（计算机应用技术专业论文）基于webgis的土地资源信息系统研究.pdf

r e s e a r c ho nt h el a n dr e s o u r c ei n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do n 。朊b g i s b e ( w u h a nu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n de n g i n e r i n g ) 2 0 0 6 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g l n c o m p u t e ra p p l i c a t i o n i nt h e g r a d u a t es c h o o l o f h u n a n u n i v e r s i t y s u p e r v i s o r p r o f e s s o r 幸 m a y , 2 0 1 0 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 作者签名：栏日期：沙p 年j 月2 乡日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编 本学位论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签 导师签 潮涉 日期： 加j f 口年，f 月侈e 1 日期： 沙。年j1 月够日 工程硕上学位论文 摘要 近些年来，随着计算机技术、电子技术、数据库技术、空间信息技术特别是 地理信息系统技术的发展和逐步成熟，国内外对土地资源信息系统的研究及开发 都进入了一个崭新的阶段，目前国内外已成功建立起了许多土地资源管理信息系 统，并且投入运行和使用，土地资源管理日益向数字化、计算机化的方向发展。 面向网络一体化的土地资源信息系统建设与研究成为当前土地资源信息系统研究 的热点应用之一。 w 曲g i s 是在i n t e r n e t i n t r a n e t 网络环境下的一种处理、分析、显示与应用地理 信息的新一代地理信息系统，它的基本思想就是在互联网上提供地理信息服务， 使得用户只需要通过使用简单的w e b 浏览器就能获得g i s 系统的数据及相应功能 服务。w e b g i s 与传统的g i s 相比，它具有客户访问范围广泛、客户端平台独立、 客户端操作简单、平衡计算负载、降低系统成本等优点。因此，w e b g i s 为g i s 的 社会化、大众化创造了条件，使g i s 不再仅仅是专业人员的专用品，而成为社会 公众获得空间信息的有力工具，这对土地资源信息系统的的拓广与应用意义明显。 本文通过结合w e b g i s 技术以及其他较成熟的技术，研究设计了一个四层b s 结构的基于w e b g i s 土地资源信息系统，并研究了系统设计中所应用到的关键技 术、数据库建设以及所需的软硬件设备。在本文设计中，基于w e b g i s 的土地资源 信息系统功能结构主要包括输入编辑功能模块、系统管理功能模块、信息发布功 能模块、数据查询统计功能模块、图文输出功能模块五个部分，这些功能模块既 相互独立，又相互联系。最后，本文采用s u p e r m a pi s n e t 系统组件构建了衡阳市 土地资源信息系统开发平台，该系统实用、经济，可满足日常业务流转和土地资 源管理部门内部办公、办文需要，又能服务于社会公众信息查询需求，实现土地 资源管理工作的信息化、科学化，为“数字国土 和“数字城市 的建设提供有 益尝试。r 关键词：土地资源；w 曲g i s ；土地资源信息系统；数字国土 h 基于w e b g i s 的土地资源信息系统研究 ，1 i i i 毫皇皇詈曹毫暑昌暑暑暑皇詈皇詈篁鼍皇詈! 詈毫詈喜皇皇詈皇薯詈鼍詈喜暑暑詈詈葛詈鼍昌昌詈昌昌= 皇詈皇詈詈詈詈晕皇鼍暑墨墨毒置墨置量皇鼍鼍量鼍搴暑鲁暑穹鼍 a bs t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g y , e l e c t r o n i c t e c h n o l o g y , d a t a b a s et e c h n o l o g ya n ds p a c ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , e s p e c i a l l yw i t h t h e r a p i dd e v e l o p m e n ta n dg r a d u a lm a t u r e o ft h eg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m t e c h n o l o g y , t h er e s e a r c ho fc a d a s t r em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mh a se n t e r e da b r a n d n e ws t a g e ，a n dal