土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，利用GIS軟件對空間數(shù)據(jù)進行處理，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)對屬性數(shù)據(jù)進行組織、存儲、處理和分析，并且通過空間數(shù)據(jù)對屬性數(shù)據(jù)的空間分布特征進行綜合分析，使得屬性的分布可以顯式表達，實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的互查，具體過程包括：(1)屬性數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建；(2)空間數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建；(3)實現(xiàn)VB2005+SQL?Server2000+MapX的集成開發(fā)。本發(fā)明技術(shù)在計算機軟硬件的支持下，將土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)以一定的編碼和格式采集、存貯、操縱、修改、分析、評價，能及時、有效的對土壤做出環(huán)境質(zhì)量評價，為相關(guān)部門提出有效的污染防控措施提供決策依據(jù)，對我國農(nóng)田土壤的保護發(fā)揮巨大的作用，創(chuàng)造出應有的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
【專利說明】土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，屬于土壤環(huán)境管理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤是一種重要資源，也是人類賴以生存和發(fā)展的最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是近年來，隨著我國土壤利用強度的快速、持續(xù)增加，引起的污染問題越來越突出和嚴重，直接或間接地危害到人體健康。目前，我國每年出產(chǎn)重金屬污染的糧食約1200萬噸，可見重金屬污染對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的負面影響已經(jīng)非常嚴重。2001年農(nóng)業(yè)部啟動了《無公害食品行動計劃》，把無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地的環(huán)境質(zhì)量評價作為無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地建設的必要條件。農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和安全質(zhì)量，因耕地土壤重金屬污染帶來的農(nóng)產(chǎn)品安全和與其相關(guān)的土壤環(huán)境質(zhì)量評價研究越來越引起人們的關(guān)注和重視。
[0003]我國早在20世紀70年代就開始了土壤背景值的調(diào)查研究，并且編輯出版了《中國土壤元素背景值》和《中華人民共和國土壤環(huán)境背景值圖集》，一些著名學者近年來進一步開展了土壤重金屬污染的研究與評價，取得了顯著的環(huán)境效益、社會效益和一定的經(jīng)濟效益，同時也積累了大量的自然、社會、經(jīng)濟狀況的原始數(shù)據(jù)，以及翔實的動態(tài)調(diào)查、試驗、測量、統(tǒng)計數(shù)據(jù)，還有許多相關(guān)的論著、文件、資料，較為詳盡地反映了我國土壤重金屬污染的情況和研究進展狀況。這些資料數(shù)據(jù)的管理經(jīng)過了手工管理和文件系統(tǒng)管理的階段，但隨著監(jiān)測范圍的擴大，研究的進展，積累的數(shù)據(jù)資料越來越多，管理或處理起來越來越顯得艱難。但是，與此同時，隨著地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)、數(shù)據(jù)庫等現(xiàn)代技術(shù)的出現(xiàn)，使得對土壤信息的管理變得更加簡單，可以為土壤環(huán)境管理和資源合理利用的動態(tài)監(jiān)測與評價提供更加客觀的決策支持。
[0004]對于土壤污染物含量在時間上進行長期監(jiān)控，多時段數(shù)據(jù)比較，在空間上進行大范圍覆蓋研究和空間變異分析，可以有效地為土壤質(zhì)量控制和環(huán)境監(jiān)控提供依據(jù)。而土壤信息系統(tǒng)(Soil Information System, SIS)能夠較好地表征土壤污染物的屬性,可以綜合處理和分析土壤屬性和空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)地儲存、管理、分析土壤信息和與土壤形成、特性相關(guān)的背景信息的計算機化工具，為用戶提供準確、及時的土壤信息和相關(guān)信息。隨著人們對于土壤環(huán)境質(zhì)量的不斷重視，在土壤信息系統(tǒng)(SIS)的基礎(chǔ)上，與環(huán)境科學有機結(jié)合，便產(chǎn)生了以分析土壤環(huán)境質(zhì)量為側(cè)重點的土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)(SoilEnvironment Quality Information System, SEQIS)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，以便對土壤環(huán)境問題進行研究和改進，提高決策的客觀性和科學性。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0007]一種土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，具體包括以下建立步驟:
