可靠，治理维护方便、系统抗干扰才能强的要求；同时具备容错、检错、纠错才能，信息恢复和系统重建才能。总体构造使用C/S体系。详细要求如下： 操作系统、数据库应当稳定、平安可靠、高效和易于开发，并有可预见的长期保证； 应用软件开发。用户界面应当方便有用，简明快捷，便于操作、维护，并有相应的售后效劳、晋级保证及开发工具支持； 操作系统、地理信息系统平台、数据库软件及开发语言是成熟
18、的、先进的、高功能的产品。数据库必须是大型的数据库治理软件。地理信息系统平台应是最成熟的系统，应该包含使本系统能顺利施行的各个模块。 森林资源地理信息治理系统软件应当包括森林资源地理数据治理与森林资源监测治理，并能为今后森林资源各种专题应用功能提供晋级和扩展根底。 软件和硬件应能无缝地集成到一起。1.2.3 设计标准设计过程将遵照以下国际标准、工业标准、国家行业法规、国家标准及行业标准： 中华人民共和国森林法 中华人民共和国野生植物保护条例 中华人民共和国水土保持法施行条例 风景名胜区治理暂行条例 中华人民共和国森林法施行条例 森林防火条例 林木种子消费运营许可证年检制度规定 林业行政处分听证
19、规则 国家林业局公布林木良种名录 造林质量治理暂行方法 森林采伐更新治理方法 森林和野生动物类型自然保护区治理方法 GB-8566-88计算机软件开发标准 GB-8567-88计算机软件产品 GB-9385-88计算机软件需求说明编制指南 GB-9385-88计算机软件测试文件编制指南 GB/T 12504-90计算机软件质量保证计划规划 GB/T 12505-90计算机软件配置治理计划标准 国标GB1526-89信息处理、数据库流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及商定 中华人民共和国计算机信息系统平安保护条例 HAVDBOOK OF SOFTWARE RELIABILI
20、TY ENGINEETING2 系统总体设计全球变化和资源环境可持续开展战略的提出使数字地球已遭到各国、各行各业的普遍注重。在林业上，森林资源的宽阔性、再生性、周期性和调查工作的艰巨性及调查环境的复杂性，已经使林业和以“3S”技术为主要内容的数字地球技术、信息技术紧密结合起来，GIS是“3S”中的核心内容。我国林业地理信息系统的建立工作已在全国逐步开展起来，同时它已在林业资源治理、森林资源动态监测、生态公益林规划治理、森林病虫害监测、森林防火等多项工作之中发挥了重要作用。2.1 系统总体构造2.1.1系统建立原则（1）全局性和整体性原则从珠海市城市信息化建立的总体目的出发，使系统成为“数字珠海
21、”的有机组成部分；同时从农业局内部和珠海市信息中心等相关部门之间的联络出发，进展系统总体设计，并实现信息资源的共享，使系统成为一个开放性的有机整体。（2）标准化和标准化原则系统建立采纳的软件平台、数据标准、开发技术应符合公认的行业标准，符合国家、地点和行业的有关标准与标准，系统分析、设计与实现采取开放道路，遵照国际软件工程的标准、标准，并尽可能采纳国际主流产品，以确保系统集成的可行性、良好的可扩大性。（3）科学性和先进性原则系统设计与开发必须采纳先进的成熟的思想、概念、方法、技术和平台，在理解用户的各项需求后，进展科学的建模、功能构造设计及数据库设计以指导系统开发建立；同时在系统建立上要具有前