o to fc a d a s t r em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m sh a v eb e e n e s t a b l i s h e d s u c c e s s f u l l y t h e c a d a s t r e m a n a g e m e n td e v e l o p m e n ti s d i r e c t e dt o d i g i t i z a t i o na n dc o m p u t e r i z e dd a yb yd a y i n t e g r a t i o na n dn e t w o r ko r i e n t e dl a n d r e s o u r c es y s t e mi n f o r m a t i o n ( l r i s ) h a sb e c o m eo n eo ft h eh o t t e s tt o p i c si nr e c e n t l r i s r e s e a r c h w e b g i s ，b a s e d o nt h ei n t e r n e t i n t r a n e tn e t w o r ke n v i r i o n m e n t ，i san e w g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m ，w h i c h c a np r o c e s s ，a n a l y z ea n d d i s p l a y t h e g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n i t sb a s i ci d e ai sp r o v i d i n gg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns e r v i c eo n t h ei n t e r n e ta n dm a k i n gt h eu s e ra c c e s so n l yt h r o u g hw e bb r o w s e rt oo b t a i nt h ed a t a o fg i s c o m p a r e dw i t ht h et r a d i t i o n a lg i s ，w e b g i sh a sal o to fa d v a n t a g e s ，s u c ha sa w i d er a n g eo fu s e ra c c e s s ，t h ec l i e n t sp l a t f o r mi n d e p e n d e n c e ，t h es i m p l ec l i e n tp o r t ， t h el o a d b a l a n c ec a l c u l a t i o na n dt h el e s ss y s t e mc o s t w e b g i sc a np r o v i d ec o n d i t i o n s f o rt h es o c i a l i z a t i o na n dp o p u l a ro fg i s s o ，t h eg i sc a ns u p p l yt h ef u n c t i o n s f o rt h e p r o f e s s i o n a le x p e r t i s ea n di tb e c o m e sap o w e r f u lt o o lf o rp u b l i c l ya c c e s s i n gt os p a t i a l i n f o r m a t i o n i th a sm u c hm o r ef a r - r e a c h i n gs i g n i f i c a n c et ot h el a n dr e s o u r c e i n f o r a m t i o ns y s t e m o u rp a p e rm a i n l yd i s c u s s e st h em e t h o dt oe s t a b l i s haf o u r - l a y e rb ss t r u c t u r e l r i s ，b a s e do nw e b g i st e c h n o l o g ya n do t h e rs o p h i s t i c a t e dt e c h n o l o g ya n ds t u d i e s t h ek e yt e c h n o l o g i e sw h i c hc a nb ea p p l i e dt ot h es y s t e md e s i g n ，d a t a b a s ec o n s t r u c t i o n ， t h en e c e s s a r yh a r d w a r e sa n ds o f t w a r