（土壤学专业论文）土地利用动态遥感监测数据库系统研建.pdf

垧晏 国土资源大调查士地利用动态遥感监测项目 利用多分辨率的卫旱遥感数据 从不 同的侧面和角度监测土地利用的变化情况 积累了大量宝贵的资料成果 如何科学 高效地 对这些海量数据进行管理和分析是当前急需解决的问题 也是本文所要研究的内容 本文分析了历年上地利用动态遥感监测各项任务的内容 技术流程和数据资举 成果的 特点 对数据库系统的需求进行了全面的分析 并根据系统对数据的要求 进行了数据标准 化的研究 制定了数据标准以及现有数据转为标准化数据的方法 定义了数据库的结构及管 理系统框架 对数据库系统进行了详细的设计 对系统建设中的关键技术进行了研究 并开 发了十地利用动态遥感监测数据库系统 本文提出了一种可行的设计方案和实施方法 可以 作为其他类似地理空间数据库建设的借鉴和参考 系统采用a r c g i s 系列软件作为g i s 基础平台 利用a r c s d e 和o r a c l e 管理和存储数据 v i s u a lb a s i c6 0 与m a p o b j e c t s2 2 的集成开发方式 在开发中充分发挥开发 具的优点 提高了系统的稳定性和i 运行效率 在十地利用动态遥感监测项目应用中取得了良好的效果 本文对海量影像数据库的压缩算法进行了对比研究 采用离散小波变换 d w t 的m r s l d 技术对遥感影像进行压缩 m r s i d 方法通过局部转换 使图像内部任何 部分部具有一致的 分辨率和非常好的图像质量 图像的压缩率也很高 极大地降低了数据的存贮空问 非常适 用丁海量士地利川遥感监测数据成粜的管理 研究从目前土地利用动态遥感监测项目的特点和实际要求出发 开发了土地利用动态 遥感监测数据库系统 为不同年度调查成果的数据挖掘和分析 提高数据的管理和开发利用 水平 促进监测信息资料成果共享 实现资源管理的信息化奠定了一个良好的基础 数据库 系统的建设及应用为十地管理决策提供了科学的依据 提高了工作效率和国土资源管理的科 技含量 关键词 空问数据库 地理信息系统 土地利用 动态遥感监测 a b s t r a c t f h eb i gi n q u i s i t i o ni nn a t i o n a lr e s o u r c e s l a n d u s ed y n a m i cr sm o n i t o r i n g w h i c hu s i n g m u l t i 0t h e n w i t hr s h r c o s a d d n e w f i e l d s s h a p e v a l u e i n t s e d p o l y f o r i 0 t o d f l t p i f i d n u m 1 i f d f l t p i f i d 0 a r e a t h e l l f i e l d s d f l t p l f i d j v a l u e i n t s e d p o l y a r c a e l s e l f d f l t p l f l d m p e r i m e t e r t h e n f i e l d s d f l t p l f i d j v a l u e i n t s e d p o l yp e r i m e t e r e n d l f n e x t f o rj 0t or e e s lt a b l e d e s cf i e l d c o u n t l f i e l d s t b l d s ef i e l d n a m e 0 d f l t p i f i d n u m v a l u e r c o s lf i e t d s r e c s lt a b l e d e s cf i e l d n a m e 订 v a l u e n e x t f o r1 0t or c c s 2t a b c d e s cf i e l d c o u n t l f i e l d s t b l d s cf i e l d n a m e j d f l t p l f i d n u m r c c s lt a b l e d e s cf i e l d c o u n t v a l u e c u r r e n t i n t sf i e l d s r e c s 2t a b l e d e s cf i e l d n a m e j v a l u e n e x t u d d a t e e n d w i t h s e ti n t s e d p o l y n o t h i n g 清空 e n d i f c u r r e l l