22、瞻性，以习惯今后技术、业务开展的需要，保证系统今后在技术、应用方面的可持续开展。（4）易维护性和扩展性原则采纳开放的系统设计，保证系统具有较强的易维护性和扩展性，能方便地进展功能的调整习惯系统需求变化，如专题应用、数据更新等方面引起的变化。系统的晋级要充分考虑与现有各应用系统的版本兼容征询题，尽可能保证系统有更长的生命周期。同时，要考虑以后林政治理、营林工程治理、生态公益林治理、森林公园治理、森林防火指挥、森林病虫害防治等工作的需要，为进一步建立成功能强大的珠海市林业地理信息系统打下根底。（5）平安性和保密性原则为了保证网络环境下数据的平安，系统应具有防止病毒入侵、非法用户访征询、恶意更改破坏
23、数据的功能，并采取完备的数据保护和备份机制，防止非受权用户的非法入侵和受权用户的越权使用，系统应能够进展各种权限级别的操纵，并具备审核功能，自动记录用户访征询的情况和操作过程，以备日后查询。（6）高功能和稳定性原则在系统设计、开发和应用时，应从系统构造、技术措施、软硬件平台、技术效劳和维护响应才能等方面综合考虑，确保系统较高的功能和最低的毛病率。（7）方便有用性原则要“以人为本”，充分考虑珠海市森林资源治理心各项业务活动的实际需要，贴近用户的需求与习惯做法，做到功能强大、界面美观、操作简单、方便有用。（8）经济、时效性原则系统建立投资要操纵在农业局所能承受的范围内，并尽可能利用现有的资源条件（
24、软件、硬件、数据和人员），按计划在规定的时间内高质量高效率实现信息化建立的战略目的。2.1.2系统总体构造框架依照珠海市森林资源地理信息治理系统建立目的和系统分析，系统总体架构设计如图2-1所示：图2-1 珠海市森林资源地理信息治理系统总体框架珠海市森林资源地理信息治理系统包括根底平台、信息集成平台、信息效劳平台三层架构，最底层是根底平台，其上是信息集成平台，最高层是信息效劳平台。其中根底平台包括操作系统、数据库平台、GIS平台以及计算机硬件与网络设备等，是整个系统运转应用的根底。信息集成平台是指统一存储治理系统所有信息，详细包括根底地理数据库、林业资源库、图形库等，是信息效劳和应用的根底。信
25、息效劳平台主要有数据监测采集、数据存储更新、统计分析和显示输出等功能，负责绝大部分数据采集、建库、更新，进展统计分析，并利用各种方式输出信息。珠海市森林资源地理信息治理系统的总体构造及其功能模块图如图2-2所示：图2-2 珠海市森林资源地理信息治理系统总体构造和功能模块由于要使系统易于扩大和晋级，因而需要把系统分成假设干个符合一定要求的模块，各模块的设计是单独进展的，设计过程中需要不断地汲取用户调查所提供的信息，并把它与目前林业消费的需要及今后开展的可能结合起来，不断进展修正。模块设计均采纳自上而下的方法，从实际软件包调查出发，研究其可能涉及的材料，确定事实上体的属性，然后逐级向上综合，模块的
26、划分为系统的逻辑设计和物力设计打下根底，为整个系统的顺利运转提供保证。依照珠海市林业消费的实际情况和今后开展的需要，分别设计了空间查询、空间分析、统计分析和制图输出等模块，各个模块相对独立、功能单一，按照层次构造组织，有利于今后系统的扩展和晋级。依照上述功能设计，珠海市森林资源地理信息治理系统由数据库治理功能、根底应用功能和专题应用功能三部分组成。数据库治理部分以SQL Server作为开发平台，用Visual Studio作前端开发工具，具有数据容量大，查询速度快，系统平安功能高，人机交互界面好的特点。地理数据处理部分采纳美国ESRI公司的ArcEditor地理信息系统软件为平台，按照农业局
27、的森林资源治理要求对点、线、面等地理对象建立拓扑构造和编辑处理，软件可运转于单机环境上；根底应用部分主要在ArcEditor 下通过VBA定制实现；专题应用部分主要在VB、VC+ 等开发语言环境下运用组件式开发实现。珠海市森林资源地理信息治理系统选用的ArcEditor软件，不仅包含了一般GIS软件的功能，还增加了对空间数据库和coverage数据的编辑才能。增加的功能包括，支持多用户编辑，版本治理，定制数据类型，与要素连接的注记和丈量数据类，ArcEditor还提供对ESRI支持的所有矢量数据格式的建立和编辑才能。ArcEditor软件是一个基于Windows桌面的GIS数据可视化、查询、制
