基于组件式GIS的张掖市社会经济信息系统的设计与实现概要.docx
《基于组件式GIS的张掖市社会经济信息系统的设计与实现概要.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于组件式GIS的张掖市社会经济信息系统的设计与实现概要.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
基于组件式GIS的张掖市社会经济信息系统的设计与实现概要
收稿日期:
2008203229;修订日期:
2008207228
基金项目:
中国科学院西部行动计划项目（KZCX22XB2204204;国家自然科学基金项目（40671076资助。
作者简介:
刘玉卿（1983-,男,硕士研究生,主要从事GIS应用方面的研究。
E2mail:
Liuyuqing02102123@。
基于组件式GIS的张掖市社会经济
信息系统的设计与实现
刘玉卿,徐中民,李玉文
（中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区流域水文及应用生态实验室,甘肃兰州 730000
摘要:
运用基于MapObjects的组件式GIS技术,开发了甘肃省张掖市社会经济信息系统。
此系统不但实现了GIS的各种基本功能而且还可以进行经济信息的查询统计、专题图制作以及经济综合分析等专业应用的有机集成,为政府了解与掌握本地区经济和社会发展提供有效的参考,为政策制定提供了一定的依据。
关 键 词s;社会经济信息系统;经济综合分析;张掖市中图分类号:
TP79 文献标志码:
A 文章编号:
100420323（20080520600204
1 引 言
GIS技术系统是由计算机硬件、软件和相关的
方法过程所组成,用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题
[1]
。
在现代社会中,经济活动是人类活动的核心。
经济活动涉及人口、资源、技术、资金、管理等各方面的信息,有着丰富的时空特征。
然而,由于经济活动受到自然、社会等多方面因素的影响与制约,若不借助于GIS,很难获取大量的经济信息,也就很难进行合理的经济活动评价、分析和预测,进而做出经济发展决策。
而GIS的优势就在于能够对各种数据进行空间分析,为区域经济分析提供可视化的决策支持[2]。
论文以张掖市为研究对象,运用基于MapOb2jects的组件式GIS技术,以VB语言为平台,来开
发张掖市社会经济信息系统。
系统建立了张掖市各种基本地理信息的空间数据库,以及2003~2006年的张掖市各项主要经济指标数据库[3]。
系统在实现基本GIS功能的基础之上,利用建立的主要经济指标数据库,以2006年为例,选择GDP、第一产业总值、第二产业总值、第三产业总值、人均GDP、财政收入、社会消费品零售总额、社会固定资产投资以及农民人均纯收入等12项经济指标,运用SPSS软件
进行主成分分析,从而把张掖市各区县划分为3种经济发展区域类型,为政府制定发展决策提供参考。
2 组件式GIS
2.1 组件式GIS简介
组件式GIS指基于组件对象为平台,以组件的形式提供基本功能的GIS,是GIS与组件技术相结合的新一代地理信息系统。
基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件,每个组件完成不同的功能,各个组件之间通过可视化的软件开发工具集成,形成最终的GIS应用[4]。
其基本特点是开发周期短、成本低、可脱离GIS系统环境独立运行、操作简单、易学易用,为普通用户提供了便利,是目前GIS应用软件开发的主要方向,也是目前国内开发
人员的主要选择[5]。
2.2 MapObjects简介
MapObjects（简称MO是由美国的ESRI开发
的一组地图软件的组件,利用它可以在普通的编程语言上实现主要的地理信息系统的功能。
这很好地解决了GIS和管理与规划决策综合应用的问题。
MO是由1个称为MAP的ActiveX控件和35
个可编程的ActiveX对象组成,它具有1组有属性、事件和方法的对象:
①地址匹配对象;②数据访问对象;③地图显示对象;④几何图形对象;⑤实用对象;
第23卷 第5期2008年10月
遥 感 技 术 与 应 用
REMOTESENSINGTECHNOLOGYANDAPPLICATION
Vol.23 No.5Oct.2008
⑥投影对象[6]。
开发人员就是通过调用上面的各种对象及其事件、方法和属性来实现各种GIS功能。
