遵义县资源生态环境信息系统的建设与应用

遵义县资源生态环境信息系统的建设与应用
杨 坤
（贵州省测绘资料档案馆 贵阳市 550004）
摘要：作为中国电子政务空间辅助决策示范工程的一个子专题，遵义县资源生态环境信息系统充分利用网络地理信息系统、遥感、空间数据库等现代高新技术成功的实现了县级电子政务空间辅助决策工程，为县级电子政务建设提供了一种崭新的成功模式。

关键字：电子政务，地理信息系统，遥感，资源，生态环境
一、前言
遵义县资源生态环境信息系统是科技部“十五”重点科技攻关课题——《中国电子政务空间辅助决策示范工程》的一个子专题。

采用卫星遥感和地理信息，应用计算机的高科技手段，研建一个反映遵义县资源生态环境主要内容，结构合理，功能齐全，运行有效的动态信息系统。

研建的目的：摸清遵义县资源生态环境的家底，掌握本县资源生态环境现状，对生态环境质量进行综合评价，加强资源合理开发应用，生态环境保护和建设，促进经济和社会可持续发展，为政府部门科学管理和宏观决策服务。

合理利用资源、保护和建设好生态环境，实现可持续发展，是我国现代化建设中必须始终坚持的一项基本方针。

通过处理好多目标结构、对其进行综合分析评价与协调，作出定位、定性、定量反映，是个复杂的系统工程，不应用现代化的信息处理手段是无法综合进行和快速完成的。

研建的作用：运用地理信息和遥感相结合的高科技手段建立信息系统进行资源生态环境调查，为科学合理进行资源开发和生态环境的综合治理提供决策信息。

既要合理利用资源，又要保护和改善生态环境，既要满足人民生活生产的需要，又要协调发展达到总体效益的提高，促进生态效益、经济效益、社会效益的协调统一，实现经济和社会可持续发展具有重要作用。

二、建立系统的方法与程序
（一）、课题设计
根据《中国电子政务空间辅助决策示范工程》的总体要求和子专题《贵州省及遵义县资源生态环境信息系统》建设的要求，针对遵义县的实际情况，设计结构框图如下：
1、系统的技术工作流程框图:
2、多层次信息构架
由于本系统的实际需要，不可能仅靠一种尺度空间数据来支撑所有的专题数据，因此本系统的信息构架具有多层次特点或多比例尺性。

这种多比例尺共存的方式，具体来说就是本系统中1：50万比例尺数据到1：5万比例尺数据共存，需要建立对应多种比例尺数据的空间数据库来满足系统的需求。

本系统采用的是多库多版本方式来建立多比例尺空间数据库，即：独立建立对应于多种比例尺（分辨率）的多个空间数据库。

针对多比例尺系列一致性的问题，本系统采用对不同比例尺间同一要素进行相同编码，然后通过地理编码驱动技术连接属性数据库的方法予以解决。

3、软件功能开发
本次软件开发，以Geowindos为基础，利用大型分布式数据库组织各种数据，结合本次示范工程的具体要求以及软件技术的新发展进行软件开发，具有以下特点：
（1）、实现地理信息系统功能与决策支持系统功能的深入集成
（2）、针对电子政务的需要，开发和充实软件功能
（3）、高操作界面规范和直观程度
4、系统体系结构与数据结构
（1）、应用服务和系统服务器采用B/S架构。

数据结构包括逻辑结构、物理结构及数据结构与程序的关系。

（2）、数据维护功能集，涉及空间数据、非空间数据和综合信息数据仓库维护三类；
（3）、用户权限及资源授权管理，涉及使用CA数字证书认证体系进行权限管理，在没有建立公钥基础设施信息安全平台单位，使用简单的硬件加密锁进行权限管理；
（4）、专题维护，完成专题树的生成、注册，节点的增加、删除、拷贝及空间查询、空间分析和综合信息数据仓库分析等操作；
（5）、专题应用操作，包括用户认证、专题管理、界面管理、空间数据调度（含矢栅一体化管理调度）、空间数据显示、三维表现、空间要素查询、空间关系查询、空间分析、DEM分析、空间统计、统计分析、专题制图、输出。