28、图、数据治理和编辑的处理方案。ArcEditor包括ArcView 8.1的根本的桌面功能，并能编辑ArcInfo Coverage数据，以及Personal和Enterprise Geodatabase，其具有创立和治理关系、子类、几何网络、尺寸要素等的才能。其它的功能包括对多用户编辑的支持，版本治理，定制要素类，要素关联的标注，标注尺寸，以及多用户地理数据库中的栅格数据的支持。它包含为版本治理的高级工具，例如，标识、处理冲突的版本合并工具。ArcEditor上述功能以外，还提供以下功能：(1) 数据生成（编辑工具）；(2) 创立和编辑Coverages；(3) 创立和编辑地理数据库和林业专
29、题数据库；(4) 创立和编辑几何网络和关系类中的地理数据库要素；(5) 在根底地理数据库中创立治理类；(6) 在不同要素类之间创立关系类；(7) 在不同表之间创立关系类；(8) 在要素类和表之间创立关系类；(9) 在根底地理数据库中创立多版本；(10) 编辑根底地理数据库中的指定的版本；(11) 处理根底地理数据库中的版本冲突；(12) 创立和编辑尺寸要素；(13) 定义尺寸要素类属性；(14) 创立和编辑要素关联的标注，标注关联地理数据库中的要素。在数据治理方面，能够在访征询一个数据库治理系统（DBMS）时，在ArcEditor中应用版本治理提供对多用户地理数据库的编辑和维护：(1) 给根底
30、地理数据库和林业专题数据库加载数据；(2) 给根底地理数据库和林业专题数据库加载栅格；(3) 在地理数据库中创立属性的子类；(4) 创立属性域。以上功能的设计，能够特别好地满足用户的需求，也为珠海市森林资源地理信息治理系统的晋级和扩展，提供了良好的接口。通过总体设计，能够满足珠海市农业局在空间数据处理上的需求：(1) 数据采集与更新，包括：图形输入与编辑功能：实现图形的与矢量化治理，通过GIS平台对根本地形图、林业根底图、小班图进展数字化录入和编辑；系统设计支持AutoCAD、MapInfo，ArcInfo、ArcView，DGN及文本文件等的数据格式。设计的拓扑编辑功能用来对建立的图形数据及
31、变更调查的图形数据的变更、修正；属性编辑功能：可对林业小班数据登记中的属性数据进展编辑、修正；(2) 数据库治理功能，包括：数据的入库与维护；(3) 查询与显示功能：可查找珠海市农业局辖区的任意林地信息，并可调用林业根底地图和专题地图登记中的属性信息，以实物表格的方式弹出用户想要查看的表格；(4) 统计报表功能：能对林区、林班和小班数据进展分类汇总；(5) 制图功能：在图形数据上生成专题图，在图形数据上生成林业小班分幅图。在需要分幅输出时，可生成分幅图，能够在系统设计时专门设计分幅图图库治理功能。(6) 显示输出：图形的放大缩小、遨游，图形、数据表格文本输出到打印机和绘图仪。珠海市森林资源地理
32、信息治理系统中，在数据库治理下划分出属性数据库治理和图形数据库治理两个模块，能够更好地实现系统设计的功能。属性数据库治理功能模块是实现存储、分析、统计、评价、查询、更新、属性制图等功能的核心工具，也是整个系统的重要组成部分。需要具备对数据库构造操作、属性数据内容操作、数据逻辑运算、属性数据检索、附属性到图像的查询、属性数据报表输出等功能，其功能构造如图2-3所示：图2-3 属性数据库治理框架图形数据库治理主要任务是完成图形图像数据的输入、图形图像变换、查询、图形整饰输出等功能，如图24所示：2.2技术道路依照珠海市农业局的相关需求，以及系统的功能需求，采纳构造化设计方法实现珠海市森林资源地理信
