Breve introducción a la construcción del sistema
(1) Ideas y principios básicos de diseño y desarrollo
El trabajo de investigación sobre la clasificación de tierras agrícolas en la provincia de Hainan implica una gran cantidad de datos geográficos espaciales, datos de atributos y otros datos básicos. Con el fin de asegurar la clasificación de tierras agrícolas Para garantizar la calidad de los datos y la confiabilidad de los resultados, mejorar la eficiencia del trabajo y ahorrar costos de trabajo, y diseñar y desarrollar una serie de sistemas de información relacionados.
1. Ideas básicas
Los requisitos de diseño y desarrollo mejoran constantemente, no solo para garantizar la confiabilidad del software y el hardware, sino también para tener en cuenta futuras actualizaciones, expansión y herencia del sistema. ; ambos para considerar datos Se debe garantizar la diversidad y compatibilidad de las fuentes, y se deben garantizar las actualizaciones oportunas para que el sistema tenga buena estabilidad, herencia, repetibilidad, escalabilidad, fácil operación y mantenimiento;
2. Principios de diseño y desarrollo
(1) Seguir el principio de equilibrar procedimientos e innovación tecnológica. Es necesario no solo seguir los reglamentos técnicos pertinentes promulgados por el estado, sino también seguir el desarrollo de las altas y nuevas tecnologías contemporáneas, aplicar racionalmente diversos logros tecnológicos avanzados y métodos teóricos relacionados, innovar en ideas y métodos y mejorar el nivel técnico. y avance del desarrollo del sistema.
(2) Principio orientado a objetos. El método orientado a objetos abstrae entidades con atributos iguales o similares y encapsula entidades y operaciones de entidades para formar clases. Utilice la encapsulación, la herencia y el polimorfismo de clases para el diseño de módulos.
(3) Principio de diseño modular. Adoptando el método de combinar estructuración y modularización en el desarrollo de ingeniería de software, de acuerdo con los requisitos del trabajo, el sistema se analiza funcionalmente y se divide en módulos de arriba a abajo. Con base en la investigación de las necesidades del usuario, se aclaran los módulos del sistema y el nivel más bajo. Los "bloques de construcción" se unen para formar un "módulo superior" orientado a la aplicación.
(4) Principio de coherencia. Con base en los reglamentos técnicos existentes, nos esforzamos por estandarizar, estandarizar y unificar, y la implementación por etapas es consistente con el plan general. El estilo organizacional, el estilo de la interfaz, el modo operativo y la interfaz de datos, así como la configuración de las variables del sistema, las llamadas a los módulos y las relaciones mutuas entre los módulos deben ser consistentes.
(5) El principio de separación de solicitudes y datos. Al separar el código del programa del sistema de la base de datos de gráficos y la base de datos de atributos, se mejoran la portabilidad y el mantenimiento del sistema.
(6) Principios de seguridad. Garantizar las funciones de seguridad de los datos de resultados de operación del sistema y la copia de seguridad de datos correspondiente del diseño del sistema.
(2) Descripción general del sistema de información en series
El sistema de información en series de valoración y clasificación de tierras agrícolas de la provincia de Hainan (denominado "Sistema de información en series") se basa en el SuperMap plataforma y adoptada por el equipo del proyecto. Gestión integrada de bases de datos espaciales de tierras y recursos, arquitectura C/S de sistema multicapa, desarrollada utilizando el diseño de componentes SIG. El sistema tiene una aplicación potente, fácil de usar, integración de servicio completo, modo de operación de red completa y admite procesamiento comercial remoto. Es altamente escalable y escalable en administración y mantenimiento. La serie de sistemas de información incluye el "Sistema de clasificación y valoración de tierras agrícolas de la provincia de Hainan", el "Sistema de valoración y clasificación de tierras agrícolas de la provincia de Hainan", el "Software digital de suelos", el "Software de impresión de mapas de estudios de campo", el "Software de entrada de datos de estudios de campo" y " Software de verificación de datos de puntos de muestra de encuestas de campo", "software de procesamiento de líneas de enmarcado", "software de sistema de configuración de muestras", "software de sistema de posicionamiento de configuración de muestras", "software de herramientas de mapeo", "sistema de evaluación de adaptabilidad de la tierra" y "Balance de ocupación y compensación". Sistema Experto" 12 sistemas de información. Las interfaces de la serie de sistemas de información se muestran en la Figura 3-59 ~ Figura 3-70.