t i n t sm o v e n e x t n e x t m s e tc u r r e n t i n t s n o t h i n g 清空 s e tu s e d p o l y l n o t h i n g 情空 步骡6 如果没有要素与该多边形相交 e l s e l f c u r r e n t i n t sc o u n t 0t h e n w i t hr s l t r c c s a d d n e w f i e l d s s h a p e v a l u e r e e s lf i e l d s s h a p e v a l u e f o r i 0 t o d f l t p l f l d n u m 1 i f d f l t p i f i d j a r e a t h e n f i e l d s d n t p l f d 0 v a l u e r e c s lf i e l d s s h a p e v a l u e a r e a e l s e l rd f i t p l f i d 二 p e r i m e l e r t h e l l f i e i d s d 玎t p l f d 0 v a l u e r e c s lf i e l d s s h a p e v a l u ep e r i m e t e r e n d i f n e x t f o rj 0t or e c s l1 h b l e d e s cf i e l d c o u n t 1 f i e l d s t b l d s cf i e l d n a m e j d f l t p l f i d n u m v a l u e 一 r e c s lf i e l d s r e c s lt a b l e d e s e f i e l d n a m e j v a l u e n e x t u p d a t e e n d w i t h r e d i m i s i n t s e d l i i n t s e d f l d 1 a s i n t e g e r1 将变长数组重定义为1 元数组 步骤7 蜘果有多个要素与该多边形相交 e l s e r e d i mi s i n t s e d l i n t s e d f l d c u r r e n t i n t sc o u n t a si n t e g e r s e ti n t s e d p o l y u s e d p o l y l c u r r e n t i n t sm o v e f i r s t 求出当前多边形与第二组要素的所有交集 并加入到交集文件中 巾国农业人学硕l 学位论文第三章系统中关键问题的研究 f o r m 0 t o c u r r e n t i n t s c o u n t 1 s e ti n t s e d p o l y i n t s e d p o l y d i f f e r e n c e c u r r e n t i n t sf i e l d s s h a p e v a l u e c u r r e n t i n t sm o v e n e x t n e x t m l f n o t i n t s e d p o l y i s n o t h i n g a n d i n t s e d p o t y a r e a 0 t h e n w i t hr s t r e e s a d d n c w f i e l d s s h a p e v a l u e i n t s e d p o l y f o rj 0t od f l t p l f i d n u m l i f d f l i p l f i d i a r e a t h e n f i e l d s d n i p l f l d 0 v a l u e i n t s e d p o l y a r e a e l s e l f d f l t p i f i d 0 p e r i m e t e r t h c b f i e l d s d f l t p i f i d o v a l u e n t s e d p o l y p e r i m e t e r e n d i f n e x t f o r1 0t or e c s l1 b b l e d e s cf i e l d c o u n t l f i e l d s t b l d s cf i e l d n a m e 0 d f l t p i f i d n u m v a l u e 一 r e