33、息治理系统的开发，这种设计方法以数据流为中心，自上而下，逐层分解系统工作过程。通过数据流图、数据字典、加工说明等主要分析工具，将系统功能分解、刻画出来。系统总体设计的思路如下：(1) 依照珠海市林业部门消费特点以及今后林业部门开展远景，确定系统的主体目的，从而获得系统设计的当前模型；(2) 依照系统当前模型抽象出当前系统的逻辑模型；(3) 分解目的系统与当前系统逻辑上的差异，建立目的系统逻辑模型；(4) 为目的系统逻辑模型作补充，如人工界面的要求等。珠海市森林资源地理信息治理系统是专门为珠海市地点林业消费效劳的有用系统。在目前“数字林业”技术根底尚薄弱的根底上，系统设计的主要目的是为珠海市森林
34、资源监测治理效劳，而不能面面俱到，系统设计需要紧凑合理，今后在条件更为成熟之后，再将系统应用范围再进展相应扩展到林业消费治理的其它环节，主要包括林政治理、营林工程治理、生态公益林治理、森林公园治理、森林防火指挥、森林病虫害防治等。工作流程如图2-5所示：图2-5 珠海市森林资源地理信息治理系统工作流程总体上看，在已有先进成熟的技术根底上，参考借鉴新一代GIS的设计思想与理念，深化研究林业消费的需求，确定系统的数据源，设计数据采集的入口与建库方案，建立森林防火信息系统根底数据库，采纳前端采集更新与分布式共享的机制，以及基于元数据的数据治理方式实现数据共享。在根底数据库的设计上提供数据接口，提供与
35、广东省林业局、国家林业地理信息系统以及珠海市各部门专业信息系统的接口，也要为今后农业局其它地理信息系统及林业地理信息系统的扩展与完善提供共享数据接口。同时数据库的设计上强调数据的维护、更新、平安、海量、支持多平台。充分考虑数据的平安性，包括硬件、软件、网络带来的数据的平安性。在数据需求与数据流分析的根底上，规划建立森林资源地理信息治理系统数据标准体系。重点建立数据的编码体系，在充分利用已有编码体系的根底上，关于目前还没有统一编码的数据，结合实际需求与先进的数据编码方法，确定数据编码体系，力争使其成为行业或国家编码标准。珠海市森林资源地理信息治理系统建成运转之后，可实现森林资源监测治理，并进一步
36、扩展到林政治理、营林工程治理、生态公益林治理、森林公园治理、森林防火指挥、森林病虫害防治等信息治理，从而建立先进、高效、科学、完善的珠海市林业地理信息系统。2.3关键技术2.3.1地理信息系统技术地理信息系统是一项以计算机为根底的新技术，围绕这项技术的研究、开发和应用构成了一门穿插性、边缘性的学科，是治理和空间数据的系统；在适当的计算机软硬件支持下，能够对空间数据按地理坐标或空间位置进展各种处理、对数据进展有效治理、研究各种空间实体及其互相关系。通过对多要素的综合分析，能够方便地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的方式表示处理的结果。一般认为地理信息系统是具有数据采集、治理、查询、
37、计算、分析与可视表现等多种功能的计算机技术系统。地理信息系统的核心是空间数据及应用软件，尤以GIS软件最为引人注目，如今已经知道的GIS已经广泛应用于政治、军事、经济、文化和社会生活的各个方面。GIS软件在其中起到了宏大的作用，现代GIS软件是在60年代中期发端的第一代和80年代末的第二代软件产品的根底上，在90年代中期开场出现第三代的GIS软件，其特征是面向对象的软件构造技术和广域网尤其是Internet技术的支持下，出现了一些新的特点，加快了GIS在国民经济和社会生活各方面的应用：（1）组件化：采纳了面向对象的软件技术后，就能够利用商用的软件构造工具，实现地理信息系统的组件化构造，极大的提
