基于WebGIS的四川省土壤类型查询系统的设计与开发

论文摘要

我国是一个自然资源极为丰富的国家,其中土壤更是人们生产生活中不可或缺的资源之一。在当下大数据背景下,为使土壤资源深度挖掘并最大化开发利用,信息技术已俨然成为土壤信息管理中亟待引进的技术之一。相关政府部门与高校科研院在前期做了大量的技术工作,基本以县为行政单位对四川省土壤资源数据进行了收集和整理。但由于多方面原因,四川省土壤资源数据整体利用率并不高,数据挖掘也不充分,将数据集成处理分析并最终应用到农业实际生产中的力度仍有待提高。为使上述问题得到及时解决,以土壤类型查询系统的建设作为切入点,剖析了系统建立的可行性,并以此提升土壤数据的利用丰度,强化数据的挖掘效率,由此实现相关数据的最大化利用,达到指导农业生产,实现精准农业的最终目标。在此基础上,利用Ajax和Web Services技术实现了Web系统的二次开发;并依托系统数据库的建设,探索了基于数据库平台Microsoft SQL Server的土壤类型数据一体化管理技术,最后,选择JavaScript语言对系统的功能进行了详细设计和编码实现,搭建了一个满足用户实际需求的WebGIS系统,为后续应用系统的进一步扩展奠定了基础。具体研究成果如下:(1)运用GIS技术,对四川省土壤类型查询系统进行了总体设计,从用户需求、功能需求、数据需求三大方面明确了系统开发的总体目标,并分析了该系统的实际应用情况,从而梳理出了一条详细的开发流程作为后期开发的指导。在此基础上,对于系统功能模块以及作为系统支撑核心的数据库进行了包括数据组织方式,数据概念设计等在内的构建思路的探索。最终搭建起了一个包含表现层,业务逻辑层,数据层在内的通用WebGIS开发框架,从而提供了农业方面查询类信息系统的多维度查询方式示例以及为农业类数据概念的组织模式提供了参考;(2)以省域大尺度为范围,村级行政区为最小行政区划,地块为最小构成单元整合了四川省包括土壤类型在内的系统所需的所有数据和资料,实现了最小可对土种这一精度的土壤类型进行保存的需求。并在此基础上,探索了整合相关数据的技术方法和操作流程。在该过程中,明确了以土壤类型数据为主的数据建设标准,最终集成汇编了四川省土壤类型图继而对四川省各土壤类型的分布特征进行了分析。以该数据为核心,运用数据库技术设计并建立了空间数据库、属性数据库、元数据库,并最终将其有机整合起来作为软件程序的数据支撑;(3)利用以ArcGIS API for JavaScript技术为代表的前端开发技术对软件程序进行了开发。在预留了扩充接口的前提下封装了原始的代码,提供了一套简洁清晰的开发方式,为后期该系统的扩展提供了便利,也为相似系统的开发提供了编码参考。结合该软件系统自身实际情况,并参考前端开发行业标准确定了系统开发环境和运行环境,并由此对系统整体界面以及包括用户操作基本功能、数据查询功能、信息统计功能在内的多项功能编码实现。最终实现了以地块为最小单元,土种为最细划分,省、市、县、乡、村五级行政区相关信息的精确查询,并可根据实际需要对目标行政区进行土壤类型专题地图绘制,由此达到了土壤类型数据管理信息化,构建了面向大众的土壤类型信息服务体系,促进实现了土壤类型数据资源的规范化管理和高效利用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1 立题依据
•   2 国内外研究现状
•     2.1 土壤类型划分与数据的高效利用
•       2.1.1 土壤类型的划分
•       2.1.2 土壤数据信息化高效应用
•     2.2 土壤数据库的设计与存储
•       2.2.1 土壤数据库发展现状
•       2.2.2 土壤数据库的设计和建设
•     2.3 WebGIS土壤信息系统研究进展
•       2.3.1 土壤信息系统的开发方法与实现流程
•       2.3.2 土壤信息系统的技术实现
•       2.3.3 土壤信息系统的功能设计
•   3 研究内容和技术路线
•     3.1 研究内容
•       3.1.1 四川省土壤类型查询系统的总体设计
•       3.1.2 四川省土壤类型查询系统数据库的设计与建立
•       3.1.3 四川省土壤类型查询系统软件程序的开发和实现
•     3.2 技术路线
• 第二章 四川省土壤类型查询系统的总体设计
•   1 研究区概况
•   2 系统需求分析
•     2.1 用户需求分析
•     2.2 功能需求分析
•     2.3 数据需求分析
•   3 系统设计原则和总体目标
•     3.1 系统设计原则
