專利名稱：用于林草業智能規劃的計算機地理信息系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及用人工智能優化算法的信息處理領域，特別涉及一種用于林草業智能規劃的計算機地理信息系統。
二.
背景技術：
基于計算機農業信息系統的優化軟件開發主要有三種形式①自主設計空間數據的數據結構和數據庫，利用VisualC++、Visual Basic等編程語言開發；②引進國外先進的地理信息系統軟件如ARC/INFO，利用其提供的二次開發工具，結合自己的應用目標開發；③利用支持面向對象技術的高級語言和GIS廠商提供的控件構成面向最終用戶的可執行應用程序。
利用這種基于COM技術的控件開發的GIS被稱為嵌入式GIS。這種開發方法是隨著20世紀90年代興起的控件技術的發展而開始流行的，其特點在于開發周期短、成本低，可脫離大型商業GIS軟件平臺獨立運行，為不熟悉GIS技術的團體和個人提供使用上的便利。如何為不熟悉GIS操作知識的普通用戶和決策人員提供一個易學易用、靈活高效的應用工具已成為GIS開發中一個重要問題。
國際上GIS系統的功能結構發展重點已由以往的側重于數據獲取、存儲、數據檢索與統計分析及空間分析等操作逐步向模型模擬、預報與預測和智能化決策分析發展。微軟公司的網絡構件對象模型COM技術和ActiveX控件技術方法具備構造各種GIS系統功能模塊的能力。
從80年代開始，美國等發達國家的GIS專業人士和有關空間規劃領域的專家，開始探索利用智能技術擴展GIS的系統功能，解決復雜的空間規劃決策問題，以期把空間規劃決策過程和GIS的輔助決策作用統一起來，彌補GIS系統處理非結構化問題能力的不足，實現GIS的輔助決策與智能決策無縫隙化。
三.
發明內容
本發明的目的是利用嵌入式GIS的技術思路設計出一種林草業智能規劃的計算機地理信息系統。為不熟悉GIS操作知識的普通用戶和決策人員提供一個易學易用、靈活高效的應用工具。
本發明的技術方案是一種用于林草業智能規劃的計算機地理信息系統，系統從行政鄉界、土地利用現狀、地形、坡度、坡向、降雨、積溫、土壤類型、氮、磷、鉀、有機質分布等角度反映農業自然環境狀況，信息系統所包含的地理信息通過定點訪問查詢將結果傳遞給智能決策規劃過程，用于林草業規劃的優化分析，其特征在于a.在系統中，首先將原先的省土地資源資料的ArcInfo的coverage格式，轉換成Access的MDB格式，共計若干個數據庫文件，分別對應省的每一個縣市，對坡度、坡向和土地利用現狀這三個以ArcInfo的Grid格式地圖在ArcInfo for WinodwsNT版本平臺上進行轉換，分別先變為coverage格式，再將Geomedia工具轉換成Access數據庫格式；b.通過Visualbasic調用和GMMap View前臺控制可顯示全省圖片資料、某縣市各圖層矢量地圖，輸出某點各圖層矢量地圖；c.獲取有效區域內點的地理數據并存貯；d.利用縣市地理數據實施決策規劃并輸出規劃結果。
系統預先確定了天然草、人工草和植樹三種規劃的條件，在系統中另有根據用戶情況進行相關規劃條件修改的接口，優化方法是針對某處地理資源環境對三種規劃的適應程度來確定人工智能理論中遺傳算法的適應性大小，遺傳算法的主要步驟如下(1)隨機產生一個由確定長度的特征串組成的初始群體；(2)對群體迭代執行步①計算群體中每個個體的適應值和步②應用復制、雜交和變異算子產生下一代群體，直到滿足停止準則；(3)把在任一代中出現的最好的個體串指定為遺傳算法的執行結果，該結果可表示問題的一個解或近似解；在系統中，用戶可根據需要確定一些參數如坡度、海拔等，根據某點的地理信息來賦予它們對應三種規劃所具有的適應度值，符合條件的適應度值為1.0，不符合條件的適應度值為0.0，最后在帶名稱的行政區圖上進行動態圖標顯示；系統對優化結果的地圖顯示采用的是預先提取某縣市的地圖上共計3600個坐標點的屬性值，每個坐標點代表0.9平方公里，將坐落在縣市有效地圖上的點坐標與屬性值存貯到另外的文件如data2801.txt，進行優化算法處理時，讀取相關文件內容提供算法所需的參數，如果相關文件遭到破壞，可重新運行數據獲取功能生成相關文件，并得到提示；
常用的工具全部用形象化的按鈕表示，包括放大、縮小、居中、平移、地理信息獲取等，當鼠標在按鈕上停留較長而不按下時，按鈕下側顯示對應的使用功能；通過矢量數據的準備與轉換，可直接對空間數據和屬性數據統一管理，不需要中間件，這一特點為建庫和數據更新提供了安全可靠、高效率的數據處理功能，全部數據都由Access數據庫系統托管，數據采用標準的JET引擎，使得GIS庫可與其它系統進行真正數據共享和交流。
本發明的有益效果在于1.用于林草業智能規劃的計算機地理信息系統，開發周期短、成本低，可脫離大型商業GIS軟件平臺獨立運行，為不熟悉GIS技術的團體和個人提供使用上的便利。為不熟悉GIS操作知識的普通用戶和決策人員提供一個易學易用、靈活高效的應用工具。
2.本系統可直接對空間數據和屬性數據統一管理，不需要中間件。這一特點為建庫和數據更新提供了安全可靠、高效率的數據處理管理措施。全部數據都由Access數據庫系統托管，數據采用標準的JET引擎，使得GIS庫可與其它系統進行真正數據共享和交流。
四.