[0008]利用GIS軟件(如MapInfo / MapX)對空間數(shù)據(jù)進行處理，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)(SQLServer2000)對屬性數(shù)據(jù)進行組織、存儲、處理和分析，并且通過空間數(shù)據(jù)對屬性數(shù)據(jù)的空間分布特征進行綜合分析，使得屬性的分布可以顯式表達，做到空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的相互連接，實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的互查，具體包括:
[0009](I)屬性數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建
[0010]用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(SQL Server2000)創(chuàng)建土壤環(huán)境質(zhì)量的屬性數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)的功能和非功能需求，設計并完成二維數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建，來存儲、管理土壤環(huán)境質(zhì)量的屬性數(shù)據(jù)；利用數(shù)據(jù)庫提供的函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的自動計算、自動填注功能；利用數(shù)據(jù)庫提供的SQL語句，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的視圖化查詢，從而實現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量屬性數(shù)據(jù)的信息化、智能化管理。
[0011](2)空間數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建:
[0012]用地理信息系統(tǒng)GIS軟件MapInfo Professional?.0完成空間數(shù)據(jù)，如:行政區(qū)圖、土壤類型圖、土地利用類型圖、土壤質(zhì)地圖、植被類型圖、監(jiān)測點位布設圖、污染源分布圖等圖件的矢量化；在MapX提供的目錄中完成的矢量圖件的保存與管理，并對相關(guān)圖件進行注冊，通過特征碼，完成屬性數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的聯(lián)接，為下一步的集成開發(fā)作好準備。
[0013](3)實現(xiàn) VB2005+SQL Server2000+MapX 的集成開發(fā):
[0014]在VB2005中，完成與后臺數(shù)據(jù)庫的連接，對數(shù)據(jù)進行有效的管理操作，包括輸入、輸出、查詢、添加、修改等操作；引入組件式GIS軟件MapX，完成空間數(shù)據(jù)上屬性數(shù)據(jù)的綁定，以及屬性數(shù)據(jù)的空間顯示與查詢、空間分析功能；引入Office Chart工具，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)及環(huán)境質(zhì)量評價方法、污染臨界值，實現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量的評價及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的顯示，查詢等功能。在集成開發(fā)中，充分利用了組件式GIS技術(shù)MapX的特點和優(yōu)勢，建立了一個準確、高效、快速、全面、規(guī)范的土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，完成了土壤污染監(jiān)測數(shù)據(jù)的更新、查詢、統(tǒng)計分析和制圖制表等工作。
[0015]該發(fā)明的有益效果在于:土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)是在計算機相關(guān)軟硬件的支持下，將土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的地理坐標，以一定的編碼和格式采集、存貯、操縱、修改、分析、評價和綜合應用的技術(shù)系統(tǒng)。建立土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)的主要目的是在計算機等現(xiàn)代手段支持下，快速、精確、綜合地對土壤環(huán)境質(zhì)量進行調(diào)查和對土壤環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)進行科學管理；按不同的專業(yè)需要進行解釋、評價，使土壤環(huán)境質(zhì)量信息得以最大限度地利用；及時、有效的對土壤環(huán)境質(zhì)量做出評價，為相關(guān)部門提出有效的污染防控措施提供決策
依據(jù)。對我國農(nóng)田土壤的保護發(fā)揮巨大的作用，創(chuàng)造出應有的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效
益o
[0016]本發(fā)明中的土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)(SEQIS)的開發(fā)研究在國內(nèi)外的報道很少，一些系統(tǒng)只是實現(xiàn)了基本的土壤數(shù)據(jù)的存儲、查詢的功能，在屬性數(shù)據(jù)的專題圖顯示上還不夠完善，很少有土壤信息系統(tǒng)(SIS)實現(xiàn)了對土壤環(huán)境質(zhì)量的評價功能。而本發(fā)明中的土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)(SEQIS)，利用組件式GIS軟件MapX，完成了屬性數(shù)據(jù)的綁定，以及屬性數(shù)據(jù)的空間顯示與查詢、空間分析功能；利用SQL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)和Office Chart工具，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及環(huán)境質(zhì)量評價方法、污染臨界值等，實現(xiàn)了土壤環(huán)境質(zhì)量的評價及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的顯示，查詢等功能。