e i no u rd e s i g n ，t h ef u n c t i o n a ls t r u c t u r eo ft h e w e b g i s b a s e dl r i si n c l u d e sf i v em o d u l e s ：i m p u te d i t i n gm o d u l e ，s y s t e m m a n a g e m e n tm o d u l e ，i n f o r m a t i o nd i s s e m i n a t i o nm o d u l e ，d a t aq u e r ya n ds t a t i s t i c s m o d u l ea n do u t p u tg r a p h i c sm o d u l e ，e a c ho ft h e s em o d u l e si si n d e p e n d e n t ，b u t i n t e r r e l a t e d a tl a s t ，w eu s es u p e r m a pi s n e tc o m p o n e n t st ob u i l ti nal o c a ll r i s d e v e l o p m e n tp l a t f o r mf o rh e n g y a n g ，h u n a np r o v i n c e t h i ss y s t e mi sc o n s t r u c t e dt o s a t i s f yt h en e e df o rd a i l ys e r v i c e ss u c h a sd e l i v e r y i n gf i l e s ，m a n a g i n gt h ea r t i c l en e e d s i tc a nb ea ne f f i c i e n ti n f o r m a t i o nt o o lf o rr e l a v a n tp r o f e s s i o n a lp e o p l et oi n q u i r y i n f o r m a t i o n i tc a nr e a l i z et h es c i e n t i f i cs t y l ea n dt h ed i g i t a ln a t i o n a lt e r r i t o r yo f i i i 工程硕士学位论文 c a d a s t r es u p e r v i s o r yw o r ki n f o r m a t i o n i z a t i o na n dl a yt h ef o u n d a t i o nf o rc o n s t r u c t i n g t h ed i g i t a ll a n da n dt h ed i g i t a lc i t yf o rh e n g y a n g t h u si ns o m ed e g r e et h es y s t e mi s p r a c t i c a la n d e c o n o m i ct o o lf o rh e l p i n gt h ec i t yt or e a l i z i n gd i g i t a lm a n a g e m e n t k e yw o r d s ：l a n dr e s o u r c e ；w e b g i s ；l r i s ；d i g i t a ll a n d 基于w e b g i s 的土地资源信息系统研究 目录 学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书i 摘要j i i a b s t r a c t i i i 目录v 插图索引v i i 附表索引v i i i 第1 章绪论l 1 1 研究目的与意义1 1 2 研究背景l 1 2 1 数字国土与数字地球1 1 ：! 2w e b g i s 2 1 3 国内外现状、发展趋势与存在的问题。3 1 4 论文研究的主要内容4 1 5 论文组织结构5 第2 章g i s 在土地资源信息系统开发中的应用6 ：! 11 3 1 5 ；6 2 1 1g i s 概述6 2 1 2g i s 技术体系演变过程7 2 2 土地资源信息系统介绍8 2 2 1 土地资源概述8 2 2 2 土地资源信息系统一8 2 - 3 基于g i s 的土地资源信息系统开发8 2 4 基于w e b g i s 的土地资源信息系统开发9 2 5 小结1 l 第3 章基于w e b g i s 土地资源信息系统的体系结构1 2 3 1w 曲g i s 介绍1 2 3 1 1w 曲g i s 的基本特征1 2 3 1 2w e b g i s 的基本功能1 2 3 1 3w e b g i s 的应用前景1 3 3 1 4 当前主流的w e b g i s 平台及对比分析1 4 3 2 土地资源信息系统g i s 应用需求以及应用分解1 6 3 2 1 土地资源信息系统的g i s 应用需求1 6 v 工程硕士学位论文 3 2 2 土地资源信息系统应用分解一1 6 3 3 基于w e b g i s 的土地资源信息系统体系结构1 8 3 3 1 系统体系结构设计1 8 3 3 2 系统结构特点一1 9 3 4d 、结2 0 第4 章基于w e b g i s 的土地资源信息系统关键技术2 l 4 1 分布式应用技术2 1 4 1 1 分布式对象技术2 l 4 1 2 分布式网络地理信息系统2 l 4 2 海量土地资源空间数据管理技术2 2 4 2 1 海量土地资源空间数据管理2 2 4 ：! 