MO是按照图层来组织地图的,其默认的图层格式是Shapefile格式,它是一种用非拓扑关系存储空间和属性信息的格式。
每个图层文件包括3个以上的特征文件:
即空间数据特征文件.Shp、属性数据文件.dbf和索引文件.Shx[7]
。
2.3 系统运行环境
（
1硬件环境:
系统开发是.net架构,内存1G,Intel双核,硬盘10G以上,并有支持硬件环境的输入、输出等设备。
（2运行平台:
在安装了MapObjects软件的windowsXP系列的PC机上可以运行系统。
3 系统设计
3.1 系统设计的原则
实用性原则:
实用性是系统开发的根本目的,主要体现在开发的系统能够满足用户需求,解决实际问题。
且系统设计要满足用户的需求界面友好,便于使用、管理和维护。
可扩充性原则:
能够及时地更新数据库,更新系统;标准化和规范化:
代码编写要符合标准,书写规范。
开放与共享性原则:
这是建立系统的目标,就是要实现信息资源的最大化共享。
3.2 系统的数据库设计
张掖市社会经济管理信息系统的数据库包括空间信息数据库和属性信息数据库。
空间数据库采用Arcview软件制作,形成各个shape格式的图层,属
性数据库采用Foxpro数据库来管理。
（1空间数据结构设计。
系统采用层的概念来组织和管理空间数据（表1。
地图上所有的要素抽象为点、线、面3种要素类型,根据不同的专题分为不同的图层,每个图层都是一个包含空间地理信息的数据库。
表1 系统空间数据分层表
Table1 Layersofsystemspatialdata
图层名称图层类型城镇点图层铁路线图层公路线图层县界面图层经纬网面图层边框
面图层
（2属性数据结构设计。
系统运用FoxPro数据库来存储和管理与图层.shp文件相对应的属性
数据,采用表的方式来组织数据。
表2为2003~2006年张掖市各区县的经济信息表的结构。
表2 张掖市区县经济信息表结构
Table2 StructureofcountyeconomydataofZhangyecity字段名称类型字段长度
小数位数
区县名称
字符型120ID
数字型60经济指标
数字型
12
2
3.3 系统的主要功能及其实现
系统包括各种基本GIS功能以及经济指标图
展示、经济综合分析等专业应用功能,系统的整体功能示意图如图1所示。
图1 系统整体功能示意图
Fig.1 Sketchmapofoverallfunctionsofsystem
3.3.1 系统的基本功能
系统实现的基本功能主要包括以下几个方面:
可
以添加与删除图层;可分层显示地图,通过图例控件来显示或隐藏地图;可控制地图的显示比例,依据实际需要对地图进行放大、缩小、漫游以及还原操作;选择地物功能,即通过在地图上画圆、矩形、多边形来选定地物,列出地物的属性值;浏览地图的鹰眼功能。
此外,本系统还提供了各个图层数据库表信息的查看及更新功能;经纬度显示功能;动态目标提示功能;设计了系统使用文档的系统帮助功能。
所有这些功能的实现更方便用户来操作系统。
3.3.2 系统的专业功能
系统的专业应用体现在下面的查询、指标统计、经济指标图展示和经济综合分析功能4个方面。
（1查询功能。
包含由空间位置查询相应的属性信息和由属性信息查找空间位置两种方式。
前一种查询是指用户可以通过在地图上点击,来查看该处的地物,并浏览其属性数据和经济信息。
后一种查询是多条件查询,指用户通过逻辑运算（逻辑且和逻辑或等来构建表达式,查找符合条件的记录并在地图上进行显示。
这种查询可以使用户对感兴趣的查询进行设计并得出查询结果,便于用户进行统计。
106第5期 刘玉卿等:
基于组件式GIS的张掖市社会经济信息系统的设计与实现
（2指标统计。
该功能就是对图层的任意一个
数值字段的记录进行统计,得出统计结果。
系统提
供了最大值、最小值、平均值、均方差等统计指标。
（3经济指标图展示。
系统选取了主要的经济指标,以棒图或饼图的形式在地图上表示出来。
图2为张掖市2003~2006年各区县的GDP分布图,从右往左依次为2003~2006年的GDP图。
系统在空间展示结果方面具有优势,从图中可以看出各地区GDP的逐年增加以及各地区GDP
存在着差距的情况。
图2 张掖市各区县的2003~2006年GDP分布图
Fig.2 MapofZhangye’sGDPin2003~2006
（4经济分析功能。
系统借助于SPSS统计软
件,对选取的12个主要经济指标,运用主成分分析方法,得出张掖市各区县经济竞争力的综合得分与排名,并在此基础上,将各个地区进行分类,为经济决策提供数据支持。