本發(fā)明技術(shù)將為農(nóng)業(yè)和環(huán)保部門對土地資源和土壤環(huán)境質(zhì)量管理與決策、為全方位的農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量信息服務提供技術(shù)支撐，為土壤環(huán)境質(zhì)量預警預報工作的科學化、規(guī)范化管理提供借鑒。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例中系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例中系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例中系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
[0021]實施例
[0022]一種土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，具體包括以下建立步驟:
[0023]利用GIS軟件(如MapInfo / MapX)對空間數(shù)據(jù)進行處理，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)(SQLServer2000)對屬性數(shù)據(jù)進行組織、存儲、處理和分析，并且通過空間數(shù)據(jù)對屬性數(shù)據(jù)的空間分布特征進行綜合分析，使得屬性的分布可以顯式表達，做到空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的相互連接，實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的互查，具體包括:
[0024](I)屬性數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建:
[0025]用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(SQL Server2000)創(chuàng)建土壤環(huán)境質(zhì)量的屬性數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)的功能和非功能需求，設計并完成二維數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建，來存儲、管理土壤環(huán)境質(zhì)量的屬性數(shù)據(jù)；利用數(shù)據(jù)庫提供的函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的自動計算、自動填注功能；利用數(shù)據(jù)庫提供的SQL語句，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的視圖化查詢，從而實現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量屬性數(shù)據(jù)的信息化、智能化管理。
[0026](2)空間數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建:
[0027]用地理信息系統(tǒng)GIS軟件MapInfo Professional?.0完成空間數(shù)據(jù)，如:行政區(qū)圖、土壤類型圖、利用類型圖、土壤質(zhì)地圖、植被類型圖、監(jiān)測點位布設圖、污染源分布圖等圖件的矢量化；在MapX提供的目錄中完成的矢量圖件的保存與管理，并對相關(guān)圖件進行注冊，通過特征碼，完成屬性數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的聯(lián)接，為下一步的集成開發(fā)作好準備。
[0028](3)實現(xiàn) VB2005+SQL Server2000+MapX 的集成開發(fā):
[0029]在VB2005中，完成與后臺數(shù)據(jù)庫的連接，對數(shù)據(jù)進行有效的管理操作，包括輸入、輸出、查詢、添加、修改等操作；引入組件式GIS軟件MapX，完成空間數(shù)據(jù)上屬性數(shù)據(jù)的綁定，以及屬性數(shù)據(jù)的空間顯示與查詢、空間分析功能；引入Office Chart工具，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)及環(huán)境質(zhì)量評價方法、污染臨界值，實現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量的評價及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的顯示，查詢等功能。在集成開發(fā)中，充分利用了組件式GIS技術(shù)MapX的特點和優(yōu)勢，建立了一個準確、高效、快速、全面、規(guī)范的土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，完成了土壤污染監(jiān)測數(shù)據(jù)的更新、查詢、統(tǒng)計分析和制圖制表等工作。
[0030]本實施例中的土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，分為三個邏輯層次，自上向下依次為:信息表示層、系統(tǒng)功能層、系統(tǒng)支撐層，如圖1所示。信息表示層主要完成用戶的各類請求，最終將結(jié)果輸出并顯示。系統(tǒng)功能層是整個系統(tǒng)的核心，完成整個系統(tǒng)的應用功能。系統(tǒng)支撐層提供支持系統(tǒng)運行的各種環(huán)境，如計算機網(wǎng)絡、通信設施、數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫、知識庫、GIS系統(tǒng)以及各種開發(fā)工具等三層體系架構(gòu)強調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、延展性和執(zhí)行效率，可以有效地減少負載，提高數(shù)據(jù)庫響應速度，便于系統(tǒng)的管理與維護。