38、高了支持二次开发的才能，模糊了软件平台和应用系统之间的界限。客户能够利用传统的软件开发语言和空间数据处理组件方便地构造个性化的应用软件系统，实现系统的灵敏配置，关于提高应用软件的可靠性也有积极的促进意义；（2）空间数据与属性数据的一体化存储：新软件采纳商用DBMS的扩大功能、或自行在传统DBMS上扩大其数据治理才能，普遍实现了空间数据和属性数据的一体化存储和查询。这种一体化技术实现了数据治理的标准化和数据操纵的标准化，其好处是用户能够方便地组织各类空间信息处理事物，在数据完好性和一致性方面提供有效的保证；（3）B/S构造：Internet技术尤其是WEB技术的开展和跨平台软件技术的开展，使得计
39、算机应用系统迅速由C/S构造转为B/S构造。B/S构造模糊了系统的界限，实现了最终用户端软件的零维护，其好处是显而易见的。第三代地理信息系统软件普遍采纳WEB和“软总线”技术，一方面实现了以阅读、查询为主的应用系统的B/S构造，另一方面实现了多级效劳器和多用户协同工作方式，使应用系统的构建跨越了地域及规模上的限制，为地理信息系统由以系统为中心向以数据为中心的过渡奠定了良好的根底。目前超大型应用系统（成百上千用户）已经开场出现，特别是将空间信息与人们的日常生活相联络，真正将地理信息系统带入主流软件的行列，能够预见在不久的今后，GIS将和数据库系统、图形库系统一样，成为计算机应用系统中不可缺少的组
40、成部分；（4）3S集成：遥感技术是迄今为止人类获取空间数据规模最大、时间最短的技术，卫星定位技术能够协助人们快捷地获得地球外表任意物体的空间位置信息。但是，作为重要的空间数据获取手段，它们只有和地理信息系统技术结合，才能产生宽阔的应用前景。第三代地理信息系统软件开场注重3S集成，实现了矢量、图像某种程度上的一体化存储、叠加显示和矢量栅格数据的互相转化，尽管这种集成是相当初步的，但是在实际应用中已经显示了积极的作用。2.3.2数据库技术数据库是一个复杂的系统，它是集中、统一地保存和治理着某一单位或某一领域内所有有用信息的计算机系统，这个系统的数据有较少冗余和较高的独立性，同时能够为多种应用效劳。
41、治理数据库通常利用数据库治理系统实现，常用的数据库治理系统是建立在操作系统根底上的，数据库的所有操作（数据库的建立、使用和维护）都是在治理系统的统一治理和操纵下进展的。林业系统数据库治理通常采纳混合治理方式：用地理信息系统治理空间数据，用关系型数据库治理系统治理属性数据，空间数据和属性数据通过内码建立连接。空间数据和属性数据作为林业专题地理信息系统的核心，出保证森林资源地理信息治理系统能够正常运转的根底；没有数据库，再方便的森林资源地理信息治理系统也无能为力，可见数据库是森林资源地理信息治理系统建立的先决条件；而且，数据质量的优劣也将直截了当妨碍和决定属性传统三建立的成效。因而说，高质量的数据
42、库是建立森林资源地理信息治理系统的根底。数据库技术在森林资源地理信息治理系统中的应用，能够满足系统的不同需求：(1) 实现空间数据和属性数据的动态更新；(2) 维护数据库的完备性和一致性；(3) 实现时间数据、空间数据、属性数据三者之间高效、快速地检索；(4) 数据共享的操纵；(5) 系统平安的治理；(6) 数据的可恢复性。通过这些功能，系统数据库才能发挥其应有的作用。现代信息技术和网络技术的日益成熟和普及，给林业信息化工作的数据库建立的开展提供了良好的机遇。从应用前景看，以数据处理为主转向以知识处理为主，是计算机技术应用的总趋势，同样也是林业信息化技术开展的根本趋势。林业信息化产品在市场上将