e s lf i e l d s r e c s lt a b l e d e s c f i e l d n a m e j v a l u e n e x t f o r1 0t or e e s 2t a b l e d e s cf i e l d c o u n t 1 f i e l d s t b l d s cf i e l d n a m e j d 门t p i f d n u m r e c s it a b l e d e s c f i c l d c o u n t v a l u e r e c s 2f i e l d s r e c s 2t a b l e d e s cf e l d n a m e j v a l u e n e x t u p d a t e e n d w i t h s e ti n t s e d p o l y n o t h i n g 清空 e n d i f s e tc u r r e n t i n t s n o t h i n g 情窄 s e tu s e d p o l y l n o t h i n g 清空 e n d i f r c o s lm o v e n e x t 步骤8 设置容锗行号 e r r o r h a n d l e r l j f e r r n u m b e r 5 0 0 0 1 1 e n 求交坐结束 有时原始文件的属性字段名称有一个以上 一 再添加 之后所构成的属性字段名称不符合m o 的要求 出现序号为5 0 0 0 的错误 此时在原始属性字段名称之后仅添加数字 m s e b o xe 九n u m b e r f o rl 0t or e c s l1 a b l e d e s c f i e l d c o u m i t b l d s cf i e l d t y p e i 2 r e c s lt a b l e d e s c f i e l d t y p e m t b l d s cf i e l d n a m e i 2 1 r e c s l 1 h b l e d c c f i e l d n a m e i t o i d s cf i e l d l e n g t h i 2 r e c s i t a b l e d e s cf i e l d l e n g t h i t b l d s cf i e l d p r e c l s i o n 2 r c o s lt a b l e d e s cf i e l d p r e c i s i o n i 丁bj d s ef i e l d s c a l e 2 r e c s j t a h i e d e g c1 l e i d s e a i e i n e x t f o ri 0t or e c s 2 丁a h i e d e s c f i e l d c o u n t 1 t o i d s c f i e l d t y p e i 2 r e c lt a b l e d e s cf i e l d c o u n t r e c s 2t a b l e d e s cf i e l d t y p e i t b i d s cf i e l d n a m e i 十2 r c o s lt a b l e d e s cf i e l d c o u n t 2 r e c s 2t a b l e d e s cf i e l d n a m e i t b l d s ef i e l d l e n g t h i 2 r e c s lt a b l e d e s cf i e l d c o u n t r e c s 2t a b l e d e s cf i e l d l e n g t h i t b l d s cf i e l d p r e c i s i o n i 2 r e c s l t a b l e d e s cf i e l d c o u n t r e c s 2t a b l e d e s cf i e l d p r e c i s i o n i t b l d s cf i e l d s c a l i 2 r e c s lt a b l e d e s cf i e l d c o u n t r e c s 2t a b l e d e s cf i e l d s c a l e i n e x t r e s u i t l e e i s e e x i ts u b m s g b o x 现错误 e n d i f 回到出错语句 重新执行 e r r d e s c r i p t i o n 请联系系统维护人员 