[0031]在系統(tǒng)功能需求分析的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的功能模塊設計如圖2所示。系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程包括空間數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫的建立與管理、數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)的輸出等過程。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程設計如圖3所示。
[0032]土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)是在計算機相關(guān)軟硬件的支持下，將土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的地理坐標，以一定的編碼和格式采集、存貯、操縱、修改、分析、評價和綜合應用的技術(shù)系統(tǒng)。建立土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)的主要目的是在計算機等現(xiàn)代手段支持下，快速、精確、綜合地對土壤環(huán)境質(zhì)量進行調(diào)查和對土壤環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)進行科學管理，按不同的專業(yè)需要進行解釋、評價，使土壤環(huán)境質(zhì)量信息得以最大限度地利用，及時、有效的對土壤做出環(huán)境質(zhì)量評價，為相關(guān)部門提出有效的污染防控措施提供決策依據(jù)。
[0033]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種土壤環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，具體包括以下建立步驟: 利用GIS軟件(如MapInfo / MapX)對空間數(shù)據(jù)進行處理，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)(SQLServer2000)對屬性數(shù)據(jù)進行組織、存儲、處理和分析，并且通過空間數(shù)據(jù)對屬性數(shù)據(jù)的空間分布特征進行綜合分析，使得屬性的分布可以顯式表達，做到空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的相互連接，實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的互查，具體包括: (1)屬性數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建: 用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(SQL Server2000)創(chuàng)建土壤環(huán)境質(zhì)量的屬性數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)的功能和非功能需求，設計并完成二維數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建，以存儲、管理土壤環(huán)境質(zhì)量的屬性數(shù)據(jù)；利用數(shù)據(jù)庫提供的函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的自動計算、自動填注功能；利用數(shù)據(jù)庫提供的SQL語句，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的視圖化查詢，從而實現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量屬性數(shù)據(jù)的信息化、智能化管理； (2)空間數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建: 用地理信息系統(tǒng)GIS軟件MapInfo Professional?.0完成空間數(shù)據(jù)，如:行政區(qū)圖、土壤類型圖、土地利用類型圖、土壤質(zhì)地圖、植被類型圖、監(jiān)測點位布設圖、污染源分布圖等圖件的矢量化；在MapX提供的目錄中完成的矢量圖件的保存與管理，并對相關(guān)圖件進行注冊，通過特征碼，完成屬性數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的聯(lián)接，為下一步的集成開發(fā)作好準備； (3)實現(xiàn)VB2005+SQL Server2000+MapX 的集成開發(fā): 在VB2005中，完成與后臺數(shù)據(jù)庫的連接，對數(shù)據(jù)進行有效的管理操作，包括輸入、輸出、查詢、添加、修改等操作；引入組件式GIS軟件MapX，完成空間數(shù)據(jù)上屬性數(shù)據(jù)的綁定，以及屬性數(shù)據(jù)的空間顯示與查詢、空間分析功能；引入Office Chart工具，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)及環(huán)境質(zhì)量評價方法、污染臨界值，實現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量的評價及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的顯示，查詢等功能；在集成開發(fā)中，充分利用了組件式GIS技術(shù)MapX的特點和優(yōu)勢，建立一個準確、高效、快速、全面、規(guī)范的土壤`環(huán)境質(zhì)量信息系統(tǒng)，完成了土壤污染監(jiān)測數(shù)據(jù)的更新、查詢、統(tǒng)計分析和制圖制表等工作。
【文檔編號】G06Q10/06GK103699962SQ201310687429
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】成杰民, 王明聰, 胡光魯 申請人:山東師范大學