Figura 3-59 Diagrama de interfaz del sistema de clasificación y valoración de tierras agrícolas de la provincia de Hainan
Figura 3-60 Diagrama de interfaz del sistema de valoración y clasificación de tierras agrícolas de la provincia de Hainan
Fig. -61 Diagrama de interfaz del software digital del suelo
Figura 3-62 Diagrama de interfaz del software de impresión de mapas de levantamiento de campo
Figura 3-63 Diagrama de interfaz del software de entrada de datos de campo
Figura 3-64 Diagrama de interfaz del software de verificación de datos de levantamiento de campo
Figura 3-65 Diagrama de interfaz del software de procesamiento de líneas de fracción
Figura 3-66 Diagrama de interfaz del software del sistema de configuración de parcelas de muestra
Fig. 3-67 Diagrama de interfaz del software del sistema de posicionamiento y configuración de parcelas
Fig. 3-68 Diagrama de interfaz del software de la herramienta de mapeo
Fig. sistema de evaluación
Figura 3-70 Diagrama de interfaz del sistema experto de balance de contabilidad y compensación
(3) Estructura del sistema de información de series
1 Estructura general del sistema de información de series.
El sistema de información de la serie estructural consta de una plataforma de construcción del sistema, una base de datos relacional, una plataforma de operación del sistema y una serie de sistemas de operación comercial. Como se muestra en la Figura 3-71.
Figura 3-71 Diagrama de relación de la plataforma de construcción de sistemas de información de la serie
La serie de sistemas de información se basa en bases de datos relacionales, integrando metadatos, datos de flujo de trabajo, datos comerciales, datos espaciales y archivos integrados. almacenamiento de datos y datos de archivos utilizando la red de información como soporte, el mantenimiento del sistema unificado se lleva a cabo a través de una plataforma de construcción del sistema compuesta por componentes de definición de metadatos, componentes de definición de aplicaciones de mapas y componentes de definición de intercambio de información, logrando la construcción unificada de una serie de sistemas de información y mantenimiento, con un alto grado de escalabilidad y escalabilidad.
Confiar en una plataforma de operación del sistema compuesta por una serie de sistemas de información, componentes de archivo electrónico, componentes de operación de aplicaciones de mapas, componentes de operación de intercambio de información y varios componentes de operación comercial, con el centro de datos como centro, a través de la información. Los métodos de recopilación, análisis y evaluación utilizan información básica de la tierra, información básica del suelo, datos de estudios de campo, información de mapas topográficos, información geográfica básica y otra información básica en campos relacionados como fuentes de datos, y utilizan estándares de informatización unificados, políticas, regulaciones y sistemas de gestión relevantes. Como garantía de una gestión profesional y basada en la información, hemos implantado una serie de sistemas de información para la nivelación, nivelación y valoración de terrenos agrícolas que integran SIG, GPS, RS, etc.
2. Modo operativo del sistema
(1) El sistema adopta un modo operativo unificado para formar un entorno operativo completamente en red.
(2) Las especificaciones de datos unificadas y los estándares de codificación facilitan el intercambio y el intercambio de datos, y apoyan el intercambio de información con el Departamento Provincial de Tierras y Recursos y el Ministerio de Tierras y Recursos.
(3) El formato de datos admite diferentes estándares de intercambio, incluidos DXF, E00, VCT y otros formatos.
(4) El software y sus herramientas de desarrollo admiten la tecnología de bases de datos espaciales, incluidas SuperMap SDX+, ArcSDE, ORACLE Spatial y otras bases de datos espaciales.
(5) Los sistemas en todos los niveles tienen diferentes definiciones de interfaz de intercambio de datos, herramientas de software y métodos de intercambio.
(6) El proceso de desarrollo del sistema cuenta con diversos documentos técnicos de referencia que están estandarizados.
3. Modelo de gestión de datos
En términos de gestión de datos, debido a la organización del sistema unificado, es un modelo de gestión de datos centralizado. El modelo de gestión de datos distribuidos de varios niveles destaca el modelo de gestión que combina gestión jerárquica, centralizada y descentralizada. Diferentes departamentos comerciales pueden establecer sus propios centros de datos para gestionar de manera uniforme los datos espaciales en todas las áreas de gestión. Los departamentos de nivel inferior pueden elegir el modelo de gestión de datos de acuerdo con la situación real, establecer su propio centro de datos, gestionar de manera uniforme los datos espaciales y los datos de atributos de clasificación y valoración de tierras agrícolas en todas las áreas de gestión, y acceder e intercambiar datos a través de la red.
4. Topología lógica de red
La topología lógica de red del sistema adoptará una "estructura de clúster de respaldo mutuo remoto" para brindar soporte para el modo de operación del sistema y el modo de almacenamiento de datos, consulte Figura 3-72.
Figura 3-72 Diagrama de topología lógica de la red del sistema
Utilice dos salas de computadoras remotas y los sistemas de servidores correspondientes para formar un sistema de respaldo mutuo remoto y use redes privadas para comunicarse entre servidores en diferentes Ubicación de sincronización de datos. En circunstancias normales, los servidores de bases de datos en las dos redes de área local se ejecutan al mismo tiempo. Cuando uno de los servidores falla, el otro servidor se puede usar para continuar trabajando.
