秦巴山区土壤信息系统建设研究

论文摘要

地理信息系统技术出现以来,其在土壤科学研究中的应用为土壤学科发展带来了新的手段和,土壤信息系统是使用地理信息系统技术综合处理和分析土壤资源属性和空间内涵的地理数据的一种技术系统,已经成为土壤学研究的前沿热点之一。本研究根据秦巴山区的土壤数据保护现状,收集了大量该地区各县域大比例尺的各种土地土壤相关图件和属性数据,建立了秦巴山区土壤数据库,并以此为基础开发了秦巴山区土壤信息系统。该系统集成了众多常用GIS分析功能,以及数据库管理和土壤专题评价模块等功能,为该地区土壤相关数据的保护和挖掘利用,持续农业生产和相关农业决策分析提供强有力的数据支持和依据。获得的研究结果如下:（1）依托陕西省县域耕地地力评价项目,收集了秦巴山区县域范围的1:5万或1:10万的土壤图、土地利用现状图、等高线图、土壤养分分级图等图件数据,以及野外土壤采样点数据、农户调查数据、土壤样点分析数据、典型剖面数据等属性数据。所有图件都扫描成栅格图像,在ArcGIS Desktop9.3软件中进行坐标配准、数字化、拓扑检查等操作,得到一系列shape格式的矢量文件,然后按县域分类整理。属性数据则按照国际通用单位等进行规范化和标准化处理,在存入数据库之前,要根据我国土壤系统和发生分类,将土壤相关数据如土壤类型、典型剖面等进行分类编码。（2）对收集到的数据现状进行分析,按照数据库设计的原则和方法,总体设计出空间数据和属性数据分别的管理方式、协作方式、内部结构及数据库表之间的关系,在此基础上进行数据库的详细设计;以Personal Geodatabase作为空间数据模型,Access作为属性数据库载体,将收集处理好的数据整理入库,建立了秦巴山区土壤数据库。（3）对秦巴山区土壤信息系统的综合需求进行分析,确定了Visual Studio 2008集成开发环境+ArcGIS Engine 9.3组件对象的二次开发方式,以C#为主要编程语言,使用了ADO.net技术访问土壤数据库,开发了秦巴山区土壤信息系统,该系统的主要功能包括数据管理、查询分析、专题评价和制图报表四部分。（4）在专题评价模块中完整实现了层次分析模型和隶属函数模型,在现有数据基础上实现秦巴山区多县的耕地地力评价和作物适宜性评价功能;运用完全面向对象的类设计和优化的功能算法,运行效率高,并具有较强的可移植性和可扩展性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 土壤资源现状
• 1.2.1 全球土壤资源的现状
• 1.2.2 我国土壤资源的现状
• 1.2.3 GIS 技术在土壤资源管理中的应用
• 1.3 土壤信息系统
• 1.3.1 土壤信息系统概述
• 1.3.2 国外土壤信息系统研究进展
• 1.3.3 国内土壤信息系统研究进展
• 1.3.4 土壤信息系统的未来发展方向
• 第二章 研究区概况与研究内容、方法
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 自然环境
• 2.1.2 社会经济概况
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究方法
• 2.4 技术路线
• 第三章 秦巴山区土壤信息系统总体设计
• 3.1 系统需求分析
• 3.2 系统设计目标和原则
• 3.3 系统总体结构设计
• 3.3.1 框架结构设计
• 3.3.2 系统软硬件配置
• 3.4 系统功能设计
• 3.4.1 数据管理模块
• 3.4.2 查询分析模块
• 3.4.3 专题评价模块
• 3.4.4 制图报表输出模块
• 第四章 系统数据库构建
• 4.1 系统数据库设计的任务和原则
• 4.2 系统空间数据库的设计与建立
• 4.2.1 空间数据及其结构
• 4.2.2 空间数据库的需求及选型
• 4.2.3 空间数据库的结构设计
• 4.2.4 空间数据库的建立流程
• 4.3 系统属性数据库的设计与建立
• 4.3.1 属性数据库的需求分析及原则
• 4.3.2 属性数据库的结构设计
• 4.3.3 属性数据库的录入和建立
• 4.4 其他数据库构建
• 第五章 系统运行示例
• 5.1 系统主界面
• 5.2 数据管理模块
• 5.2.1 空间数据管理
• 5.2.2 属性数据管理
• 5.3 查询分析模块
• 5.3.1 数据查询
• 5.3.2 数据分析
• 5.4 专题评价模块
• 5.4.1 耕地地力评价
• 5.4.2 作物适宜性评价
• 5.5 制图报表输出模块
• 5.5.1 专题图制图及管理
• 5.5.2 报表输出及管理
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介