劉曉娟，栗 燕，楊玉珍，曲金柱

(1.鄭州師范學(xué)院，河南 鄭州 450044； 2 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002)

鄭州市綠地管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建

劉曉娟1，栗 燕2，楊玉珍1，曲金柱1

(1.鄭州師范學(xué)院，河南 鄭州 450044； 2 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002)

介紹了鄭州市園林綠地管理信息系統(tǒng)構(gòu)建的過程，系統(tǒng)開發(fā)平臺為MapInfo公司的產(chǎn)品MapX組件，開發(fā)環(huán)境為Microsoft公司開發(fā)的Visual Basic。用AutoCAD矢量化掃描的鄭州市地圖獲得電子地圖，加載在MapInfo中進(jìn)行管理，屬性數(shù)據(jù)采用Access數(shù)據(jù)庫，空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)通過關(guān)鍵字建立關(guān)聯(lián)。實(shí)現(xiàn)了地圖漫游、放大、縮小等基本操作，測距、查詢和專題圖生成等功能。

綠地系統(tǒng)；信息管理；MapInfo；鄭州市

城市發(fā)展過程中，園林綠化作為城市文明和現(xiàn)代化的一種指標(biāo)和衡量體系，被建設(shè)和研究的越來越精細(xì)。信息化的快速發(fā)展也帶動了城市園林綠化管理信息系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用[1]。信息技術(shù)被引入到城市管理體系之后，大大提高了管理效率[2]。地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)是一種特定且重要的空間信息系統(tǒng)，被廣泛地應(yīng)用到城市綠地系統(tǒng)的信息提取、景觀系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、景觀格局分析、生態(tài)功能評價(jià)等方面[3]。

本文將計(jì)算機(jī)技術(shù)和地理信息技術(shù)應(yīng)用到鄭州市綠地系統(tǒng)的規(guī)劃和管理上，改變傳統(tǒng)的管理方式，實(shí)現(xiàn)城市綠化管理的數(shù)字化、智能化、科學(xué)化，建立電子政務(wù)，為鄭州市園林綠化管理者提供決策支持。用戶登陸系統(tǒng)后，可查詢鄭州市綠地系統(tǒng)的具體信息，并進(jìn)行監(jiān)控、反饋，實(shí)現(xiàn)園林綠地的數(shù)字化服務(wù)和管理。

1 研究區(qū)域現(xiàn)狀

鄭州是河南省省會，是河南省政治、經(jīng)濟(jì)、文化、金融、科教中心。地處華北平原南部，河南省中部偏北，黃河下游。北臨黃河，西依嵩山，東南為廣闊的黃淮平原。鄭州地處中國地理中心，是全國重要的鐵路、航空、高速公路、電力、郵政、電信主樞紐城市，現(xiàn)轄6區(qū)5市1縣和鄭州新區(qū)、鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。全市總面積7446.2 km2，其中市區(qū)面積1010.3 km2[4]。

城區(qū)園林綠化是創(chuàng)建國家園林城市的一項(xiàng)重點(diǎn)工作，為逐步改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，打造空氣清新、景觀宜人、環(huán)境優(yōu)美的人居環(huán)境，鄭州市以第三期城市總體規(guī)劃為基礎(chǔ)，實(shí)施“多中心、組團(tuán)式”布局，確定綠化用地的面積和范圍，明確用地性質(zhì)，采取“一環(huán)四楔、兩渠四鏈、十路二線”的點(diǎn)、線、面、環(huán)等形式，以綠環(huán)圍繞、綠線穿插、綠點(diǎn)均布為特色，積極開展園林綠化建設(shè)。通過建設(shè)沿河(渠)、沿路大型帶狀綠地，開辟城市中心區(qū)公共綠地，加強(qiáng)道路綠化和隔離帶建設(shè)，完善公園、游園及單位、居住區(qū)綠化等，構(gòu)筑布局合理、生態(tài)健全、功能完善、景觀優(yōu)美、具有中原文化特色的城市綠地系統(tǒng)。通過對遙感圖像(Quickbird影像、Ikonos影像)的處理、綠化信息的提取和統(tǒng)計(jì)，鄭州市區(qū)內(nèi)擁有各種綠地5609.74 hm2，綠化覆蓋率35.06%，綠地率30.10%，人均擁有公共綠地面積8.16 m2，其中，中心城區(qū)人均公共綠地5.47 m2，已形成了點(diǎn)、線、面、環(huán)、楔、廊、園的綠化格局。