圖1是嵌入式GIS的技術解決方案示意圖；圖2是本系統的總體流程圖。
五.
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步解釋。
圖1是嵌入式GIS的技術解決方案示意圖。利用基于COM技術的控件開發的GIS被稱為嵌入式GIS，其技術方案如圖1所示。
用戶可在系統中借助符合工業標準的開發環境如VB，VC...對空間數據庫進行查詢或訪問，包括文字、聲音和圖片的屬性數據庫，本發明通過GIS控件讀取。
圖2是本系統的總體流程圖。在圖2系統中，先將某省土地資源資料的ArcInfo的coverage格式，轉換成Access的MDB格式，共計88個數據庫文件，分別對應某省的每一個縣市。另外對坡度、坡向和土地利用現狀這三個以ArcInfo的Grid格式地圖在ArcInfofor WinodwsNT版本平臺上進行轉換，分別先變為coverage格式，再將Geomedia工具轉換成Access數據庫格式。
在GIS領域中，Geomedia是開放式地理信息系統的解決方案，在這里作為地理信息軟件工具；數據庫是一個以電子化方式存儲于文件中的大量信息的有機組織的集合。可以使用許多數據庫產品建立強大的數據庫如MicrosoftAccess。Visual Basic能夠在多種數據庫格式中讀取和寫入信息，實施了與Microsoft Access中所使用的同樣的數據庫技術(Microsoft Jet的數據庫引擎)。
GMMapView前臺控制，可顯示全省圖片資料、某市縣各圖層矢量地圖，輸出某點各圖層信息，獲取有效區域內點的地理數據并存貯。最后利用縣市地理數據實施決策規劃，輸出規劃結果。
權利要求
1.一種用于林草業智能規劃的計算機地理信息系統，系統從行政鄉界、土地利用現狀、地形、坡度、坡向、降雨、積溫、土壤類型、氮、磷、鉀、有機質分布等角度反映農業自然環境狀況，信息系統所包含的地理信息通過定點訪問查詢，將結果傳遞給智能決策規劃過程，用于林草業規劃的優化分析，其特征在于a.在系統中，首先將原先的省土地資源資料的ArcInfo的coverage格式，轉換成Access的MDB格式，共計若干個數據庫文件，分別對應省的每一個縣市，對坡度、坡向和土地利用現狀這三個以ArcInfo的Grid格式地圖在ArcInfo for WinodwsNT版本平臺上進行轉換，分別先變為coverage格式，再用Geomedia工具轉換成Access數據庫格式；b.通過Visualbasic調用和GMMapView前臺控制可顯示全省圖片資料、某縣市各圖層矢量地圖，輸出某點各圖層矢量地圖；c.獲取有效區域內點的地理數據并存貯；d.利用縣市地理數據實施決策規劃并輸出規劃結果；系統預先確定了天然草、人工草和植樹三種規劃的條件，在系統中另有根據用戶情況進行條件修改的接口，優化方法是針對某處地理資源環境對三種規劃的適應程度來確定人工智能理論中遺傳算法的適應性大小，遺傳算法的主要步驟如下(1)隨機產生一個由確定長度的特征串組成的初始群體；(2)對串群體迭代執行步①計算群體中每個個體的適應值和步②應用復制、雜交和變異算子產生下一代群體，直到滿足停止準則；(3)把在任一代中出現的最好的個體串指定為遺傳算法的執行結果，該結果可表示問題的一個解或近似解；在系統中，用戶可根據需要確定一些參數如坡度、海拔等，根據某點的地理信息來賦予它們對應三種規劃所具有的適應度值，符合條件的適應度值為1.0，不符合條件的適應度值為0.0，最后在帶名稱的行政區圖上進行動態圖標顯示；系統對優化結果的地圖顯示采用的是預先提取某縣市的地圖上共計3600個坐標點的屬性值，每個坐標點代表0.9平方公里，將坐落在縣市有效地圖上的點坐標與屬性值存貯到另外的文件如data2801.txt，進行優化算法處理時，讀取相關文件內容提供算法所需的參數，如果相關文件遭到破壞，可重新運行數據獲取功能生成相關文件，并得到結果提示；常用的工具全部用形象化的按鈕表示，包括放大、縮小、居中、平移、地理信息獲取等，當鼠標在按鈕上停留較長而不按下時，按鈕下側顯示對應的使用功能；通過矢量數據的準備與轉換，可直接對空間數據和屬性數據統一管理，不需要中間件，這一特點為建庫和數據更新提供了安全可靠、高效率的數據處理管理措施，全部數據都由Access數據庫系統托管，數據采用標準的JET引擎，使得GIS庫可與其它系統進行真正數據共享和交流。
全文摘要
一種用于林草業智能規劃的計算機地理信息系統,系統從行政鄉界、土地利用現狀、地形、坡度、坡向、降雨、積溫、土壤類型、氮、磷、鉀、有機質分布等角度反映農業自然環境狀況,信息系統所包含的地理信息通過定點訪問查詢將結果傳遞給智能決策規劃過程,用于林草業規劃的優化分析。本發明利用嵌入式GIS的技術思路設計出一種林草業智能規劃的計算機地理信息系統。為不熟悉GIS操作知識的普通用戶和決策人員提供一個易學易用、靈活高效的應用工具。
文檔編號G06F17/30GK1343949SQ0113411
公開日2002年4月10日 申請日期2001年10月26日 優先權日2001年10月26日
發明者李淼, 張健 申請人:中國科學院合肥智能機械研究所