（二）建立基础地理信息数据库
基础地理信息是各专题的基础，本课题以贵州省1/50万、遵义县1/20万、1/5万矢量数据以及1/5万数字高程模型(DEM)、ETM15m栅格数据和Spot10m栅格数据作为基础地理信息数据。

在系统中采用6°带高斯投影。

选择遵义县1/5万基础地理信息数据作为本系统的主界面数据，这是因为1/5万数据首先能够满足计算机的满屏效应，在视觉上给人以直观的感觉；其次是能宏观控制县级专题数据。

1、按1：5万标准图幅建立图库，方便管理与查询。

由于1：5万数据是分幅存放的，因此，在使用中会有许多麻烦，特别是跨图幅的查询、检索、修改等。

我们利用的Geowindows中的地图管理系统，采用了层类的概念，以图幅为单位管理地图数据。

每幅图由若干层组成。

这使得图库管理更有层次感，更具条理性。

给用户提供了灵活直观的数据库入库手段、多种强有力的数据查询途径。

图库在结构上由各层类组成。

在图库中，以图幅为单位构成平面，一个图幅中又由若干层（文件）重叠而成，一层对应一个文件（点、线或面）；属于同一图幅的多个文件具有不同或相同的属性结构，我们称这些属性结构的文件属于不同的层类，每个层类具有类名。

2、图面设计
为了方便用户更加直观的在计算机上操作，通过定义图形要素的显示状态（显示或不显示，）、显示比例尺及显示形式（多边形颜色、填充方式、线状要素线粗、颜色、点状符号等）。

3、数据属性库的添加
根据我们所掌握的资料，将综合县情部分的数据分成了遵义县情（增加了分乡镇的国民经济统计数据库）、行政区划、水系、交通（增加了分乡镇的政区数据库、主要河流的属性数据库、公路交通属性数据库）、遵义高度带（增加分乡镇各高度带的面积）、遵义坡度（增加分乡镇各坡度的面积）等属性数据库）。

4、数据仓库的建立
前面所说的数据库是指Geowindows编辑子系统的数据库，在编辑子系统中把数据检查好后，直接进入系统的后台ORACLE数据库，在数据库中图形数据和属性数据都是以表的形式存在，各种不同来源的数据信息以多维数据仓库的方式，分领域分层次组织管理，基于数据仓库实现多维多层次综合信息管理。

数据仓库存放五大类信息对象:数据表,文本,图片,数据库表,文本库
表.数据仓库管理提供数据接口,支持外部文件的批量加载,外部文件的格式包括:EXCEL文
件,WORD文件,TXT文本文件,HTML文件,ACCESS,FOXPRO等支持ODBC数据源的各种数据库。

（三）专题信息的获取、资料分析、编辑审查、建立属性数据库
1、专题资料收集遵循的原则和要求
数据是信息系统的核心，要求数据准确，现势性强，并需要多部门协作提供信息资料。

为减少重复劳动，充分利用了国土资源、农业、林业、水利、气象、交通、环保、统计等部门和单位的已有科研成果资料。

为确保信息数据质量，信息数据采集工作遵循以下原则和要求进行的：
（1） 严密组织，加强联系，统一协调工作。

课题办公室和各专题单位都明确了资料收集联系人，对口联系，定时召开协调会保证资料收集工作按计划顺利进行。

双方联系
人都要对资料的准确性负责。

（2） 信息数据都经部门和单位同意，或公开发布的数据。

（3） 生态环境综合治理主要以小流域治理为主，乡镇为单位反映各种信息数据
（4） 信息分类编码统一使用国家和部门颁布明确的，国家和部门尚未明确的，在课题中自行确定，但编码不能出现重复。