2s u p e r m a ps d x + 2 3 4 2 3 空间数据互操作技术2 4 4 2 4 基于w e bs e r v i c e s 的空间数据互操作技术2 5 4 3a j a x 技术2 6 4 3 1a j a x 技术介绍2 6 4 ： ：! a j a x m a p 2 7 4 3 3 基于a j a x 技术开发w e b g i s 应用程序的优势2 7 4 4 小结2 8 第5 章基于w e b g i s 的土地资源信息系统设计2 9 5 1 系统设计总体目标一2 9 5 2 系统设计原则2 9 5 3 系统总体结构3 0 5 4 功能模块功能设计一3 0 5 4 1 输入编辑功能模块3 3 5 4 2 数据查询统计功能模块3 4 5 4 3 图文输出功能模块一3 4 5 5 系统数据库设计j 3 5 5 6 系统软硬件设备3 6 5 7 基于w e b g i s 的衡阳市土地资源管理系统实现3 8 5 8 小结4 2 结论4 3 参考文献4 5 致谢4 8 v l 基于w e b g i s 的土地资源信息系统研究 插图索引 图2 1g i s 技术演变阶段一7 图3 1s u p e r m a pi s n e t 产品体系结构图1 4 图3 2 土地资源信息系统g i s 组件调用1 8 图3 3 基于w e b g i s 的土地资源信息系统体系结构1 9 图4 1 空间数据库技术在土地资源信息管理中的应用j 2 2 图4 2w e bs e r v i c e s 的概念模型2 5 2 5 图5 1 基于w e b g i s 的l r i s 总体结构图3 2 图5 2 功能模块间的信息流向3 3 图5 3 数据中心管理的核心思想图一3 6 图5 4 衡阳市土地资源信息系统网络结构与硬件设备3 7 图5 5 系统登录界面3 8 图5 6 公文发布界面一3 8 图5 7 查询统计界面3 9 图5 8 土地利用总体图3 8 图5 9 行政区板块图3 8 图5 1 0 个人助理界面一4 0 图5 1 l 公共交流界面4 0 图5 1 2 土地利用现状图4 l 图5 1 3 带零星地物和斑点图一4 l i 工程硕士学位论文 附表索引 表3 1s u p e r m a pi s 系列产品体系结构表1 5 l i 工程硕士学位论文 1 1 研究目的与意义 第1 章绪论 土地是人类赖以生存的基础，而人多地少却是我国的一个基本国情。“十分 珍惜、合理利用土地和切实保护耕地 是我国土地管理和土地资源开发利用方面 的一项基本国策，它指明了我国土地资源管理的基本任务。保护和合理利用土地 资源，加强土地资源管理，推进土地资源管理信息化是社会发展的迫切要求。本 文通过对开发模型的选择以及所需技术分析，进行土地资源管理信息系统的结构 设计与功能设计，为土地资源的有效管理提供了一种快捷、有效的工具，提供了 一定设计参考及借鉴。 本文研究的理论和现实意义主要在于： ( 1 ) 研究开发基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的w e b g i s 土地资源信息系统，解决以往开 发土地资源信息系统中所面临的技术难题。 ( 2 ) 结合w e b g i s 技术体系以及其他一系列较成熟的技术体系建立一个实用 的、经济的、既能满足日常业务流转以及办公办文需要，又能满足社会公众信息 查询需求的土地资源信息系统。 ( 3 ) 构建基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的w e b g i s 土地资源信息系统，实现土地资源管 理工作的科学化与信息化，进一步发挥土地资源管理对我国土地资源管理事业的 基础以及支撑作用，促进国土资源信息化建设，为建立“数字城市一、“数字国土” 奠定基础。 一 1 2 研究背景 1 2 1 数字国土与数字地球 1 9 9 8 年1 月3 1 日，美国副总统戈尔( a l g o r e ) 在美国加利福尼亚科学中心发 表了题为“数字地球：2 l 世纪认识地球的方式( t h ed i g i t a le a c h ：u n d e r s t a n d i n go u r p l a n e ti nt h e2 l t hc e n t u r y ) 的演讲，最早正式提出了“数字地球 的概念【1 1 。这 一概念可理解为在全球范围内建立一个以空间位置为主线，将信息组织起来的复 杂系统，是一个全球范围的以地理位置及其相互关系为基础的信息框架，并在该框 架内嵌入我们所能获得的信息的总称【l 2 1 。