2 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

2.1 系統(tǒng)的硬件環(huán)境

計(jì)算機(jī)主機(jī)：Pentium(R) 4 CPU、240GB以上硬盤、2GB以上內(nèi)存、1024M以上的顯卡、聲卡、音箱；輸入設(shè)備：數(shù)字化儀、掃描儀；輸出設(shè)備：彩色打印機(jī)、光盤刻錄機(jī)、多媒體輸出裝置。

2.2 系統(tǒng)的軟件環(huán)境

操作系統(tǒng)：Microsoft的Windows；開發(fā)環(huán)境：Visiual Basic；數(shù)據(jù)庫：Microsoft的Access；地理信息系統(tǒng)：美國MapInfo公司的 MapInfo Profectional、MapX系列。

圖1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)圖

2.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3 系統(tǒng)開發(fā)過程

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是GIS的核心，是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)[5]。地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要是矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，一般都分開存儲。在本系統(tǒng)中，將鄭州市最新的地圖進(jìn)行掃描，用AutoCAD將掃描后的數(shù)據(jù)矢量化，并加載在MapInfo中，由MapInfo進(jìn)行管理，屬性數(shù)據(jù)用Access管理。

3.1 數(shù)據(jù)采集和屬性數(shù)據(jù)庫的建立

為了摸清鄭州市園林綠地系統(tǒng)的信息和數(shù)量，明確綠化設(shè)施管理主體，整合和更新數(shù)據(jù)，方便、快捷、準(zhǔn)確地管理綠地及其它設(shè)施，鄭州市園林局主辦了在全市范圍內(nèi)展開綠地資源普查活動。實(shí)地踏勘測量數(shù)據(jù)，之后及時將測量數(shù)據(jù)電子化。把調(diào)查的屬性數(shù)據(jù)用Access進(jìn)行管理。內(nèi)容主要包括公園、廣場等綠地名稱，所在地，所屬類型，綠地面積(長度)，植物類型、數(shù)量、生長情況等。綠地中有古樹名木的，記錄古樹的品種、樹齡、數(shù)量、冠幅、管護(hù)情況等。其中綠地名稱、所在地、所屬類型以及植物種類和生長情況等使用文本型數(shù)據(jù)，綠地面積，植物冠幅采用浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)，喬木和大灌木的數(shù)量采用小數(shù)型數(shù)據(jù)。在Access中輸出以下幾個表：園林綠地總表、草坪表、喬木表、垂直綠化植物表、地被表、灌木表、綠籬灌木表、懸鈴木表(鄭州用到最多的行道樹)、月季(鄭州市花)表等，其中每個綠地名稱都對應(yīng)1個ID號，每個表都通過ID關(guān)鍵字建立連接。各個表關(guān)系圖見圖2～圖5。

3.2 空間電子地圖

將1∶5000的鄭州市紙制地圖掃描，導(dǎo)入到AutoCAD繪圖軟件中進(jìn)行描圖和矢量化。當(dāng)把地圖上的信息全部描完以后，在AutoCAD中點(diǎn)擊文件，另存為AutoCAD R12/LT2 DXF(*.DXF)，導(dǎo)入至MapInfo中(圖6)。

3.3 地圖數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)

空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)必須建立關(guān)聯(lián)，才能實(shí)現(xiàn)圖文互動?？臻g數(shù)據(jù)由Maplnfo進(jìn)行管理，每塊綠地都有對應(yīng)的ID號，屬性數(shù)據(jù)采用Access存儲，屬性記錄的關(guān)鍵字為圖形文件中該地物的ID號，由此便實(shí)現(xiàn)了圖形文件與屬性文件的對應(yīng)關(guān)系[6](圖7)。

3.4 將MapX加載到VB集成開發(fā)程序

在Visual Basic中首先要安裝MapX。操作過程為：Visual Basic程序開發(fā)環(huán)境中，左側(cè)工具欄單擊右鍵→部件→控件選擇對話框→勾選MapX→確定。在Visual Basic的工具欄中出現(xiàn)Map控件(圖8、圖9)。