•       （1）实用性
•       （2）规范性
•       （3）经济性
•       （4）扩充性
•       （5）安全性
•     3.2 系统总体目标
•   4 系统开发方法与建立流程
•   5 系统框架结构设计
•     5.1 表现层设计
•     5.2 业务逻辑层设计
•     5.3 数据层设计
•   6 数据库模型设计
•     6.1 数据库设计目标
•     6.2 数据库建立原则
•     6.3 数据库框架设计
•     6.4 数据库概念设计
•     6.5 数据组织方式
•   7 系统功能模块构建
•     7.1 数据管理
•     7.2 数据查询
•     7.3 数据统计
•     7.4 用户操作
•   8 系统开发技术
•     8.1 Ajax技术
•     8.2 Rest技术架构
•     8.3 ArcSDE技术
•     8.4 ArcGIS API for JavaScript技术
•   9 小结
• 第三章 四川省土壤类型查询系统数据库的设计与建立
•   1 数据来源和误差分析
•     1.1 数据来源
•       1.1.1 地图数据
•       1.1.2 文本资料
•     1.2 数据误差分析
•   2 数据处理与结果统计
•     2.1 数据处理
•       2.1.1 原始坐标的修正投影
•       2.1.2 行政边界的对接修正
•       2.1.3 多区域的图像拼接
•       2.1.4 空间数据的拓扑检查
•       2.1.5 线状地物的叠加与套合
•       2.1.6 属性数据的检查补充
•       2.1.7 命名标准的规范调整
•       2.1.8 面积量算
•     2.2 四川省土壤类型统计和分布特征
•   3 数据库的建立
•     3.1 空间数据库的设计
•       3.1.1 空间数据结构
•       3.1.2 空间数据模型
•       3.1.3 空间数据基础
•       3.1.4 空间数据库建立
•     3.2 属性数据库的设计
•       3.2.1 属性数据分类
•       3.2.2 属性数据基础
•       3.2.3 属性数据库建立
•     3.3 元数据库的设计
•   4 空间数据库与属性数据库的关联
•   5 数据字典的建立
•   6 数据入库
•   7 数据质量检测
•   8 小结
• 第四章 四川省土壤类型查询系统软件程序的开发和实现
•   1 开发环境
•     1.1 软件环境
•     1.2 硬件环境
•     1.3 运行环境
•   2 详细功能实现与成果示例
•     2.1 系统界面设计与实现
•     2.2 用户登录和退出功能
•     2.3 遥感卫星影像图的叠加
•     2.4 用户操作基本功能
•       2.4.1 地图浏览
•       2.4.2 地理量算
•       2.4.3 底图加载和切换
•       2.4.4 土壤剖面照片浏览与打印
•     2.5 鹰眼导航
•     2.6 信息查询功能
•       2.6.1 属性查询
•       2.6.2 空间查询
•       2.6.3 SQL查询
•     2.7 信息统计与分析功能
•     2.8 土壤类型专题地图绘制与渲染
•   3 发布WebGIS地图服务
•   4 软件开发核心代码
•   5 系统运行检测和评价
•   6 系统更新与扩展
•   7 小结
• 第五章 主要研究结论及展望
•   1 主要研究结论
•     1.1 四川省土壤类型查询系统的总体设计
•     1.2 四川省土壤类型查询系统数据库的设计与建立
•     1.3 四川省土壤类型查询系统软件程序的开发和实现
•   2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 左孟承

导师: 刘涛,郑子成,李昆

关键词: 土壤类型,地理信息系统

来源: 四川农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学,计算机软件及计算机应用

单位: 四川农业大学

分类号: S159;TP311.52

DOI: 10.27345/d.cnki.gsnyu.2019.000115

总页数: 92

文件大小: 3284k

下载量: 19