电子信息类论文：辽宁省环境卫星遥感信息系统研究

摘要：基于3S一体化功能建立环境卫星遥感信息系统，利用MapObjects开发组件，实现对辽宁地区各种空间信息及其他各类环境信息的标准化管理及空间分析。
　　关键字：信息系统；遥感；MapObjects
　　Abstract:Underthesupportofenvironmentalsatelliteremotesensingsystemestablishedby3Sintegration,thispapercarriedoutthespaceanalysis,standardmanagementincludingvariablespaceinformationinLiaoningprovinceandotherenvironmentalinformationbytheuseofMapObjects
　　KeyWords:Informationsystem;Remotesensing;MapObjects
　　
　　
　　1引言
　　随着经济的增长、人口的增加和城市化进程的加快，我国环境污染的趋势仍在加剧，局部环境污染和生态破坏已成为制约当地经济发展、威胁人民健康的重要因素。而环境管理具有复杂性和动态性，涉及多部门、多地区和多领域，需要大量的数据[1]。辽宁省每年单从国家资源卫星中心获取的卫星影像数据一项就有近百景，再加上与其相关的其他类型的信息数据更是数不胜数。这些数据绝大部分只是被集中的堆放在一起，并没有形成分门别类的存储，使得在每次检索的过程中都极为不便。因此，为了更好的应用这些数据，加强对资源合理开发利用和环境保护建设[2]，我们开发了环境卫星遥感信息系统，该系统基于遥感技术，针对环境信息相关数据，将先进的空间分析方法和环境基础数据库及空间图形结合起来，建立一个及时反映资源与环境状况,提供处理方法,并能进行定性、定位、定量、定向分析评价的决策信息支持系统。
　　2系统研究内容
　　通过环境要素动态变化为主的卫星遥感影像数据库，可实时了解土地利用动态变化、城市发展动态变化、保护区动态变化、特殊关注的环境敏感区动态变化等。并且可以按照土地利用、城市发展变化、湿地、自然保护区、海岸带、重点流域跨界断面、河口及特殊环境敏感区等提取专题信息。
　　通过逐月卫片分析，及时掌握宏观环境动态变化，并可为突发污染事故应急提供技术支持，为政府决策提供依据。
　　3系统设计
　　3.1系统开发原理
　　本系统主要在VisualBasic的开发环境下，结合ESRI公司MapObjects组件进行程序开发。在软件开发过程中产生原型，原型是软件的一个早期可运行的版本，它反映最终系统的部分重要特性。在获得一定需求后，先进行数据分析，满足应用的基本要求，然后按各种要求对原型加以改进，随着不断试验、纠错、使用、评价和修改，获得新的原型版本，如此周而复始，逐步完善需求，不断提高质量，从而获得最终的可操作系统。
　　在VisualBasic环境下嵌入MapObjects控件，可实现通用的GIS功能和专业应用功能，在此基础上开发的环境卫星遥感信息系统，可对资源和环境数据进行科学管理、图形和属性数据进行互相查询等，并做出一定的分析评价。为资源开发，环境保护提供科学的决策依据[3]。
　　3.2系统框架
　　作为一个可运行的环境卫星遥感信息系统，它由三层次构造体系组成：底层数据库，中间层功能模块和上层用户图形界面[4-5]。如图1：
　　
　　
　　用户图形界面
　　
　　模块一模块二模块三 ……
　　
　　VisualBasic和MapObjects
　　
　　数据库
　　图形数据属性数据
　　
　　图1
　　
　　上层用户图层界面：这一部分主要是在VisualBasic的开发环境下，按照数据的分类设计出来的程序运行界面。在程序开始后，首先出现的就是这个界面，通过在用户图层界面上的点击，进入数据界面来对数据进行访问及查询等功能，其中模块一、模块二、模块三、……就是所谓的数据分类项，在该系统中共有15个数据分类，依次代表了辽宁省、沈阳市、大连市、鞍山市、……等全省及十四个市级区域。