（5） 采集的信息资料，原则上都是最新的现势资料。

（6） 统一使用国家法定计量单位，耕地面积考虑到习惯用法使用 “亩”为单位。

（7） 各专题都有图件，属性数据表，文字简介和说明以及与之相关的相片。

（8） 图件采用1954年北京坐标系，1956年高程黄海系，高斯克吕格投影。

（9） 专题图都经过制图和数字化进入系统。

（10） 所有图件和数据资料都经过严格检查、校核和审查。

2、资源生态环境信息系统分类
资源生态环境信息系统分综合县情、资源生态信息、生态环境现状遥感调查三类。

各类中又按14个专题分若干信息。

综合县情分为遵义县情、遵义县政区、水利、交通、遵义县地势、遵义县地面坡度四个专题信息；资源生态信息分为遵义县土地资源、遵义县土壤资源、遵义县水资源、遵义县气候资源、遵义县自然保护区及野生动植物资源、遵义县旅游资源、遵义县主要矿产资源、遵义县自然灾害、遵义县生态环境综合治理九个专题信息；生态环境现状遥感调查包含土地利用遥感调查一个专题信息
3、专题信息资料的采集获取
专题信息资料的采集和获取按4种形式进行。

第一种：从有关部门、单位发布、出版的数据集（或数据库）、手册、统计、公报、规划和图件中采集获取，如遵义县情，遵义政区、水系、交通，遵义地面坡度、遵义地势、土地资源5个专题。

第二种：按专题课题进行遥感调查研究采集获取，如：遵义县土地利用遥感调查等1个专题。

第三种：由专题单位提供已有成果资料获取，如：遵义县土壤资源、水资源、遵义县气候资源、自然保护区及野生动植物资源、旅游资源、主要矿产资源、自然灾害7个专题。

第四种：由专题单位提供基础资料，经课题组分析、选择、处理、整理后获取，如：生态
综合治理1个专题。

4、资料分析、编辑审查
为了使获得的资料符合总体设计要求，按时提供所需资料，建立了资料收集网络，各专题单位非常重视，绝大多数单位基本上都按课题组发的《资料收集内容提纲》的要求，提供了文字说明、数据表、图件（稿图或草图）和照片。

但少数单位或部门因各种客观原因，没有完全按照提纲要求内容提供资料，这种情况在第四种形式提供的资料中普遍存在，但经由课题组详细分析、选取、寻找有关资料补充、整理、编辑后，基本满足了要求。

所有专题图、数据表、文字说明、简介根据各专题提供资料均由课题组组织力量，统一安排整理、编辑、编稿、制图、打印、审查。

5、建立数据库
所有专题图，数据表，文档（含说明、简介）进系统建库前，都经过三级检查验收，即打印稿都经过专题单位检查审核，再由课题组检查——修改——再检查——再修改；召开专家审查会，征求专家意见修改定稿。

随后，录入计算机进系统，建立图形数据库、属性数据库和文档数据库。

（四）专题系列图件的编制、编辑加工、审查定稿，建立图形数据库
1、各单元专题图的设置
（1）综合县情单元1：20万专题图4幅。

（2）遵义生态资源信息单元1：20万专题图11幅。

（3）生态环境遥感调查信息单元1：20万比例尺专题图2幅，
2、系列专题地图的编制、编辑加工
（1）地理底图的绘制
本系统是各学科的科研成果，涉及面广，且专业性强，因而要求各部门专业人员的密切配合。

