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基于GIS和GPS的国土资源动态巡查系统的设计与实现.pdf

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资源描述:
如移动执法和在线分析等工具辅助土地执法监察管理,建立国土资源动态监管新模式,以国土资源基础数据库为基础,将多源、多尺度、多类型的国土资源基础数据通过信息技术有效组织起来,建立多要素、多层次、多维度,具有时空特征的土地动态监管模式,从而对国土资源利用情况实现高效监管。2.提出一个适合于我国土地监管的系统框架,并对该框架进行模块划分,阐述各模块的功能以及相互之间的关系。本文将该框架划分为移动执法子系统、执法检查子系统共两个组成部分,并对这两个子系统的需求、应具备的基本功能、总体结构进行了分析和设计。3.深入研究地理信息系统相关技术,对系统用到的关键技术进行了讨论,包括集成开发环境、Arc GIS二次开发工具和面向接口编程技术。最后详细叙述了本系统的开发过程,从设计系统总体框架到各个功能模块,实现了海量数据管理、地图浏览、图层管理、地图查询、地图输出等功能。关键词土地管理;土地动态监管模式;移动GIS GPS移动执法;在线分析作 者杨钰晨指导教师 马小虎AbstractDesignand Implement ofDynamic Momtofing System for Land ResourceUse with GIS and GPSDesign and Implement of Dynamic Monitoring System forLand Resource Use with GIS and GPSAbstractIn response to the problems which existed under traditional land supervision pattern,dynamic monitoring system for land resource use has been set up by using GPS,GIS andGPRS telecommunication technology in this thesis.The general structure and networkframe of the system have been described and partial core functions of the inspectionsupervisory system have been implemented.The implemented system can reduce theworkload for law enforcement officials while carrying on the land scene survey andimprove both work quality and efficiency.ne research work may be summarized asfollows1.Based on the current situation and requirements of the dynamic monitoring for landuse in national resources, some ination-based measures and tools,such as mobile lawenforcement and onqine analysis is discussed in order to assist the supervision of cutivethe law of land and to establish the novel model for dynamic monitoring system.2.We suggest an infrastructure for dynamic management system for land resource usein Our country and divide this infrastructure into several sub modules,including therelationship of sub modules with each other.胎divide this infrastructure into two subsystems,mobile system and management system.Furthermore,we discuss all two subsystems from the aspects of basic function,framework,and requirement and SO on.3.The related technology of the GIS is described deeply in this thesis.Firstly,weintroduce the background of the secondary development of GIS software and the status ofdevelopment at abroad.Then the key technology used by the system is discussed.Itincludes Integrated Development Environment-Visual Studio,Secondary DevelopmentTools-Arc GIS and Interface-Oriented Programming technology.Finally,we introduce thesystem development process in detailed.From main frame to its function modules,theimplemented system has a lot of functions,such as huge data management,map view,layermanagement,map query and map export.KeywordsLand Management;Land Dynamic Monitoring Model;Mobile GIS;GPS;Mobile cuting Law;On-line AnalysisⅡWritten bySupervised byYuchen YangXiaohu Ma第三章系统设计93.1设计目标.93.2总体架构113.3软件架构.123.8安全设计.3.8.1概述..3.8.2设计约束.3.8.3安全服务重用设计.3.8.4接口描述..第四章系统实现4.1功能研究..194.1.1数据在线分析..204.1.2执法监管业务..21。 4.1.3移动执法..214.2技术实现2l4.2.1技术方案_224.2.2技术结构234.2.3子系统定义..234.2.4接口设计..244.2.5系统部署。