Esta estructura tiene las siguientes características:
(1) Recuperación remota de desastres: cuando ocurre un accidente catastrófico en un lugar, el sistema en otro lugar aún puede seguir funcionando y los datos no sufrirán pérdidas devastadoras (incluyendo sistemas a nivel de condado Almacenamiento redundante de datos fuera del sitio).
(2) Alto rendimiento: se realiza una copia de seguridad no redundante de doble máquina y la potencia de procesamiento se utiliza por completo, lo que favorece la mejora del rendimiento del sistema, ya que el acceso a grandes cantidades de información espacial utiliza local. almacenamiento, se acelera enormemente la velocidad de carrera.
(3) Ancho de banda bajo: debido al uso de la sincronización de datos del servidor, se evita que el tráfico de red se agregue en rutas clave para conexiones de área amplia, lo que reduce efectivamente los requisitos de ancho de banda para el acceso entre subredes.
(4) Bajo costo: esta estructura puede lograr bajos costos de software y hardware, mantenimiento simple y bajos costos operativos en las condiciones actuales de la red. En comparación con el "modo de clúster de doble máquina" centralizado, la "estructura de clúster de respaldo mutuo remoto" es una estructura de clúster flexible que no solo ayuda a mejorar la estabilidad y seguridad del sistema, sino que también mejora en gran medida el rendimiento del sistema.
5. Estructura de desarrollo e implementación
En términos de diseño de software, el sistema está diseñado de acuerdo con el modelo de tres capas, a saber, la capa de servicio de datos, la capa lógica de aplicación y la capa. capa de interfaz de usuario. La capa lógica de la aplicación Principalmente responsable de que varios componentes de la aplicación completen las funciones del sistema. Los componentes tienen buena reutilización y se pueden actualizar de forma independiente y agregar nuevas interfaces (propiedades y métodos) sin afectar el sistema original. Además, se pueden construir nuevos subsistemas de aplicaciones utilizando componentes reutilizados. En términos de implementación específica, los subsistemas de aplicaciones se dividirán según las funciones comerciales y la composición organizacional. Su estructura se muestra en la Figura 3-73.
Figura 3-73 Diagrama del modelo de software de tres capas
La serie de sistemas de información se crea en base a la arquitectura del software del modelo SIG. La capa superior es la interfaz de usuario y la capa intermedia es la capa de servicio de aplicaciones, que se compone principalmente de varios componentes del sistema y sistemas de servicios de aplicaciones para implementar funciones del sistema y acceso completo a la base de datos. La capa más baja es la capa de base de datos, que es principalmente un gran sistema de base de datos de administración, como SQL Server. El sistema de base de datos se ejecuta en sistemas operativos como Windows.
(4) Configuración del sistema de información de la serie
1. Configuración de hardware
La configuración de red y hardware del sistema de información de la serie se muestra en la Figura 3-74.
Figura 3-74 Diagrama de configuración de red y hardware
2. Resumen de configuración del software
Consulte la Tabla 3-90 para obtener más detalles.
Tabla 3-90 Tabla de configuración de software
Tabla continua
(5) Evaluación del sistema de información de la serie
La serie de sistemas de información son basado en el territorio nacional De acuerdo con los requisitos relevantes como el "Reglamento de clasificación de tierras agrícolas", el "Reglamento de clasificación de tierras agrícolas" y el "Reglamento de valoración de tierras agrícolas" promulgados por el Ministerio de Recursos, combinado con las necesidades reales de este trabajo de investigación, un Se adoptó el procesamiento y cálculo de datos basado en el desarrollo basado en componentes SuperMap. Un práctico sistema de información de visualización de datos para aplicaciones como gráficos, gráficos y análisis de decisiones.
1. Evaluación general del desempeño
(1) Eficiencia del sistema. La serie de sistemas de información se desarrolla utilizando tecnología de visualización y tecnología GIS de SuperMap. Se ejecutan en el entorno Windows 2000/XP. Tienen una buena interfaz de usuario y son fáciles de operar. Pueden proporcionar a los usuarios información espacial e información de atributos de manera oportuna. y de manera precisa. Tienen funciones de consulta completas y alta velocidad de consulta; el sistema tiene buena tolerancia a fallas y puede manejar adecuadamente varios errores capturados, y sus subprocesos se cerrarán automáticamente después de que el sistema complete su uso; recursos de manera más eficiente.
(2) Fiabilidad del sistema. El sistema tiene buena estabilidad durante el funcionamiento. El sistema proporciona funciones de copia de seguridad de datos y recuperación ante desastres. Cuando los datos del usuario son erróneos o se pierden, el sistema puede restaurarlos de manera oportuna.