e x i ts u b e r r o r h a n d l e r 2 i f e r r n u m b e r 4 2 4 t h e n 出现错误 o b j e c tr e q u i r e d 时 运行下一句 3 3 多源数据的一体化管理 对丁i 十 地利用动态遥感监测数据库系统建设 数据占据着核心的地位 数据管理是系统建设 的基础 多源数据一体化管理的水平对系统的功能与性能具有重要的影响 土地利用动态遥感监 测数据库系统中涉及的数据 类型多 数据量大 表现形式多样 数据不仅具有很大的差异性而 且它们之间具有密切的联系和很强的整合 肚 主要体现在数据来源广泛 包括多滞多分辨率卫星 影像数据 各类一 同形式的专题图件 各种形式的多种任务监测信息矢量文件 以及各种文档和 表格数据等 n 此 数据存在着不同程度的空间和时间尺度差异 表达形式差异等不同之处 同 时 箨类空间数据本身具有很强的整合性 不同图层的地理实体之间存在有天然的空间关系 比 如位置关系丰 拓扑关系 两属性数据作为空间地理实体的特征 义与空间数据共同组成了一个完 接的卒问实体 为实现对这些空间数据与相应属性数据的集成管理 系统采用c s c li c n t s e r v e r 计算结 构 同时引入空问数据引擎 s d e 和大犁关系数据库系统o r a c l e 将空问数据和属性数据统一存 放在关系数据库管理系统中 真正实现了空间数据和非空间数据一体化的无缝集成 当前的系统操作模式主要包括三种 单机操作模式 客户朋 务器f 以r 称c s 模式 浏览器 服务器f 以f 称b s 模式 单机操作模式是传统的系统操作模式 用户使用的计算机不和网络上 的其它计算机协作和进行数据交换 所育的运算和数据存取都在本地完成 这种操作模式不利于 数据的共享 已不能适应当前的网络化操作环境 在g i s 领域 仍有相当一部分桌面应用程序使 j f 这种模式 c s 模式是应用较为成熟的网络操作模式 在这种模式下 数据被集中存放于中心 服务器 用户通过客户机上的客户程序存取服务器内的数据 大部分运算集中在服务器上 因而 系统对服务器的要求比较高 这种操作模式被广泛应用于局域网网络环境 在g i s 领域 大型应 用也都开始采用c s 操作模式 b s 模式又称三层模式 该模式将系统架设在数据服务器 应用 服务器 浏览器 个层次上 数据服务器专f 0 存放数据 应用服务器提供品类服务组件来访闯数 据服务器和响应客户端的请求 浏览器端只进行少量的计算处理 主要是显示结果和发出请求 这种模式的系统维护较为简单 系统的修改和升级只需在应用服务器端进行即可 客户端的界面 一致 用户操作起来比较容易上手 在g i s 领域 这种模式一般是针对数据浏览和结果显示比较 有效 在对图形操作编辑中 存在相当的技术难度 而对于士地利用动态遥感监测数据库系统 数据管理和数据分析同等重要 闶此系统采用c s 操作模式 保证数据管理 分析以及传输的快 速响应和系统的稳定行 土地利用动态遥感监测数据库系统利用a r c s d e 和o r a c l e 共同管理和存储数据 将影像数据 存储在二进制变长字段b l o b 中 然后应用程序通过数据访问接口来访问数据库中的影像数据 空间矢量数据通过a r e s d e 存储在数据库中 同时影像数据的元数据信息也存放在关系数据库表 中 中国农业人学颁上学位论文第三章系统中关键问题的珂f 究 s d e 是建立在商用关系行数据库和客户朋 务器结构之上的空间关系型数据库管理系统 s d e 软件采用连续的数据模型 为数据库中各层 l a y e r 的所有要素都建立索引 即将层从逻辑上分 成一个个小块 称为 c e l l 层中的要素则分解到各个c e l l 中加以描述 并将此描述信息写到索 引表中 落到多个c e l li 的要素 将柙 每个c e l l 对应的索引记录中加以捕述 没有数据的c e l l 不 包括在索引表巾 s d e 存储和组织数据库中的空问要素的方法是 将宁间数据类型加到关系数据 库中 s d e 并不改变和影响现有的数据库 它只是在现有的数据表中加入图形数据项 s h a p e c o l u m n 供软件管理和访问与其关联的空问数据 s d e 将地理数据和空间索引放在不同的数据 表中 通过关键项将其相联 将图形数据项加到一个商业关系数据库表中 称该表为空间可用的 s p a t i a l l ye n a b l e d 表 s d e 通过将信息存八层表 l a y e r st a b l e 米管理空间可用表 层表帮 助管理商业表和空间数据之问的连接 对空间可用表的数据可以进行查询 合并 也可以进行图 到属性或属性到图的南询 a r c s d e 通过版本管理技术 可以在数据库中存储多个版本的数据 但 