具体的开发过程如下:
经济指标选取:
本系统选取12个主要的经济指标,所有的指标都来源于2006年的张掖市统计年鉴,包括GDP、人均GDP、第一产业总值、第二产业总值、第三产业总值、第二产业占GDP比重、第三产业占GDP比重、财政收入、社会消费品零售总额、社会固
定资产投资、农民人均纯收入以及规模以上工业增加值[8],这些指标基本能够反映各区县的经济发展水平。
运用SPSS软件,进行主成分分析,可得出张掖市各区县在经济竞争力方面的综合得分和排名。
分析检验:
系统利用KMO检验,得出KMO的值为0.765,大于0.5,意味着对其进行主成分分析的结果是能接受的。
并从巴特利特球形实验中看出,Bartlett的值为721.06,概率小于显著性水平0.05,拒绝零假设,即相关矩阵不是一个单位矩阵,
从而可以进行主成分分析。
分析结果:
为使因子变量更具可解释性,对因子
载荷矩阵进行了方差极大值旋转。
由旋转后的因子矩阵可以看出,第一个因子在除人均GDP、第二产
业占GDP比重和农民人均纯收入以外的变量上都有较大的荷载,反映了其余各指标的共同影响,由于这些变量都是总量水平的指标,因此将它定义为总量因子;第二个因子在农民人均纯收入和人均GDP上有较大荷载,这两个变量是反映平均水平的指标,将它定义为人均因子。
这两个公因子从不同的侧面反映了经济发展水平,其累计方差贡献率达到了93.795%。
表3 旋转后的因子矩阵
Table3 Rotatedcomponentmatrix
因 子
1
2GDP
0.992-0.094人均GDP0.0650.989第一产业总值0.921-0.267第二产业总值0.986-0.011第三产业总值0.997-0.156第二产业占GDP比重-0.2500.872第三产业占GDP比重
0.795-0.242规模以上工业增加值
0.982-0.039财政收入0.9680.224社会固定资产投资
0.8900.398社会消费品零售总额0.997-0.028农民人均纯收入
0.065
0.989
进一步用回归法计算出两个公因子的系数,以
两个公因子的各自方差贡献率为权数,得出综合得分公式:
F=0.7280F1+0.2720F2。
通过这个公式计算出张掖市各区县的综合得分。
结果表明甘州区位列第一位,其次是肃南县、山丹县、临泽县、高台县和民乐县。
依据系统经济数据表中的数据和各区县综合得分情况,系统将这些区县划分为3种类型:
①具有绝对竞争优势的区县-甘州区,其特点为经济综合能力较强,经济总量较高,人均GDP、城镇居民可支配收入和财政收入等都排在第一位,以二、三产业为主。
②具有一般竞争优势的区县-肃南、山丹和临泽县,经济综合实力中等,经济总量一般,人民生活水平处于中游,三大产业同时发展,且比例向二、三产业倾斜。
③经济综合竞争力不显著的县区-高台县和民乐县,其经济综合能力排名较低,第一产业占绝对优势,农民人均纯收入、城镇居民可支配收入等都处于下游水平。
借助本系统在空间展示结果方面的优势,可以清楚地展示经济分析结果如图3。
2
06 遥 感 技 术 与 应 用 第23卷
图3 区县经济综合竞争力图
Fig.3Mapofcountyeconomyintegratedcompetioncompetence
4 结 语
系统运用基于MapObjects的组件式GIS技术开发了张掖市社会经济信息系统,成本较低,开发时间较短,实现了对区县经济信息快速收集、查询、整理、检索以及地图输出等方面的功能,同时可以对张掖市社会经济信息进行有效管理,能够为政府了解与掌握本地区经济和社会发展提供有效的参考,为政策制定提供一定的依据。
然而,系统还有很多功能需要去完善与补充,如经济综合分析功能是借助于统计软件SPSS实现的,如何将社会经济统计分析功能与GIS
系统相集成需要进一步去研究,如何去扩展专题图制
作的功能、怎样去实现更多的社会经济评价功能以及各种数据信息的管理、维护、更新与保密问题等。
目前系统在查询、检索以及GIS的各种基本功能的实际应用中运行良好,但在经济综合分析等功
能上还只是初步的探索,因而系统正处于完善阶段。
参考文献:
[1] HuangXY,MaJS,TangQ.AnIntroductiontoGeographic
InformationSystem[M].Beijing:
HigherEducationPress,2001.[黄杏元,马劲松,汤勤.地理信息系统概论[M].北京:
高
等教育出版社,2001.]
