基于ArcEngine的渤海海岸带生态服务价值系统的建立

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【摘 要】本文以渤海海区为例，以ArcEngine为基础开发平台，论述设计和开发海洋生态服务价值模型的方法，并且结合C#语言开发了海洋生态服务系统。该系统结合渤海海洋信息的特点，在分析和决策实际应用需求的基础上，实现了海洋数据的查询浏览，和空间分析等功能，对渤海海区生态服务价值的研究提供了快捷有效的技术途径。

【关键词】ArcEngine 生态服务价值 渤海海岸带 模型构建

GIS应用系统在陆地上的使用已经日渐成熟，在海洋领域的应用需求也日益广泛。针对海洋信息复杂性、多边形、动态性等特点，已有的陆地生态GIS系统不能够单纯的套用在海洋GIS领域上，所以面向海洋GIS的发展应该有独特之处。GIS技术的发展迎合了区域性海洋生态数据的地理特征，为海洋生态的管理和规划提供了从简单的数据查询、现状制图、到区域海洋生态系统服务价值的评价与分析的应用。本文以ArcEngine开发平台为研究基础，重点是对渤海海岸带信息的管理，数据的显示与分析等应用系统的开发。

一、基于组件技术的GIS开发

（一）地理信息系统

地理信息系统（geographic information system，简称GIS）是由计算机硬件、软件和空间数据库组成的，具有支持空间数据的获取、管理、分析、建模和显示功能，并可解决复杂的规划和管理问题的信息系统。[1]GIS系统目前已经广泛应用于资源调查、环境评估、公共设施管理、区域发展规划等领域，成为一个跨学科、多方向的研究领域。GIS软件的主要功能是实现空间数据管理、空间数据库管理、空间数据处理和分析以及专业的应用模型。由于GIS的应用范围越来越广泛，GIS软件平台提供的基本处理和分析功能已经难以满足所有用户的需求，所以，用户可以根据各类模型的需求，开发基于组件技术的各种GIS应用系统。

（二）组件式GIS

经过十几年的发展，传统的GIS在功能上已经比较成熟，但是由于系统开发属于独立封闭的开发系统，阻碍了GIS的发展。为解决传统GIS面临的各种瓶颈，厂家开始提供组件由用户自己开发所需要的系统。这种组件式的GIS是基于组件技术开发的GIS系统，是面向对象技术和组件式软件在GIS上的应用。组件式GIS的思想是把GIS的功能模块划分为几个空间，每个空间完成不同的功能。与传统的GIS相比，组件式GIS具有如下的优点：

1.不需要专门的GIS语言，开发便捷：传统的GIS在开发上都提供了独立的二次开发语言，如ArcInfo的AML、MapInfo的MapBasic等，但对于GIS的基础软件开发者来讲存在着语言学习上的负担，但是组件式GIS只需要熟悉基于是Windows平台的通用开发环境以及GIS各个控件的属性、方法和事件；2.小巧灵活、性价比高、周期短：由于传统GIS结构相对封闭，开发难度较大。组件式GIS开发完全封装了GIS的全部功能，用户可以根据需要选择所需控件，最大程度上降低了开发者的经济负担，并且使得系统表现得小巧灵活。

（三）arcengine二次开发

ArcEngine是ESRI公司提供的一个用于开发地理信息系统应用程序的二次开发平台，是基于Microsoft的COM技术开发的一套COM组件产品。ArcEngine采用面向对象的思想，基于组件技术开发，可以用于大量开发框架中，对于ARCGIS所提供的功能，ArcEngine都能够实现。它能够提供一套符号库系统，通过这套系统，用户可以制定所需要的地图符号和专题符号。ArcEngine有强大的数据编辑组件，用户可以通过这些组件对数据进行修改。此外，ArcEngine还有丰富的空间分析组件，例如：空间查询、叠置分析和缓冲区分析等。

二、生态服务价值数据库的建立

（一）数据来源

本文研究区域为环渤海区域及渤海海域，以GIS技术为手段，按照生态分类的一级学科进行环渤海区域的生态分类，并且在分析渤海海洋经济区分布特征的基础上进行海洋区划。

（二）数据库建立流程

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。

（三）系统设计

系统设计思想。海洋数据信息量大而且复杂多变，目前使用的数据库管理信息系统（DBMS）缺乏空间实体的定位和空间关系的查询功能，无法对各种空间信息进行有效地管理。本文研究的渤海海区服务价值系统是以ArcEngine为开发平台和C#为二次开发语言，框架底层选用先进的。面向管理和决策层的实用地理信息系统. 它能比较全面地收集管理渤海海域信息，直观地显示、查询、统计和分析信息的结果；并结合遥感（RS） 和全球定位系统（ GPS） ，调查海洋环境现状并进行评价为海洋污染事故应急处理提供决策支持.

（四）系统实现

1.系统的功能。渤海海岸带生态价值服务系统主要是为从事海洋生态系统服务的管理人员提供海洋数据的浏览和查询，管理分析以及评价。系统的主要基本的功能，包括：文件导入、图层控制、地图浏览、地图编辑、图层查询、专题地图的制作、空间查询、模型计算等。

2.地图浏览与编辑功能。常规操作。包括点选、放大、缩小、自由缩放、漫游、全图显示、地图刷新、图层控制、背景设置、手工标注、清除手工标注、鹰眼、图例等功能。

3.查询功能。双向查询。通过属性查询按钮， 任意选择图层空间对象， 以列表形式显示该对象的属性信息，也可以通过属性匹配查询对应的空间对象， 即条件查询， 所查空间对象高亮显示。专题图显示。通过专题图配置工具， 将图层空间数据与数据库属性数据进行绑定， 并对相关在地图上直观地将评价结果显示出来。可以直接输出， 并有制图功能。

GIS 系统中既包括空间数据，又包括与其相关联的属性数据。可以通过属性数据查找空间数据，反过来也可以通过空间数据查找属性数据，还可通过一个空间数据查找另外的空间数据，甚至还可用SQL （结构化查询语言） 来进行复杂限制条件的查询

三、结论与分析

海洋生态价值服务系统数据量庞大，查询不便。以组件式AE为开发系统平台，设计开发的海洋生态价值服务系统可以在脱离ARCGIS软件的平台上进行操作，减少了技术性的操作，使得海洋生态价值评价更加的方便快捷。