254.2.6第三方软硬件说明..254.3算法研究274.3.1质心量测法274.3.2基于三角化理论的内点自动生成算法..284.3.3基于三角化理论的不含“岛屿”的内点自动生成算法..284.4移动执法子系统实现294.4.1用户登录实现。294.4.2地图数据获取实现。294.4.3地图浏览实现。304.4.4巡查任务采集实现304.4.5巡查任务管理实现。314.4.6数据上报实现..324.4.7软件更新实现..334.4.8数据加密实现。334.4.9网络通讯实现344.4.10系统设置实现.344.5执法监察子系统实现354.5.1任务管理实现..354.5.2巡查点管理实现..364.5.3巡查统计与导出实现..374.5.4巡查任务查询展绘实现384.5.5设备登录监控实现..384.5.6当前设备地图实现。394.5.7图形浏览实现..394.5.8图形定位实现.,..404.5.9图形分析实现..414.5.10网络通讯实现.424.5.11用户验证实现434.5.12数据上报接收实现444.5.13动设备位置数据实时接收实现444.5.14软件更新处理实现45第五章总结与展望.465.1总结.465.2展望.47参考文献...48攻读硕士学位期间发表论文.5 l致 谢..52论个为的土类土窗口。在我国土地管理法律、法规不断完善的今天,开展土地执法监察是国土所的一项长期任务,国土所在土地执法监察中的地位是法律赋予的,国土所在土地执法监察中的作用,是在具体的严格执法监察中不断得到升华的【l训。目前,我国的国土监察尤其是外业仍然停留在传统人工作业模式,在这种模式下,国土监察主要通过各级土地管理部门的人工执法巡查网络完成,造成执法人员不能及时准确做出是否违法用地的判断,需要上报进一步确认,无法实现高效的土地监察。随着区域工业经济的迅猛发展,产业结构调整的加快,重点项目及公益性事业建设增长,供、用地矛盾的日益加剧,以及国土资源管理方式和利用方式的转变,国土资源执法监察越来越需要运用科技的手段来提高执法效率。针对传统国土监察模式下存在的薄弱环节和问题,将移动GIS和基于GIS的B/S多层服务架构引入,并结合执法监管及国土资源信息化建设等工作的实际需要,在已有的基础数据共享平台基础上,建设国土资源动态巡查系绀6-a]。当前,地理信息系统GIS、地球定位系统GPS两者结合,已经成为资源环境观测的通用技术。地理信息系统支持下的资源环境监测,能够即时展示资源环境的现状及其历史变化,还能模拟资源环境的进一步发展过程。随着区域经济社会的发展和城市规模的不断扩大,城市空间信息急剧增加,传统方法已不能适应现代城市管理的需要,城市地理信息系统Urban Geographic Ination System,简称UGIS成为现第一章绪论 基于GIS和GPS的国土资源动态巡查系统的设计与实现代城市管理、规划、科学决策的先进工具,目前已经应用于有些城市的地籍管理、市政规划管理、公安消防管理、地下管线管理、国土资源管理等领域‘9。11】。1.2国内外研究概况1.2.1地球定位系统GPSGPS是英文Global Positioning System全球定位系统的简称,而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。目前,以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进步、应用需求的增加,GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能,已涉足众多的应用领域,使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个n 经济新增长点。1.2.2地理信息系统GIS地理信息系统Geographic Ination System简称GIS是一项以计算机为基础的新兴技术,围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了-1“7交叉性、边缘性的学科,是管理和研究空间数据的技术系统,在计算机软硬件支持下,它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析,它可以迅速地获取满足应用需要的信息,并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。地理信息系统已经应用于社会的各个领域,已经形成了地理信息系统的产业,是新兴的信息产业的主要组成部分[12-15】。目前世界上常用的GIS软件已达400多种。它们大小不一,风格各异。国外较著名的有ARC/INFO,GENAMAP,MGE等国内较著名的有MAP/GIS,Geostar和CITYSTAR等。虽然GIS起步晚,但它发展快,目前已成功地应用到一百多个领域。1.3研究内容及目标本论文的研究工作主要体现在以下几个方面2基于GIS和GPS的国土资源动态巡查系统的设计与实现1.建设统一的国土资源信息化平台抓住国土资源信息化建设的契机,在园区现有系统的基础上进一步创新管理、优化结构、整合资源、提升平台、改进性能,充分利用新技术,全面实现土地管理的信息化、集成化和智能化,建设园区统一的管理信息化平台,基于统一的国土资源管理信息化平台集成和定制开发各种业务系统【16-20]。2.依托信息化平台,开发土地利用动态监管系统土地利用动态监管系统建设内容与建设目标具有多样性的特点,系统需要为多个业务提供数据和信息服务,这要求系统必须和相关的业务系统互联互通,定制业务各应用系统和对已有业务应用系统进行集成与改造,快速实现一体化、集成式政务应用,并随着应用的深入而及时扩展和调整,以缩短开发周期、避免重复建设、提高维护水平,全面实现各业务系统的信息共享和互联互通。3.制定业务数据标准土地利用动态监管系统涉及各种基础和业务数据库,主要包括园区基础地理数据库、土地利用现状数据库、土地利用规划数据库、建设用地数据库、地籍数据库等,为了充分利用已经建设或正在建设的各种数据库,将这些数据进行整合和关联,实现各个专业数据库之间的管理应用。同样,系统涉及园区管理中多项业务,各业务之间实现相互关联,业务之间可以实现互查,并能实现各个业务间的联合审批。4.GIS与MIS无缝集成,一体化管理业务数据和基础数据土地利用动态监管系统的运行需要国土资源基础数据库的支撑,没有基础数据支撑,系统就是空中楼阁。业务数据是指对各种业务类型所输入、业务环节所处理、产生和输出以及业务环节间关联的各种材料经概括、抽象、分类后的数据集合,包括结构化数据和非结构化数据。基础数据包括空间数据及其关联的属性数据,依据专业特征可划分为不同的专题基础数据集。业务数据与基础数据与业务类型存在着紧密的联系。只有在设计开始,对业务应用所包含的数据组成、数据活动进行分类,使他们能构成独立于具体业务应用的数据资源,并采用GIS与MIS的无缝综合集成技术,以实现不同业务应用系统之间业务数据和基础数据的共享,体现国土资源管理信息化的集成优势‘21-261。5.政务公开,加强服务职能建立统一高效的信息网络,对园区对外网站实现有效集成,形成统一、权威的对3
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