[2] ChenF,GuoCH.APreliminaryStudyonRegionalEconomic
AnalysisandDecision2makingBasedonGIS[J].HumanGeog2raphy,2002:
17（6:
77281.[陈斐,郭朝辉.基于GIS的区域经
济分析与决策初步研究[J].人文地理,2002,17（6:
77281.]
[3] ZhangyeCityBureauofStatistics,GansuProvince.Statistical
YearbookofZhangyeCity[Z].200322006.[甘肃省张掖市统
计局.张掖市统计年鉴[Z].200322006年.]
[4] SongGF,ZhongES.ResearchandDevelopmentonCompo2
nentsGIS[J].JournalofImageandGraphics,1998,4:
3132316.[宋关福,钟耳顺.组件式地理信息系统研究与开发[J].中
国图形图像学报,1998,4:
3132316.]
[5] XueW.Mapobjects2ProgrammingonGIS[M].Beijing:
Na2
tionalDefenseIndustryPress,2006,5.[薛伟.MapObject2地理
信息系统程序设计[M].北京:
国防工业出版社,2006,5.]
[6] XuSW,ShenYH,HuangJZ,etal.DevelopmentofGeo2
graphicInformationSystemBasedonMapobjects[J].Comput2erEngineeringandApplications,2006,1:
1952197.[徐苏维,盛
业华,黄家柱,等.基于MapObjects的GIS综合应用开发[J].计算机工程与应用,2006,1:
1952197.]
[7] ZhangSQ,ZouSB,LiuY.AViewpointofGISApplication
DevelopmentonMapobjects[J].RemoteSensingTechnologyandApplication,2000,15（3:
1942198.[张世强,邹松兵,刘勇.
基于MapObjects的GIS应用开发浅析[J].遥感技术与应用,
2000,15（3:
1942198.]
[8] LuoZ,LiSJ,QuW.EmpiricalAnalysisandCountermeasures
ofCountyofGansuProvince’sEconomicCompetitiveness[J].ResearchonDevelopment,2007,6:
72276.[罗哲,李树基,曲
玮.甘肃省县域经济竞争力的实证分析与对策研究[J].开发研究,2007,6:
72276.]
DesignandRealizationofSocialandEconomicInformationSystemof
ZhangyeCityBasedonComponentsGIS
LIUYu2qing,XUZhong2min,LIYu2wen
（LaboratoryofWatershedHydrologyandEcological,CAREERI,CAS,Lanzhou,730000
Abstract:
Itisimportantthatgovernmentknowssocialandeconomicinformationofregionforgovernmentdecision2makingtodevelop.ThispaperusesComponentsGISbasedonMapObjectstodevelopsocialande2conomicinformationsystemofZhangyecity,takingZhangyecityinGansuprovinceasstudyarea.ThroughsocialandeconomicinformationsystemdevelopedinpaperGuestscouldnotonlyusekindsofbasicfunc2tionsofGISbutalsobrowseandsearchthevisualizedandimagewisesocialandeconomicinformation,in2cludingmapsofeconomicindexesandsyntheticeconomicanalysis.Itcangivereferenceofsocialandeco2nomicdevelopmenttothegovernorsfordecision2makingtodevelop.
Keywords:
MapObjects;Socialandeconomicinformationsystem;Syntheticeconomicanalysis;Zhangyecity
3
06第5期 刘玉卿等:
基于组件式GIS的张掖市社会经济信息系统的设计与实现
升级会员 