并非是简单的数据备份 它们仅仅记录数据版本的区别 版本之问是树型继承关系 各个版本可 以独立编辑和运行 系统将s d e 服务器处理程序 关系数据库管理系统和实际的数据放在服务器端 s d e 采丹j 异 步缓冲机制 首先将检索到的人宗数据放入缓冲区内 然后将整个缓冲区中的内容一次发往客户 端 而不足一次只发一条记录 既提高了效率 又使网上的荷载大大降低 数据库系统采川o r a c l e9 i o r a c l e 数据库包括了几乎所有的数据库技术 系统运行高效可 靠 支持极人数据库静i 事务处理 义具有较高的安全级别 被认为是未来企业级土选数据库之一 o r a c l e 数据库在完伞支持传统关系模型的基础上为对象机制提供了有限的支持 不仅能够处理传 统的表结构信息 而且能够管理多媒体类型数据 如文本 视频 图形 空间对象等 0 r a c e9 i 提供了灵活多样的数据分区功能 一个分区可以是一个大型表 也町以是索引易于管理的小块 可以根据数据的取值分析 有效地提高操作系统操作能力及数据可用性 减少了i 0 瓶颈 数据 库还对并行处理进行r 改进 在位图索引 查询 连接和一般索引扫描等操作引入并行处理 提 高了单个杏询的并行度 1 土地利用动态遥感监测数据库系统将影像数据存储在o r a c l e 数据库二进制变长字段b l o b 中 b l 0 8 是 t 0 内部l o b l a r g eo b j e c t s 大对象 类犁 每条记录可以存储一 4 g b 字符的数据 对象 b l o b 类型将数据实体以字节流的形式存储在数据库的内部 这种存储方式的最大优点是可 以发挥数据库系统强人的安全保密机制 由3 b l o b 类型不考虑数据的格式 仅把存储在其中的 数据看作是k 短不一的字节流 这使我们可以在存储时引入各种加密算法进行进 步的保密处 理 最大限度地保护数据不被非法浏览 使用或修改 同时 数据库的备份和恢复也是影像数据 库管理中重要的环节 是保障影像数据安全的重要方式和手段 b l o b 类型将数据存储在数据库内 部 支持事务操作 从而支持o r a c l e 提供的所有备份和恢复操作 由于数据库强大的数据处理能力加上a r c s d e 独特的空间索引机制 每个数据集的数据量不 再受到限制 a r e s d e 和o r a c l e 数据库的联合应用 成功地解决了土地利用动态遥感监测数据库 系统中数据的一体化管理问题 中国农业人学砸l 学位论立第p u 巷系统实现 第四章系统实现 十地利用动态遥感监测数据库系统能以数据库的形式管理 灭量数据 栅格影像数据和文本图 表数据文件 包括文件的建立 修改 保存 输出和打印 能够以多种方式进行数据的浏览 包 括缩放 漫游 全图 多窗口等 可以对数据库进行多方面的空问和属性责询 对矢量文件进行 空间和属性字段的查询 分析和统计 同时可以生成专题图 专题分析报告和一些有关数据库管 理和维护方面的操作 数据库系统以a r c g i s 系列软件作为g i s 基础平台 利用a r c s d e 和o r a c l e 管理和存储数据 采用v i s u mb a s i c6 0 与m a p o b j e c t s2 2 进行系统的开发 本章将对系统中的主要功能进行介绍和说明 4 1数据库系统主界面 图4 1 用户登录窗口 数据库对用户的管理采用的是确定用户的身份以及访问权 限 身份验证通过用户名平 密码u 令实现 访问权限则是由数 据库管理员对不同的 h 户帐户赋予的 州户登录系统所使用的 帐户 即决定了他所拥有的权限范围 图4 2 土地利用动态遥感监测数据库系统主界面 主界面窗口以全围行政区划图为底图 功能菜单包括文件 编辑 浏览 奄询 分析 专题 中国农业大学硕士学位论文第州章系统实现 应用 数据库希1 帮助八项 j 具栏有 二排 具体的功能说明参见第二章第五节 4 2数据库查询 可以对数据库进行空问查询 行政辖区以及元数据的查询 也可以用空间信息和属性字段的 联合限制条件进行查询 空间和行政辖区壳向以省级 地市级或区县级的全国行政辖区划图为地 理参考底图 通过点 线 矩形 多边形选择 具 在参考底图上勾绘感兴趣的空间区域 系统 计算区域内每一块空间多边形外接矩形的范围 见图4 3 图4 3 数据库空间查询一定义多边形查询区域 用户还可以根据参考底图上显示的省 市 区县边界和地名 利用县界选工具 选择需查询 的地区范围 直接进行行政辖区的奇询 行政辖区分为三级 即省级 地级 l j 和区县级 此i 具 允许用户勾绘多边形 只要是与用户勾绘的多边形有部分相交的地区 即被选择出来 作为待查 询的地区单元 见图4 4 图4 4 数据库空间查询一定义区县查询区域 图4 5 数据库空间查询结果 系统可直接对提交的空间查询 区域进行相应专题数据库的查 询 