(3) Escalabilidad. El sistema utiliza tecnología GIS Durante el proceso de desarrollo, el sistema ha conservado las interfaces para establecer sistemas de soporte de decisiones y sistemas expertos, por lo que cuando sea necesario agregar módulos funcionales, se puede implementar sin realizar cambios importantes en el sistema actual. y tiene buena escalabilidad.
(4) Portabilidad. La base de datos espacial del sistema puede intercambiar datos con ArcInfo, MapInfo, AutoCAD, etc.; el sistema se puede trasplantar a cualquier computadora con el sistema operativo Windows 2000/XP instalado. Al mismo tiempo, el sistema es compatible con una gran cantidad de otros datos sobre recursos terrestres.
2. Evaluación de indicadores de desempeño profesional
(1) Estandarización y normalización de datos. El desarrollo del sistema adopta principalmente los métodos, parámetros y códigos y los modelos matemáticos de estandarización relacionados en el "Reglamento de clasificación de tierras agrícolas", el "Reglamento de clasificación de tierras agrícolas" y el "Reglamento de valoración de tierras agrícolas" promulgados por el Ministerio de Tierras y Recursos para garantizar la estandarización. de datos y estandarización, lo que favorece el intercambio de datos sobre tierras y recursos y la promoción y aplicación de software en toda la provincia e incluso en el país.
(2) Compatibilidad de datos. El sistema utiliza el software SIG SuperMap como plataforma de desarrollo, que puede realizar simultáneamente la entrada de dos datos espaciales, datos vectoriales y datos ráster. Al mismo tiempo, el sistema puede ser compatible con los formatos de datos de los principales software de sistemas de información geográfica, como MapInfo, ArcInfo, ArcView y AutoCAD, y tiene la función de aceptar archivos de imágenes bmp, grid, mrsid, tif y ecw; ráster a través de la función de digitalización de pantalla proporcionada por el sistema. Los datos (como mapas de suelo, mapas de estado de uso de la tierra, mapas de accidentes geográficos, mapas topográficos, etc.) se convierten en datos vectoriales. Al mismo tiempo, el sistema puede exportar conjuntos de datos relacionados (capas de área como mapas de suelo y mapas de estado de uso de la tierra, capas de puntos como ubicaciones de municipios y capas de condado como límites de municipios y límites de condados) a MapInfo, ArcInfo, ArcView, AutoCAD y formato de intercambio vectorial internacional y otras fuentes de datos del sistema de información.
(3) Función de análisis espacial. El sistema puede superponer capas vectoriales como mapas de suelo, mapas de estado de uso de la tierra y mapas de accidentes geográficos para obtener mapas unitarios de clasificación y valoración de tierras agrícolas, y luego realizar una serie de análisis de zonas de influencia, fusión de polígonos y copia de capas después del procesamiento de datos espaciales. y análisis como copiar y copiar, se pueden obtener las capas de datos requeridas por el usuario.
(4) Salida del mapa. A través de unidades de clasificación y valoración de tierras agrícolas, métodos de uso de la tierra, nombres de municipios y otras capas y datos de atributos relacionados, el sistema proporciona mapas temáticos de valor único, mapas temáticos segmentados, mapas temáticos de símbolos de calificación, mapas temáticos de densidad de puntos y mapas temáticos estadísticos, títulos. Mapas temáticos y mapas temáticos definidos por el usuario. Se utilizan varios asistentes de producción de mapas temáticos para crear mapas temáticos. Durante el proceso de producción del mapa, el mapa se puede llenar con colores, líneas y otras configuraciones de estilo según las necesidades del usuario. modificarse según sea necesario. A través de las configuraciones anteriores, se pueden generar mapas relevantes, como la calidad, el nivel y el precio de referencia de la tierra agrícola.
(5) Análisis de beneficios económicos y sociales. Al utilizar el software SIG como plataforma de desarrollo, el costo de desarrollo del sistema es bajo y los costos de operación y mantenimiento son bajos, el sistema puede proporcionar herramientas prácticas de gestión informática para todos los niveles de gestión y departamentos gubernamentales para realizar rápida y fácilmente la nivelación de tierras agrícolas; clasificación y valoración, ahorrando una gran cantidad de mano de obra, recursos materiales y financieros, y reduciendo la duplicación innecesaria de trabajo, puede proporcionar una base sólida y ejemplos de aplicación para el establecimiento de bases de datos de información sobre recursos terrestres, tierra digital y tierra digital en todo el país. , promover la gestión racional de la tierra de China y resolver la urbanización, surgieron una serie de contradicciones en el proceso de industrialización.
El Ministerio de Tierras y Recursos elogió los logros científicos y tecnológicos de este estudio: "Entre ellos, el software de procesamiento de estructuras y el software digital del suelo son los primeros en China".