为确保系列地图的规范性和统一性，编制出规格一致的地理底图作为各专业人员进行编制底图（或叫草图），目的解决要素在图中的定位问题。

（2）编图资料的收集、整理与分析
资料是编图的依据，资料收集是一项重要的工作，要求全面细致，以获得内容完备、真实可靠的专题地图资料。

收集的资料有文字资料与数据资料，必须按资料的性质、内容分类进行分析评价，确定其使用程度。

（3）专题地图的设计
编图设计就是将分析整理后的资料制成地图的具体方案。

它是地图编制工作的关键，并直接决定专题地图的质量、科学价值及使用效果。

设计中应考虑：
a、确定资料处理、加工的基本方法。

如数据资料的统计计算、分类分级，文字资料的核实及图象资料的转绘等方法。

b、确定内容在地图上的表现形式，一是主图、二是附图或附表。

主图内反映该专题的主要内容，附图、附表对主图起补充说明的作用。

c、确定选取各种资料的表示方法、符号设计。

如点状分布要素，要用点位符号法。

线状分布要素选取形状的简化、类别或级别的合并。

面状分布要素采用质底法等专题地图的表示方法。

d、确定图面配置方案。

图面配置是地图幅面上合理安排图名、图例、附图、附表、比例
尺、图廓及其它内容。

3、计算机制图
把人工完成的编稿图件利用电子计算机和一系列机助制图软件，并以数字方法为基础，模拟手工进行地图绘制。

计算机制图易于屏幕上进行资料的增减和要素的删除修改，因而在制图领域从技术上改变了传统手工制图落后面貌，加快了成图速度，提高了地图质量。

4、审查定稿
每幅专题地图都是各专业部门、地图编制人员和计算机专业人员有机结合完成的。

为确保每幅地图的质量我们采用了计算机打出图后检查—修改—再检查—修改—专家审查—修改这样的多次反复才完成每幅地图的最终成果。

系统的每幅专题地图都建立了相应的图形数据库，达到了一次数字化可供随时出图和多用途的目的。

（五）利用遥感技术进行土地利用现状调查
利用遥感宏观、动态、信息多、效率高、成图快、多层次、多时相的技术优势，按照本项工作的工作要求，进行遵义县土地利用现状调查和研究，最终得到遵义县土地利用现状数据资料和图件。

（六）系统综合集成
结合资源生态环境项目重点进行有针对性的县级信息系统专题设置和系统集成是一个县级资源生态环境信息系统建设成功与否的关键。

资源生态环境问题具体到某个县都有其特殊性，如何把遵义县资源生态环境方面的具体问题和家底讲透说清是本次遵义县资源生态环境信息系统集成工作的重点和难点。

根据课题组多次磋商和与遵义县政府及县各专业部门多次接触后，课题组初步掌握了遵义县各部门就资源生态环境方面目前的工作重点，并就这些工作重点结合省级系统的工作经验，课题组最终拟订了遵义县系统三大单元共14个专题的总体框架结构并编制了专题资料收集图、表下发遵义县各专业部门进行原始资料的收集工作。

课题组本着“专业部门，权威数据”的基本原则对原始专题数据进行了二次加工整理，对有疑问的数据逐项逐个地进行取证核实。

同时，为了加强系统的可视性和直观性，在系统各专题都采用了专题内容简介和说明的方法对该专题进行综合情况阐述并大量运用多媒体手段（图、文、声、像等）进行内容的丰富。

三、系统的应用
该系统的成功研建，为掌握遵义县资源生态环境现状，对生态环境质量进行综合评价，加强资源合理开发应用，生态环境保护和建设，促进经济和社会可持续发展，为政府部门科学管理和宏观决策服务；也为各部门的数据统一格式标准提供一个标准平台。

1、作为中国电子政府空间辅助决策示范工程的一个子专题，遵义县资源生态环境信息系统主要是为政府部门的宏观决策提供基础信息。

该系统是以空间基础信息为基础平台，各个政府部门（如：规划、国土、市政、城建、环保、林业、农业、统计、人口等）的信息在这个基础上进行各种组合叠加分析，为电子政务提供了业务管理和辅助决策的可视化工具，进而提高政府决策的有效性和科学性。