也可结台元数据 通过空问 区域和数据属性的双重约束条 件 对数据库进行查询 图4 5 即为空问查询的结果 查询结果 窗口给出了每块奇商区域的宽 度和高度范围 并以表格的形式 显示了符合空间查询条件的记 录 如果选择结合元数据查询复 选框 则弹出属性查询窗口 定 义属性查询条件 进行二次查 臼l 图4 6兀数据查询结果 斟4 7 元数据查询结果一全字段显示 对数据库元数据 的查询 根据不同的 专题数据库 系统提 供相应的可查询字 段 提供用户选择 通过用户提交的专题 数据库中属性字段的 条件定义 系统构建 查询语句或片 户直接 输入s q l 语句 对数 据库进行检索 查找 符合条件的记录 查 询结果见图4 6 由图 中可以看出 查询结 果以数据表的形式表 达 系统默认只显示 中国农业大学硕士学位论义 第叫章系统实现 关键字段属性内容 用户也可选择显示全字段属性 见图4 7 选择奇询结果记录 能同时预览 该记录的快视影像 点击快视图 系统即可从数据库中读取记录对应的一组栅格影像和相关矢量 数据 白动加载到系统的图层管理器中显示 责询结果可以以文本的方式保存至文件 保存的内 容包括查询的s q i 语句和查询结果记录 4 3 矢量文件属性查询和分析 监测信息矢量文件的分析和查询功能是实现 七地监测数据挖掘和分析的关键 是土地监测数 据库系统必不可少的一部分 系统可实现矢量图斑和属性的互动查询 分析 即一方面 可以对 所选择的感兴趣图斑的属性进行输出 统计和分析 另一方面也可以利用s q l 构建器编写查询语 句 查找满足检索条件的图斑属性记录 查询结果或选择的某些查询记录所对应的图元在视图窗 口中可联动显示 可选择加亮显示 闪烁显示 填充定义的颜色显示或者只显示奄询的结果图斑 将其它不满足条件的图斑屏蔽 如图48 杨凌高新技术产业示范区影像及开发区监测信息图斑 即为利用s q l 查询的企业编码 q y b m 为1 0 食品加t 制造业 的图斑记录 共有6 块图斑 在 视图窗口中显示为黄色 其中监色闪烁区域为查询结果中所选记录对应的图斑 图4 8矢量文件s q l 查询结果 系统可以对矢量文件的所有图斑以及空间选择和属性查询的结果图斑 进行属性内容的统 计和分析 查询 统计分析的结果可以以矢量文件 电子表格和文本的方式输出 分析包括全部 统计 分级分析和分类分析 3 7 图49 人量h 斑全部统计 左 和分级统计 s 如图49 是对矢量图斑文州 中所有图斑进行的全部统计1 1 1 分级统计计算 全部统计是对属 性字段类型为数值型的字段 统计图斑的总和 平均值 最人值和最小值 分级统计是对所选文 件属性的某个数值互 字段 按照值域区问划分等级 分类统计各区问数据的数值特征 图斑记录 数 数值和以及平均值 最大最小值等 图4 一l o矢量图斑分类统计 3 8 中国农业大学顺士学位论文 第p q 覃系统实现 分类分析是以一个字段作为分类宇段 其它数值型字段作为统计字段 对每个类别的不同数 值犁字段 进行数据的统计分析计算 剀4 一l o 即足对选择的图斑记录 按照o y b m 企业编码 字段进行分类 对吲斑面积 m j 基底面积 j d m j 容积率 r j l 等数值型届型字段进行分 类统计分析计葬的结果 通过属性表 还可以对数据的属性结构和属性值进行更改 可以将属性表对应的图斑存储为 新的矢量文件或将图斑记录的属性表存储为文本和e x c e l 文件 同时也可以将三种统计分析的结 粜进行输 l l 4 4空间分析 空间分析主要包括点坐标 线长度 多边形的周k 面积的量算 区文件的相加 相减 相 交分析 缓冲区分析 多窗v l 链接对比分析等 空间分析运算是实现多年度t 地利用动态遥感监 测信息数据挖掘和分析 预测 辅助决策的基础和前提 通过空间属性查询选择和相加分析 可 以由某城市年度变化信息得到多年束城市建设用地增加情况的分布和具体的统计分析数据 通过 相交分析 判断不同年度的监测成果是否对同一地块重复提取的现象 判断地 上报的新上项目 是否存在i 矗复建设 某一斟定范罔内 十地利用类型的变化情况和变化趋势等 利川缓冲区分析 可以分析道路或河流周边一定范围内 建设用地和农用地增减的程度和分布情况 通过减和加的 运算 将监测的土地利用变化信息更新到土地利用现状数据库 这些分析的数据都将为国十资源 管理 辅助决策提供科学的依据 实际应用中 口 根据具体的需求将空间分析运算和属性分析 查询定位功能联合使用 最人程度地发挥现有监测信息数据的价值 以下仅举两个例子说明 图4 1 1 线缓冲区分析 3 9 中国农业人学硕 上学位论文第四章系统实现 如图4 1 1 是道路周尉l o o 米范周内所涉及的地块及其范围 面积 可咀将缓冲区内的有关 图斑或与缓冲区相交的区域单独提取 输出为新文件 再进行进一步的分析 多窗口链接联动分析 是士地利用动态遥感监测数据库系统中 