圖2 Access數(shù)據(jù)庫中的表圖3 Access數(shù)據(jù)庫表關(guān)系圖圖4 Access數(shù)據(jù)庫示例圖5 在Access數(shù)據(jù)庫查詢

圖6 Auto.DXF格式轉(zhuǎn)化為MapInfo.tab格式

圖7 圖形文件與屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)

3.5 系統(tǒng)基本功能的實(shí)現(xiàn)

1)基本的地圖操作，用戶可實(shí)現(xiàn)地圖的瀏覽、移動、漫游、放大、縮小等基本操作，而分辨率不發(fā)生變化。

2)測量工具，利用測量工具，可以方便快速的得知某一指定綠地的周長、面積，并可測量地塊與地塊之間的距離。

3)查詢與統(tǒng)計(jì)，可以方便得知公園綠地的服務(wù)對象、設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)、分類、綠化狀況等。

4)反饋功能，設(shè)置反饋工具欄，用戶可根據(jù)實(shí)地狀況對已經(jīng)發(fā)生變化的綠地信息進(jìn)行信息反饋，可以實(shí)現(xiàn)有新的動態(tài)變化時，做到及時更新。

5)輔助工具：主要有數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)、幫助、用戶管理、系統(tǒng)維護(hù)、輸出打印等功能。

3.6 用戶界面設(shè)計(jì)和用戶工具設(shè)計(jì)

界面是人與機(jī)器之間傳遞和交換信息的媒介。系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)的主要原則是友好、簡潔、大方、方便、實(shí)用。系統(tǒng)打開起始頁面如圖10所示，系統(tǒng)主界面如圖11所示，系統(tǒng)主窗體主要分為8部分：標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、綠地信息面板、功能模塊區(qū)、鳥瞰顯示區(qū)、地圖顯示區(qū)、狀態(tài)欄。在功能模塊區(qū)，按照建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》[7]，將本系統(tǒng)共分為6個模塊，分別是公園綠地模塊、生產(chǎn)綠地模塊、防護(hù)綠地模塊、附屬綠地模塊、其他綠地模塊、古樹名木模塊。

3.7 系統(tǒng)安全性控制

系統(tǒng)的安全性主要通過以下手段進(jìn)行防范：系統(tǒng)采用cs架構(gòu)，同時還設(shè)立身份認(rèn)證體系，用身份認(rèn)證確認(rèn)用戶的身份信息和訪問系統(tǒng)的合法性；防火墻規(guī)則配置，這是系統(tǒng)安全體系建設(shè)最常用的最基本的訪問控制手段，能過濾不安全的服務(wù)(請求)，設(shè)置一些存在不安全因素的文件的類型，使防火墻能夠阻隔攻擊類型的文件并及時報(bào)警、通知防火墻管理員，能夠防止內(nèi)部信息外泄，有效防范常見攻擊[8]。

圖8 將MapX加載到VB集成開發(fā)程序圖9 在MapX中加載電子地圖

圖10 系統(tǒng)打開起始界面圖11 系統(tǒng)主界面

4 結(jié)論

1)本系統(tǒng)先將鄭州市綠化普查工作的結(jié)果進(jìn)行整理，建立鄭州市綠地系統(tǒng)的Access數(shù)據(jù)庫。把鄭州市地圖掃描后，根據(jù)所掃描的圖片，用AutoCAD進(jìn)行描圖和矢量化后，導(dǎo)入到MapInfo中，轉(zhuǎn)化為.tab格式。至此建立屬性數(shù)據(jù)庫、獲得電子地圖。此項(xiàng)工作是鄭州市綠地管理信息系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)，工作量最大，耗時最長。

2)圖形文件與屬性文件通過各自唯一且相互對性的ID號進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了圖文互動。在Visual Basic開發(fā)環(huán)境中，加載MapX GIS組件，將.tab格式的矢量化地圖加載到MapX中。通過具體的編程，實(shí)現(xiàn)了地圖漫游、放大、縮小等基本操作及測距、查詢和專題圖生成等功能。