因此，我们可以从两个层次上看“数字 地球：一个是将地球表面每一点上的固有信息( 即与空间位置直接有关的相对固 定的信息) 数字化，按地理坐标组织成一个三维的“数字地球 ；另一个是在此基 础上再嵌入所有相关信息( 即与空间位置间接有关的相对变动的信息) ，组成一个 意义更加广泛的多维的“数字地球，为各种应用目的服务1 3 4 1 。 基于w 曲g i s 的土地资源信息系统研究 “数字地球 是世界进入信息时代的重要标志之一，它是实现国家可持续发 展的重要手段。“数字地球 的应用涉及政治、资源、新闻媒体、环境、自然灾害 及农业、通讯、城市建设等几十个领域，发展前景非常广阔，因此，它引起了世 界各国有识之士的广泛关注【3 1 。1 9 9 9 年1 1 月2 9 日，首届“数字地球 国际会议在 我国政府的发起和组织下，在北京召开，这标志着我国政府已将发展中国数字地 球( 即“数字中国) 列入到国家发展目标之中，并且为实现这一目标加强国际交 流与合作，力争在“数字中国建设中实现跨越式发展。此后，“数字地球 引起 了我国各专家学者的广泛关注，陈述彭院士、李德仁院士、杨崇俊研究员等多次 撰文呼吁全社会都要关注“数字地球”。 而土地是人类赖以生存的自然资源。由于土地具有一定的时空结构、自然属 性、经济属性，可以综合运用现代遥感( r e m o t es e n s i n g ，r s ) ，地理信息系统 ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ，g i s ) 技术和计算机科学技术，以空间和属性数据 库为基础对土地资源信息进行存储、整理，按照土地资源管理的模式，建立相关 模型，完成查询、统计、评论、制图等自动化功能，辅助国土资源管理部门工作 人员进行管理决策，土地资源信息系统( l a n dr e s o u r c ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，l r i s ) 应运而生。但是土地资源信息系统具有数据量庞大、数据种类繁多、结构复杂和 获取成本高等特点，给国土资源信息化建设带来了更高的技术要求。随着计算机 科学及其相关科学的不断发展，建立国土资源管理信息系统，已具备相应条件。 一方面，新土地管理法的实施，土地管理新制度的建立以及土地用途管制、土地 利用计划管理等一系列规范措施的实行，为国土信息建设提供了行业理论依据； 另一方面，计算机技术、3 s ( g i s g p s 瓜s ) 技术以及网络技术的不断发展为建立 国土信息系统提供了技术支持【5 】。 1 2 2w e b g i s 简单地讲，网络地理信息系统( w e b g i s ) 是将i n t e m e t 技术应用于g i s 开发的 产物，它以w w w ( 万维网) 的w e b 页面作为g i s 软件的用户界面，可以在i n t e m e t 的信息发布、数据共享、交流协作基础上实现g i s 的在线查询、地图操作和业务 处理等功能。当前i n t e r n e t i n t r a n e t 正在迅速膨胀发展，如何将g i s 引入 i n t e r n e t i n t r a n e t 世界，使g i s 充分利用和发挥互联网的优势，就成为g i s 发展研究 的重要课题。与传统的基于桌面或局域网的g i s 相比，w e b g i s 具有以下的优点： ( 1 ) 更广泛的访问范围 客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据，而这一 i n t e r n e t i n t r a n e t 所特有的优势大大方便了g i s 的数据管理，使分布式的多数据源的 数据管理和合成更易于实现。 ( 2 ) 平台独立性 用户只需使用了通用的w e b 浏览器，就可以透明地访问w e b g i s 数据，在本机 2 工程硕士学位论文 或某个服务器上进行空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。 ( 3 ) 可以大规模降低系统成本 普通g i s 在每个客户端都要配备昂贵的专业g i s 软件，而用户使用的经常只 是一些最基本的功能，造成了极大的浪费。w 曲g i s 在客户端通常只需使用w 曲浏 览器( 有时还要加一些插件) ，节约成本。另外，客户端的简单性节省了维护费用。 ( 4 ) 更简单的操作 w e b g i s 使g i s 系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少数受过专业 培训的专业用户。通用的w e b 浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。 ( 5 ) 平衡高效的计算负载 传统的g i s 大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客 户端，效率较低。而w e b g i s 将基础性、全局性的处理交由服务器执行，而对数据 量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种灵活的计算模式能高效地寻求计算 负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。 