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系统背景
自1999年以来,全国土地利用动态遥感监测取得丰硕成果,所积累的监测成果数据越来越多,每年有将近800GB左右的数据。在目前的管理手段下,数据的组织、管理、存储、查找和展示的难度逐渐增大。为了高效地组织和管理多年来土地利用动态遥感监测成果,满足领导从宏观到微观全面了解土地结构变化的需要,满足领导方便快捷的进行科学决策、制定政策的需要,中国土地勘测规划院与北京中天博地科技有限公司联合开发了《全国土地利用动态遥感监测查询浏览系统》。
总体框架
《全国土地利用动态遥感监测查询浏览系统》采用基于XML的技术,对海量空间数据和非空间数据进行动态关联建模,支持多用户的并发操作,支持对海量(TB级)遥感监测影像、监测成果数据、本底库数据、办公文档等各种遥感监测成果数据进行统一建模、存储、组织和管理。并提供直观、方便的数据浏览、查询检索和统计分析等各种特色功能。系统提供基于插件和二次开发环境的应用功能扩展机制,可以根据不同用户的特定需求进行功能扩充和改造。在性能上,利用该系统,在普通台式机上对海量遥感监测成果数据(TB级)的浏览速度在一秒内无延迟。
系统开发环境采用Microsoft.NET 2005,开发语言采用C#,基于.Net2.0框架。GIS应用基于SuperMap Objects进行二次开发,数据库采用SQL Server,空间数据库引擎采用SuperMapSDX+。

图1 系统开发总体框架
系统特色

图2 系统特色
系统部署
整个系统是基于中国土地勘测规划院局域网环境的一个多用户网络遥感监测空间数据集成、管理、浏览与应用系统,系统的部署网络结构如下: 
图3 系统部署图
系统的数据统一部署在规划院局域网内的一台“数据库服务器”上,所有的应用采用Client/Server的模式,客户端不部署任何数据,用户在需要连接数据的时候统一连接到服务器上获取数据。
数据库服务器基于Windows的操作系统,数据库采用SQL Server,数据库所包含的数据内容包括“遥感监测影像”、“监测成果数据”、“本底库数据”、“各种文字信息”等各种遥感监测成果数据。数据库服务器需要安装“数据管理与维护模块”,对系统数据库进行管理和维护。
系统通过交换机、防火墙和网络布线环境建立一个《全国土地利用动态遥感监测查询浏览系统》的网络运行环境。
系统各用户在机器上安装网络版《全国土地利用动态遥感监测查询浏览系统》软件后,每个用户都有自己权限,根据自己的权限,利用系统软件,连接数据库服务器,进行权限范围内遥感监测成果的管理、可查询浏览、分析和应用工作。
功能描述
主要功能
◆监测点
以城市为单元查询浏览:一是在监测城市的中心位置标记监测点,点击监测点即可进入相应城市的年份列表和各期的监测成果;二是通过城市列表,可以进入相应城市的年份列表,查看该城市各期的监测成果。

图4 全国土地利用动态监测城市分布图
◆高效组织和管理土地利用动态遥感监测成果
通过数据管理器对进土地利用动态遥感监测成果(如:各种影像数据、土地利用数据库及多期的监测成果)进行合理管理,非常清晰且有条理,业务人员也可以自定义建立个性化的数据组织模型结构;
根据业务需要在工程中添加与监测成果紧密相关的各种资料(包括统计报表、文档、多媒体、网页等类型)数据并进行关联管理,实现各种业务资料与影像、矢量数据的一体化管理,高效实用。

图5 数据管理器
◆数据浏览 快速省时
快速浏览土地遥感监测原始分辨率的卫星影像和监测成果,支持多种文件格式,GB级数据浏览无延迟感;
数据浏览遥感监测成果可分层管理,任意叠加显示、放大、缩小、漫游、鹰眼视图等浏览操作;
将土地利用数据库与最新的卫星影像进行叠加,快速浏览,方便直观的发现土地利用的变化信息。

图6 遥感监测成果

图7 数据分层管理

图8 土地利用数据与影像叠加显示
◆图属互查 灵活高效
属性查空间位置:利用SQL高级查询,可以精确查询或者定义查询范围,查看目标的详细信息,同时在地图上快速定位图斑,为外业调查后更新数据库提供了便捷。
空间位置查属性

图9 图属互查
◆模拟飞行核查
用户可以自定义建立飞行路线,设置飞行时的相应参数,某一监测地区的影像和监测信息进行模拟飞行核查,可以方便的了解沿线土地利用状况(如:新增建设用地情况等),并且可以随时暂停,进一步查看各个关注区域的详细信息(图10)。
◆个人工作台 方便灵活
个人工作台模拟传统下的“圈阅”、“批阅”和“批示”的办公工作模式。例如,某领导可以在自己的个人工作台中进行 “批示”操作,并将自己的个人工作台数据授权给某下属,又可以自由撤销授权操作。

图10 模拟飞行核查

图11 “孙局长”的个人工作台
◆对比浏览 方便直观
在同步浏览模式下,可任意打开多个影像或矢量窗口,通过同步移动、放大或缩小,直观反映同一监测地区多期影像土地利用的变化趋势及范围;将规划控制区与影像进行比较分析,检查规划实施现状;
在异步浏览模式下,可同时打开多个城市的遥感监测成果,显示不同城市土地利用的结构特点和布局关系。

图12 对比浏览
◆画笔工具 快捷方便
用户在进行浏览时可以对感兴趣的区域进行圈画,对圈画区域的画笔数据可以保存,以便备案及再次查阅,同时支持画笔数据导入、导出,也可以将画笔数据导出成通用的GIS数据格式,供其他业务使用。
◆渐变效果 生动形象
将同一监测地区多期影像叠加,通过渐变的方式生动直观的展现同一地区不同时间的变化过程,具有非常好的直观效果,方便相关领导查看和分析该地区历年的发展变化趋势(图13)。

图13 画笔工具
多种实用工具,功能实用
◆用户权限管理
系统提供不同用户权限的配置、管理和授权,支持多用户的并发。实现对数据操作的规范化和合理化,达到数据管理的有序化。
◆业务授权
系统提供业务授权机制,有效的保证了监测成果数据的保密性且很好的保障了系统的安全性。
◆日志管理
管理员通过查看日志记录及时了解和监控系统的工作情况,并实时记录系统的异常信息。
其他:系统还提供放大镜、距离量算、面积量算、自由设置比例尺、各类地图操作等。 结语
《全国土地利用动态遥感监测查询浏览系统》成功解决了土地利用遥感动态监测海量数据的高效管理、直观展示、查询浏览和对遥感监测成果的应用分析等问题,其丰富的表现手法,大大提高了系统的直观性、可操作性和实用性。通过本项目的开发,将遥感监测成果数据进行了统一管理,建立了一个“成果资料数据中心”,并对这些监测成果进行了应用分析的尝试(比如土地利用变更数据库复核、本底库等),取得了较好的应用效果,获得了国土资源部、中国土地勘测规划院等部门的好评和认可。下一步的开发和发展方向是在本“成果资料数据中心”的基础上,专注于各种土地管理宏观决策所需要的各种专业应用分析,比如“开发区土地使用率”、建设用地扩张规模趋势等等应用分析,通过对“成果资料数据中心”有效的“数据挖掘”,为土地参与宏观调控提供决策支持,为土地宏观调控政策制定提供分析成果数据依据。
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