3)實(shí)踐證明，用MapX組件技術(shù)和Visual Basic編程語言相結(jié)合開發(fā)管理信息系統(tǒng)，技術(shù)成熟，開發(fā)快捷有效。如，電動汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)[9]，利用MAPX實(shí)現(xiàn)路面病害管理[10]。

4)鄭州市園林綠地管理信息系統(tǒng)集合了地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、園林綠地系統(tǒng)等多方面的知識和技能，對地理空間數(shù)據(jù)和綠地屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化管理。

5)本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立是按照綠化普查結(jié)果的總表建立起來的，實(shí)踐證明此種表格設(shè)計(jì)繁瑣復(fù)雜，主要信息不突出，整體性和系統(tǒng)性需進(jìn)一步加強(qiáng)。

6)圖層設(shè)計(jì)是按照公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地、附屬綠地、其他綠地5個圖層建立的，但是僅適用于園林綠地信息管理，如果要在鄭州市電子地圖加載其他與園林綠地?zé)o關(guān)的信息，此種方法不很合理，應(yīng)結(jié)合實(shí)際因地制宜。如深圳城市綠化管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用地圖，采用多級、多層次的存儲模式，地圖層次清晰、信息豐富，與其他地圖格式兼容性好，可將由Maplnfo、AutoCAD等輸出的地圖格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，提供方便實(shí)用的地圖制作工具[11]。

7)鄭州市園林綠地管理信息系統(tǒng)功能不完備，如多層定義與顯示、動態(tài)模擬、實(shí)時監(jiān)測、規(guī)劃決策等高級功能尚待進(jìn)一步開發(fā)。

8)基于Internet/Intranet的WebGIS則是GIS技術(shù)發(fā)展的新趨勢之一，與傳統(tǒng)的基于桌面或局域網(wǎng)的GIS相比，用戶界面完全通過WWW瀏覽器實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)與大眾更廣泛的訪問和更簡單的操作[12]。因此基于WebGIS的鄭州市園林綠地管理信息系統(tǒng)是大勢所趨。

[1]唐運(yùn)海.城市園林綠化綜合管理信息系統(tǒng)研建[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2010.

[2]張曉軍.城市園林綠化數(shù)字化管理體系的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)[J].中國園林，2013(12)：79-84.

[3]劉鐵冬，張佳佳，李羽佳.基于GIS 技術(shù)的城市綠地景觀格局動態(tài)變化[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，42(8)：65-69.

[4]鄭州市人民政府.鄭州概況[EB/OL].[2015-01-22]http：∥www.zhengzhou.gov.cn/html/www/viewl.html#s.

[5]劉琳，舒文，張正勇.基于GIS的城市綠地管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].測繪與空間地理信息，2009，32(2)：16-21.

[6]孫紅梅.基于組件式GIS的典型地物光譜特性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D].青島：山東科技大學(xué)，2004.

[7]建設(shè)部.CJJ/T 85—2002城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

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[11]宋麗萍，朱偉華，丁少江，等.深圳城市綠化管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003(1)：59-62.

[12]劉克，周圓.三維地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用前景研究[J].城市建筑，2013(4)：295.

The Constitution and Research of Urban Greenbelt MIS for Zhengzhou

LIU Xiao-juan1，LI Yan2，YANG Yu-zhen1，QU Jin-zhu1

(1.ZhengzhouNormalUniversity，Zhengzhou450044，Henan，China； 2.HenanAgriculrureUniversity，Zhengzhou450002，Henan，China)

This paper detailed introducted how to constitude the Urban Greenbe lt MIS for Zhengzhou.Using MapInfo Company′s product-ComGIS MapX as the GIS platform and Visual Basic as the programming language.Using AutoCAD to vectoriz the scanning map of Zhengzhou，then it was managed by MapInfo.The attribute data were managed by Access.Spatial data correlate the attribute data through key words.

Urban Greenbelt System；information management；MapInfo；Zhengzhou

2014-10-16；

2015-01-22

河南省教育廳2013年度科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(14B220005)

劉曉娟(1982—)，女，河南鄭州人，鄭州師范學(xué)院講師，博士，從事風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)、城市園林綠地系統(tǒng)規(guī)劃等方面的研究。E-mail：lxjhenan@126.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.04.038

S731.2

A

1002-7351(2015)04-0177-05