　　中间层功能模块：就是系统结构（图1）中的“VisualBasic和MapObjects”，这部分主要是在VisualBasic可视化编程环境下嵌入MapObjects组件，来完成对数据的一些具体操作，比如数据的调入和关闭、图层的叠加和专题分类演示、某一图层的放大和缩小等基本功能，也有像对图层数据的两点间距离和面积的量算、某一点的具体属性的展示、图层与图层之间的对比分析等高级功能。
　　底层数据库：这一部分主要是在计算机的后台运行。数据库中主要分图形数据和属性数据两种，其中图形数据所代表的就是中间层功能模块中的模块一、模块二、……等包含的内容，属性数据就是这些图形数据中某一点、某一线、某一面中所包含的具体信息。
　　4系统数据
　　4.1数据类型
　　该系统的基础数据主要包括矢量数据和栅格数据两种类型，即影像数据、图形数据及图像数据。其中影像数据（栅格数据）采用美国陆地卫星（LANDSAT）的TM数据及中巴地球资源卫星数据，主要用于全省及各市的卫星影像显示；图形数据(矢量数据)采用美国ArcView系统的shp矢量文件格式，主要用于部分基础图件的可视化显示、查询等；图像数据(栅格数据)采用Windows支持的JPEG格式，主要用于辽宁省内典型保护区、敏感及关注地区的对比分析。
　　4.2数据构成
　　系统中的数据主要分辽宁省数据及各市数据两大部分。其中省内数据主要包括辽宁省流域（全省各个流域的范围区划图）、辽宁省保护区（全省范围内的保护区分布图和国家级及省级保护区的历年对比分析图）、辽宁省监控断面（全省范围内的省级及市级监测点位分布图）、辽宁省矿区动态（全省范围内典型矿区的变化对比分析图）等四个方面内容。各市的数据主要包括遥感影像（86、95、2000年应用美国陆地卫星LANDSAT的TM影像数据，2000年以后的每年均采用中巴地球资源卫星cbers影像数据）、土地利用（采用86、95、2000年的shp格式的土地利用现状图）、保护区（主要列举各市范围内的市级保护区图）等三个方面内容。整个数据系统是一个开放性的、灵活多变的、可更新的系统，随用户的需求可随时增添最新数据信息。
　　5系统功能
　　5.1查询功能
　　查询模块主要对两类信息进行查询：空间信息和属性信息。空间信息查询主要是对地图进行操作，包括对基础底图各图层进行显示和隐藏，能够完成对所选图形对象的放大、缩小、浏览、移位等操作过程[6]；属性信息是指图层中的每一对象在二维数据库表中的一对一的对应记录，这里的二维数据库称为属性数据库，数据库中的数据称为属性信息。查询模块提供属性-空间的逻辑查询和空间-属性的空间查询两大功能。
　　系统采用的是一健式查询模式。如图2：
　　
　　
　　图2
　　
　　直接点击需要查询的数据即可，这样在很大程度上缩短了数据的查找时间。对显示的数据还可以进行进一步的属性查询。如图3：
　　
　　
　　图3辽宁省水系分布图
　　
　　点击任意一条河流后，我们能得到该河流的相应属性信息，包括河流级别、所属流域、流经区域、河长等近40项内容。利用此功能可以最快的了解最全面的省内任意环境基础信息数据。
　　5.2对比分析
　　对比分析功能是把2个时期的某一地区（地物）进行叠加，执行功能操作，得出二者之间的面积差值，差出的面积显示出已经变为的类型。通过此功能可以帮助我们了解环境的变化情况，从而进一步得出变化规律。如图4：
　　
　　
　　图4沈阳城区20年变化对比分析
　　
　　图中显示的是1986和2006年沈阳城区，通过对比分析功能可以得出20年前沈阳南部地区的裸土地已经被开发成了城区。
　　5.3分类显示
　　分类显示功能主要是把地物类型根据需要用不同的颜色进行区分显示，达到直观的效果。如图5：
　　
　　