该系统是B/S构架的电子政务信息系统，各政府职能部门可以在授权下通过互联网直接使用该系统，提高了系统的使用效率。

该系统已经与省政府信息中心电子政务网站联网运行，充分发挥信统的作用，为市县级电子政务提供了示范工程。

下面就该系统的一些具体应用：
（1）、专题图的绘制：各个专题图用专用的制图软件编制，可以适合各种用途的输出，如交通图、政区图、旅游图、人口分布图、土地利用图、土壤图、矿产资源分布图等，为政府部门提供快速专题地图。

（2）、综合查询与检索：可以按要求选择切换不同专题，按专题、图层、实体进行属性检索，也可以按属性值检索图形分布，查询结果可以直接输出。

（3）、空间分析：柘朴叠加分析功能主要包括面线叠加、面点叠加及面面叠加，叠加过程除图形数据进行交割重建拓朴关系外，同时实现属性叠加。

网络分析主要包括最短路径求解（可设置障碍点及经过点）、资源分配及动态分析。

缓冲区分析包括点缓冲区生成、线缓冲区生成及面缓冲区生成。

（4）、多尺度基础地理数据库建立：将不同比例尺、分辨率的基础地理空间数据无级无缝地连接组织成一个整体，可以纵横连续缩放、漫游任意区域，实时调整区域内容，可动态加载专业图层，以地理编码实现专业信息空间定位，保持专业数据与相关尺度空间数据的时空一致性，面向专题的空间特征及其属性的组织、查询，提供表格、图形图象、动画、多媒体、HTML 或XML网页乃至三维立体仿真等形式的显示与输出，形成智能化、形象化的、可视化的系统管理操作，满足不同层次用户的使用。

（5）、可以用图表形式反映统计数据，制作统计分布图。

（6）、矢栅同屏显示：即矢量图与栅格图叠加显示。

（7）、三维模拟显示。

2、遵义县生态环境质量综合评价
遵义县资源生态环境信息系统的建成，为该县生态环境质量进行综合评价提供了基础。

生态环境质量综合评价是一项系统工程，必须用系统科学的理论作指导，只有以此为基础，才能全面、系统、综合地对生态环境质量进行评价。

但区域生态环境质量综合评价在国内外还处于起步阶段，本次提出的评价原则、评价方法是一种新的尝试。

评价结果不是绝对的概念，而是一种相对的概念，是在县域范围内以乡镇为单元，生态环境质量相对优良程度，可供决策者和地方政府参考。

通过这次的生态环境质量综合评价，全面掌握全县各乡镇的生态环境现状，为制定国民经济发展规划提供环境方面的参考，为实施西部大开发中，生态环境定位提供理论依据。

通过生态环境保护和建设，使全县生态环境有较大改善，生态环境质量有较大提高，同时通过加强宣传教育引起各级领导部门和人民群众的重视，把经济发展、社会进步引导到同保护环境协同进行的可持续发展道路上来。

3、遵义县资源生态环境信息系统的建成，为该县各部门的数据统一提供了一个基础平台。

由于初期缺乏统一规划，各部门的数据成为一个个“信息孤岛”，形成了众多相对封闭和独立的系统。

这些系统之间，没有统一的数据格式标准，数据的存储和处理方法也各不相同，甚至看似相同的操作也由于缺乏统一的语义描述而存在诸多微小的差异。

这些系统所对应的电子政务，势必也是相对封闭、互不关联（不是物理网络上不能相连，而是不能共享和互操作）的。

该系统的研建，是由各政府职能部门的领导和技术骨干一起完成的，现在遵义县政府各职能部门已经在思想上充分地认识到“信息孤岛”的严重性，在建立各政府职能部门的业务流程审批信息系统时，大家都以该信息系统为基础，避免了“信息孤岛”的形成。

参考文献
刘彦凯．电子政务应用GIS正当时．赛迪网－中国计算机报．2004．
罗 军等．贵州省资源生态环境信息系统成果报告．2002．。