目前，w e b g i s 主要有3 种结构模式：集中模式、c s ( 客户服务器) 结构模式和 b s ( 浏览器服务器) 结构模式。本文采用第3 种结构模式。在b s 结构中，服务器端 负责实现业务规则层与数据层的功能，而用户端界面将全部是w e b 浏览器页面， 用户从浏览器端向服务器端提交服务请求，服务器将处理结果通过网络返回浏览 器端。 1 3 国内外现状、发展趋势与存在的问题 由于自然和社会经济以及科技发展水平的限制，将g i s 应用于土地资源信息 管理首先是从北美开始的。1 9 6 0 年加拿大测量学家r e t o m l n s o n 首先于1 9 7 1 年建立 了世界上第一个实际运行的土地信息系统，即加拿大地理信息系统( c g i s ) k ，7 】。 接着，瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统，其中建设有土地测量 信息系统【s 】。日本国土地理院建立起了存储、处理和检索测量数据、航空像片信 息、行政区划、土地利用、地表地质等信息的数字国土信息系统【9 , 1 0 】。纽约土地 利用和自然资源信息系统( l u n r ，1 9 6 7 ) ，日本国家土地资源数据库，英国的土地 资源信息系统( d a v i d s o n ，1 9 8 6 ) ，香港土地信息系统( y a h ，1 9 9 2 ) 以及其他区域性 土地信息系统相继建立。 相对地，我国土地管理信息化的起步较晚。上世纪8 0 年代开始，我国开始引 进国外g i s 平台软件进行土地资源调查。1 9 8 5 年在全国农业区划委员会的领导下 我国开始了建设土地资源信息系统的研究与建设，将全国县级土地资源、气候资 源、水资源、生物资源和有关社会经济数据录入数据库，开发数据管理系统和应 用系统，建成了国家级数据库【l 。 8 0 年代末，原国家土地管理局成立新技术示范基地专家组，研究土地信息系 统总体方案，推动了土地信息系统的发展。 基于w e b g i s 的土地资源信息系统研究 _ _ _ 蕾_ 鼍昌詈盲昌墨 1 9 8 9 年国土资源部成立以后，我国的土地管理信息化上了一个新的台阶。我 国于1 9 9 9 年启动了数字国土工程，建立了许多县市土地利用数据库。土地利用数 据库是一种空间数据库，g i s 在空间数据采集、存储和更新，以及空间信息分发 与共享和地理信息表达方面的优势在土地利用数据库建设和维护中得到充分应 用。现在，我国已有土地资源评价、土地利用现状动态监测、城市地价评估、土 地利用结构对非点源污染的影响、土地利用现状计算机成图；建立了土地管理信息 系统、土地资源动态监测技术系统、城市土地利用扩展模式、用地管理系统、基 于网络的土地利用总体规划管理信息系统等等。 本人作为二个县级市国土资源局的信息中心工作人员，由衷感觉到了国土资 源信息化发展的迅速，相继涌现的一批满足各个部门需求的软件，为国土资源办 公自动化以及政务公开提供了技术上的支撑，提高了办公效率，与此同时也产生 了许多问题：所建立的系统与数据往往从本部门的角度和利益出发，缺乏全局观、 相对封闭，久而久之就容易形成一个个的信息孤岛，反而影响全局信息化工作的 开展，甚至影响到部门间的正常协作。随着用户需求的多样化、复杂化和多变性， 传统的特别是“作坊式”开发方法下的g i s 软件系统在应对客户需求及维护和更 新方面出现了各种问题： ( 1 ) 各系统功能着眼于某个部门的业务，部门间的数据共享性、协同性、相 容性差，采用的数据格式不一，数据更新代价高，一致性难以保证，缺乏标准， 灵活性差，一旦部门业务调整，只好重新开发系统； ( 2 ) 对数据建设的重要性和规律性认识不够，投入不足，造成了投资分散， 投资效益低下，数据应用水平低，数据建设缓慢，重复建设的数据、无用的数据、 漏掉的数据、数据之间缺乏有机联系等历史遗留问题： ( 3 ) 各种软件系统之间缺乏兼容性，不同系统数据之间不能很好的共享，造 成了投资的浪费； ( 4 ) 国土基础数据的建设还缺乏统一的标准和规范；土地基础数据更新不及 时，无法保持数据的现势性； ( 5 ) 没有结合业务系统建设，各项数据管理没有规范化，需结合信息化工作 进一步理顺数据流程。 针对这些问题，在我国g i s 软件科学性开发方面国内学者作了很多有益的探 索。阮红利等实现了龙海市土地管理信息系统中的土地变更功能模块1 1 3 , 1 4 1 ；吴升 等研究了地理信息系统软件开发方法的演进，认为采用u m l 语言和c a s e t 具是 进行地理信息系统软件开发的趋势【l 引。这些研究从不同角度研究了土地信息管理 软件的开发，对进行土地资源信息系统开发具有很好的借鉴意义。 1 4 论文研究的主要内容 基于我国数字国土等项目的实施，土地资源信息管理是其中重要的一个组成 4 工程硕士学位论文 部分。因此，本文研究并分析了一个基于w e b g i s 的土地资源信息系统的搭建。首 先介绍了社会经济的发展对土地资源管理信息化需求的客观驱动和w e b g i s 基础， 探讨了国内外应用于开发研究现状，并且介绍了土地部门对土地资源系统的信息 化要求。 然后，介绍了g i s 技术的演变过程以及g i s 技术在土地资源信息系统开发中的 应用。接着，介绍了w 曲g i s 的应用现状以及发展前景，并指出了利用w 曲g i s 建 立土地资源信息系统的优势。 