比较具有特色的功能 而且 对于动态监测项目 具有非常重要的应州价值 通过多窗口 可以更加方便 快速 准确地进行 变化图斑的比较和提取 可以更好的检查影像配准的精度 为监测数据成果的检查 信息发现利 提取提供了快速 准确的工具 视窗窗口的开窗数可以选择2 3 4 个 加载的文件可阻是图 层管理器中已加载的文件 也可以新打开加入新的栅格或矢量文件 如图4 一1 2 为淄博市张店 区两个时相的遥感影像 左窗口为2 0 0 3 年s p o t 25 米与l o 米融合数据 右窗口为2 0 0 2 年s p o t i o 米与t m 3 0 米融合影像 叠加的矢量信息为两个年度变化信息监测文件 通过两个窗口的联动显 示 可以方便 清楚地看出两个年度之间的变化情况 图4 一1 2 多窗口联动检查年度变化信息提取图斑质量 利用多窗口的自动链接和鼠标操作的联动功能 极大地提高了信息提取的效率和精度 鼠标 的任何操作 包括移动 单击 双击部可以在联动的几个视窗窗口中 同步操作 如图4 1 3 即为利用多窗口同步操作功能 进行变化信息的提取 当鼠标在任一窗口中移 动时 系统记录f 鼠标的位置 十字 利用影像的空间坐标值 计算联动窗口中 相同空间坐 标在视窗中的位置 并同步显示 这样 用户在进行信息提取时 图斑的每一个拐点都经过准确 的判断 摆脱了以往解译凭对两期影像的判断记忆 勾绘图斑的束缚 无疑 图斑提取的精度和 速度都有很大的提高 4 5专题应用 矧4 一1 3多窗口同步操作 提取变化信息 图4 1 4定义图形文件的显示参数 4 专题应用包括专题 制i t r 4 和专题分析 专题 制图是有关图件定制 整饰和输出的操作 包 括定义图形文竹的显示 参数 填充颜色 透明 度 边框颜色等 添加 图件整饰要素 公里格 网 注记 比例尺 图 例 以及专题图件的输 出保存 如图4 一1 4 为图件定制中图形文件 显示参数的定义 中国农业大学硕士学位论文第删章系统实现 专题分析是指根据监测任务的类型和监测图斑文件的属性信息 生成系统定制的数据分析报 告 如 开发区监测数据分析报告内容包括 土地利用规划执行情况统计 批准规划范围内地类 构成 晴况表和牲状蚓 批准规划范围内用地行业状况表和分布图 批准规划范围内e 地利用l 程度 数据和折线图等 年度变化蓝测数据分析报告内容包括 变化图斑总数 总面积 4 i 同面积等级 图斑占有的比例 耕地减少情况统汁和分析 各地类转化面积平衡数据 新增建设用地的用地来 源统计 独立工矿 城市崩地 道路等主要类别建设用地占地面积统计等 对专题分析报告的内 容可以修改和保存成 见图4 一1 5 开发区监测数据分析报告 图4 1 5开发区监测数据分析报告 4 2 5 1 研究结论 第五章研究结论与展望 本研究以国土资源大调查土地利用动态遥感监测项目为依托 建立了上地利用动态遥感监测 数据库系统 系统为项目组和国十资源相关部门管理和分析土地监测数据提供了科学的平台和方 法 本研究以士地遥感监测的数据 资料和成果为基础 在充分分析了土地监测的技术流程 数 据特点 用户需求等因素后 利用g i s 和空间数据库技术 对土地利用动态遥感监测数据库系统 进行了设计和开发 对系统中的关键技术问题进行了研究 作为海量土地地理空问数据库的研究 和建设 本文提出了一种可行的设计方案和实施方法 可以作为其他类似地理空问数据库建设的 借鉴和参考 通过对十地利用动态遥感监测数据库系统的研究和建设 得到了以下的研究结沦 1 采用a r c g i s 系列软件作为g i s 基础平台 利用a r c s d e 和o r a c l e 管理和存储数据 采 j t jv i s u a lb a s i c6 0 与m a p o b j e c t s2 2 的集成开发方式 进彳亍土地千9 用动态遥感监测空间数据库 系统的升发 速度快 系统稳定 可行 可以作为其他类似地理空间数据库建设的借鉴和参考 2 数据库系统采用基丁离散小波变换 d w t 的m r s l d 技术对遥感影像进行雎缩 取得r 较 好的效果 m r s i d 方法使影像数据库系统获得了最高的压缩比和最好的图像质量 为数据库提供 了宅前的数据整体性 利用离散小波变换对图像进行压缩 通过局部转换 使图像内部任何一部 分都具有一致的分辨率和非常好的图像质量 非常适用于土地监测数据成果的管理和分析 3 利用a r c s d e 和o r a c l e 集成的方法管理和存储数据 实现了栅格数据和矢量数据以及报告 图表的数据库管理 a r c s d e 和o r a c l e 数据库的联合应用 可以解决多源数据的集成管理问题 5 2 研究展望 本文的研究主要侧重于土地利用动态遥感监测数据成果资料的管理和分析 对丁空间影像数 据库系统需要进行深入研究的内容还很多 主要包括以f 几个方面 i 基于i