43、越来越多并日益趋向智能化，类似森林资源地理信息治理系统如此的产品将不再局限于数据搜集、分类、储存、检索和查询；而是能够辅助决策，并提供良好的用户接口。林业信息系统特别快也将不再以一库（数据库）系统为主，更多的将是二库（数据库、模型库）、三库（数据库、模型库、知识库）、四库（数据库、模型库、知识库、文本库）系统。随着计算机软硬件的晋级和开发完善，多媒体技术的广泛应用，林业计算机系统的开发应用将有宽阔的开展前景。2.3.3 数据仓库与数据挖掘技术数据挖掘DM(Data Mining)技术，是指从大型数据库或数据仓库中提取人们感兴趣的数据（知识），这些数据(知识)是隐含的、事先未知的潜在信息。数据挖
44、掘技术能迅速从大量数据中发觉信息与推理知识，可挑选大量的日常数据，寻找、发觉隐藏数据，提醒出新的关系和模型，提供预期有用的信息。数据挖掘的关键是充分利用高效快速信息搜索技术，以便在已有数据库上挖掘到大量对有用的数据。利用Microsoft SQL Server 2000的组件开放接口可进展数据挖掘开发。数据挖掘详细实现过程一般为：1) 建立挖掘模型。用户依照功能需求和机构的构造要求选择挖掘算法，选择预测实体和训练数据，建立适当的关系数据挖掘模型或OLAP数据挖掘模型2) 从数据库中挖掘出数据，生成测试集。子模块的功能需求作为挖掘条件或规则输入到数据挖掘器DMTool (Data Mining
45、Tool)。DMTool从已有产品数据库、知识库和规则库中挖掘出符合近似度条件的方案及其各种参数。如有必要设计师可适当进展参数修正以满足需求，然后从中选择或全部选择，生成测试集。3) 对测试集预测、评价，选定方案。由于SQL Server 2000有先天优良的数据接口，可进一步开发以实现对网络数据库甚至对Web信息的挖掘。2.3.4空间数据处理与共享技术在森林资源地理信息治理系统中，常用分层分类的概念来分别存储不同类别的空间数据，每一层存放一种专题或一类信息，并有一组对应的属性数据。如此不管是数据维护依然空间分析，处理起来均较方便。数据分层能够按照专题来进展，每层对应一个专题，包含一种或几种不
46、同信息，并效劳于林业消费某一特定的用处或目的。迄今为止，多数森林资源地理信息治理系统是将空间数据和属性数据分开治理，因而一般的信息系统多是将地理信息系统软件用于空间数据治理，属性数据则用关系型数据库治理系统治理，空间数据和属性数据通过唯一内码建立连接。但是这种方法引起的征询题是：空间数据与属性数据的连接太弱，易造成空间数据与属性数据的脱节；其次是空间数据和属性据库用不同的系统治理，造成资源浪费和治理混乱；三是由于空间数据不能统一存放于标准数据库中，造成空间数据不能在网络上共享，因而，传统的森林资源地理信息治理系统从未实现过真正的Client/Server构架。随着地理信息技术的开展，处理这些难
47、题的新技术已经不断涌现，主要的思路确实是将空间数据和属性数据存放于统一的数据库里。许多关系数据库已经提供了对空间数据的支持，为空间数据向关系型数据转换提供了便利。众多地理信息系统厂商在这一领域加大了开发力度，空间数据处理与共享技术逐步成为信息系统建立的热点征询题，实现空间数据和属性数据的统一数据库治理是今后实现空间数据处理和共享的一大趋势。概括而言，实现地理数据共享的必要性和优点主要表达在以下一些方面：(1) 整合别离的数据源是GIS及相关工具的主要特征之一；(2) 通过地理数据共享能够使更多的人使用和更充分地利用已有的数据，减少重复劳动和费用；(3) 使大家有可能基于一个公共框架工作，既节约金钱，又产生更大的协作利益；(4) GIS系统更容易集成；(5) GIS应用开发能