接着，主要介绍了土地资源信息系统的g i s 应用需求以及该系统的应用功能 分解，系统的功能主要分为三个部分，分别为土地资源数据管理、土地资源管理 业务办公自动化与土地资源信息服务。接着，介绍了基于w e b g i s 的土地资源信息 系统的总体架构设计以及所设涉及到的各种关键技术，包括多级分布式应用技术、 海量土地资源空间数据管理技术以及a j a x 技术。 最后，研究了基于w e b g i s 的土地资源信息系统搭建，介绍了系统设计总体目 标、系统设计原则、总体框架、功能模块功能设计系统数据库设计以及系统软硬 件设备，并在6 部分功能模块中，主要详细了输入编辑功能模块、数据查询统计功 能模块以及图文输出功能模块。并最终在此基础上，设计了基于w e b g i s 的衡阳市 土地资源信息系统，并概要的介绍了该系统的几个主要功能模块以及应用情况。 1 5 论文组织结构 本论文共分五章，其具体组织如下： 第一章绪论。介绍论文的研究目的与意义、研究背景、国内外研究现状与发 展趋势、论文研究的内容以及论文组织结构。 第二章：g i s 在土地资源信息系统开发中的应用。概述了g i s 技术演变历程以及 基于g i s 的土地资源信息系统开发。 第三章：基于w e b g i s 的土地资源信息系统的总体架构设计。详细介绍了 w e b g i s 的基本特征、基本功能和应用前景，并对比分析了当前主流的w e b g i s 平 台。另外还简单介绍了土地资源以及土地资源信息系统的概念以及主要介绍了土 地资源信息系统的g i s 应用需求以及该系统的应用功能分解。最后，研究并分析 了基于w e b g i s 的土地资源信息系统的总体框架结构。 第四章：基于w e b g i s 的土地资源信息系统的关键技术研究。包括多级分布式 应用技术、海量土地资源空间数据管理技术以及a j a x 技术。 第五章：基于w e b g i s 的土地资源信息系统开发设计。介绍了系统设计总体目 标、系统设计原则、总体框架、功能模块功能设计系统数据库设计以及系统软硬 件设备。并在此基础上，设计了基于w e b g i s 的衡阳市土地资源信息系统，并概要 的介绍了该系统的几个主要功能模块以及应用情况。 基于w e b g i s 的土地资源信息系统研究 第2 章g i s 在土地资源信息系统开发中的应用 2 1g i s 2 1 1g i s 概述 人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息 系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ，简称g i s ) 作为获取、分析和管理地理空间 数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展【1 6 1 。 从技术和应用的角度，g i s 是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的 角度，g i s 是在地理学i 地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的 一门学科，具有独立的学科体系；从功能上，g i s 具有空间数据的获取、存储、 显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能。简而言之，g i s 是一个基于数据 库管理系统( d b m s ) 的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对 象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。 g i s 目前已经过了4 0 年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术， 并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，g i s 更以其强大的地理信息空间分析 功能，在g p s 及路径优化中发挥着越来越重要的作用。g i s 地理信息系统以地理空 间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，一运用系统工程和信息科学的理论， 科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，提供管理、决策等所需信息。 但是目前的g i s 大多是基于具体的、相互独立和封闭的平台开发的，它们采 用不同类型的数据格式，对地理数据的组织也有很大的差异，这使得数据之间的 交换存在很大困难，采用数据转换标准也只能解决部分问题。且地理信息的不同 数据定义也阻碍了应用系统之间的数据共享，限制了地理信息系统处理技术的发 展。而互操作地理信息系统的出现解决了传统g i s 开发方式带来的数据语义表达 上不可调和的矛盾，它实现了在异构环境下多个地理信息系统之间的互相通信和 协作，以完成某一特定任务。 一 ： 1 9 9 6 年，美国成立了开放地理信息系统联合会( o g c o p e ng i sc o n s o r t i u m ) 利用开放地理数据互操作规范( o g i s )