n t e r n e l 的数据管理和发布 将影像数据通过 i n t e m e t 高效发布给成千上万的用户 为用户提供空间数据浏览 查询和分析的功能 充分地做到数据共享 目前这方面的研究t 作正 在进行 2 空间影像数据库系统与专家系统 神经网络的结合 目前的空问数据库系统仍然停留在 空间数据库的建立与管理 空间分析和成果输出上 缺乏知识处理和进行启发式推理的能力 决 策支持功能仍很弱 因此 可以考虑将空间影像数据库系统和专家系统相结合 发展专家g i s 来解决复杂的空间问题 3 摹丁内容的影像数据奇询 一直是数据库领域的难点 而且具有广泛的应用前景和实川 4 3 中国农业人学硕士学位论文第五章结论与展望 价值 因此是很值得研究的问题 4 与虚拟现实技术相结合 通过计算机建立一种仿真数字环境 将数据转换成图像 声音 和触摸感受 利j h 多种传感设备使用户 投入 到该环境中 如同在真实世界那样处理计算机系 统所产生的虚拟物体 采用虚拟现实中的可视化技术 在二维空问q 模拟羽i 重建逼真的 可操作 的地理 维文体 使川户在客观t f 界的虚拟环境中将能更有效地管理和分析空间实体数据 参考文献 1 朱德海 严泰来 杨永侠 1 地管理信息系统 北京 中国农业人学出版杜 2 0 0 0 2 严泰来 资源环境信息技术概论 j 七京 中国林业出版社 2 0 0 4 3 j l 地利用动态遥感监测规律 t d t1 0 1 0 1 9 9 9 中华人民共和国国土资源部行业标准 4 中国士地勘测规划院 应川航天遥感数据更新土地利用图件方法研究 技术报告 内部资 料 2 0 0 1 5 手建华等1 4 0 0 万全国地理地图数据库的研制解放军测绘学院学报第1 4 卷第1 期1 9 9 7 年3 月 6 王恩远 基丁地理时空数据库的中国近期土地利用 土地覆盖变化研究 中国科学院遥感席 用研究所 博十学位论文 f 7 臌两煤航地理信息有限公司 煤航人地影像库管理系统s u p e r m a p 应用集锦 8 1 方涛 影像数据库建立中的若干关键技术 武汉测绘科技人学学报 v 0 1 2 2n o 3s e p t 1 9 9 7 9 何凯涛等 整数小波变换在海鼍影像数据库系统建设中的应用研究 长春科技大学学 报 v o l3 l n o 2 a p r 2 0 0 1 1 0 朱欣焰 李德仁 g i s 中多 h 户环境下数据共享 致性问题研究 武汉测绘科技大学学 报 v 0 1 2 4n o 4d e c 1 9 9 9 1 1 常燕卿 大型g i s 空间数据组织方法初探 应用技术 遥感信息 2 0 0 0 2 1 2 1 何新东 陈曦 面向对象技术在g i s 数据 苹中的应用研究 t 旱区地理 v 0 1 2 4n o 4d e c 2 0 0 1 1 3 谢榕 地理信息系统中窀问数据库建立的关键技术 北京测绘 1 9 9 8 年第4 期 1 4 刘仁义 刘南 苏国中 图形数据与关系数据库的结合及其应用 测绘学报 v 0 1 2 9 n o 4 n o v 2 0 0 0 科学出版社 1 5 龚健雅 地理信息系统基础 北京 科学出版社 2 0 0 1 1 6 胡鹏 黄杏元 华一新 地理信息系统教程 武汉 武汉人学出版社 2 0 0 2 1 7 杨清华 齐建伟 孙永车 高分辨率卫星遥感数据在土地利用动态监洲中的廊用圳f 究 国 土资源遥感 2 0 0 1 年第4 期 p p 2 0 2 6 f 1 8 赵书河 冯学智 都金康 基于遥感与g i s 的县级土地利用的时空变化分析 测绘通报 2 0 0 3 年第3 期 p p l 6 1 8 1 9 耿则勋 小波变换理论及在遥感影像压缩中的应用 北京 测绘出版社 2 0 02 2 0 虫 蔓 i i 毡 b 1 2 郭庆胜 王晓延 地理信息系统 程设计与管理 武汉 武汉大学出版社 2 0 0 3 2 2 郝力等 城市地理信息系统及应用 北京 电子j 二业出版社 2 0 0 2 2 3 谢昆青 马修军 杨冬青等译 空间数据库 北京 机械 l 业出版社 2 0 0 4 2 4 富融科技有限公司 第四屑a r c l n f o 暨e r d a s 中国州户大会论文集 北京 地震山版社 4 5 中网农业大学硕 学位论文 参考文献 2 0 0 0 f 2 5 1郭t 忠 空间分析 北京 高等教育出版社 2 0 0 1 f 2 6 1 宋其友 杨喜敏 李泰轩等 十地信息 学 北京 测绘出版社 2 0 0 1 i 2 7 1何建邦 闾同年 吴平生地理信息共享的原理1 j 方法 北京 科学出版社 2 0 0 3 f 2 8 1李德仁 边馥苓 地理信息系统导论 北京 测绘出版社 1 9 9 3 2 9 高建新 g 1 s 近期发展趋势综述 测绘信息与1 程 2 0 0 3 2 8 5 3 0 1郑贵州 莫澜 g i