[发明专利]用于林草业智能规划的计算机地理信息系统

说明书

一.技术领域：本发明涉及用人工智能优化算法的信息处理领域，特别涉及一种用于林草业智能规划的计算机地理信息系统。

二.背景技术：基于计算机农业信息系统的优化软件开发主要有三种形式：①自主设计空间数据的数据结构和数据库，利用VisualC++、Visual Basic等编程语言开发；②引进国外先进的地理信息系统软件如ARC/INFO，利用其提供的二次开发工具，结合自己的应用目标开发；③利用支持面向对象技术的高级语言和GIS厂商提供的控件构成面向最终用户的可执行应用程序。

利用这种基于COM技术的控件开发的GIS被称为嵌入式GIS。这种开发方法是随着20世纪90年代兴起的控件技术的发展而开始流行的，其特点在于开发周期短、成本低，可脱离大型商业GIS软件平台独立运行，为不熟悉GIS技术的团体和个人提供使用上的便利。如何为不熟悉GIS操作知识的普通用户和决策人员提供一个易学易用、灵活高效的应用工具已成为GIS开发中一个重要问题。

国际上GIS系统的功能结构发展重点已由以往的侧重于数据获取、存储、数据检索与统计分析及空间分析等操作逐步向模型模拟、预报与预测和智能化决策分析发展。微软公司的网络构件对象模型COM技术和ActiveX控件技术方法具备构造各种GIS系统功能模块的能力。

从80年代开始，美国等发达国家的GIS专业人士和有关空间规划领域的专家，开始探索利用智能技术扩展GIS的系统功能，解决复杂的空间规划决策问题，以期把空间规划决策过程和GIS的辅助决策作用统一起来，弥补GIS系统处理非结构化问题能力的不足，实现GIS的辅助决策与智能决策无缝隙化。

三.发明内容：本发明的目的是利用嵌入式GIS的技术思路设计出一种林草业智能规划的计算机地理信息系统。为不熟悉GIS操作知识的普通用户和决策人员提供一个易学易用、灵活高效的应用工具。

本发明的技术方案是：一种用于林草业智能规划的计算机地理信息系统，系统从行政乡界、土地利用现状、地形、坡度、坡向、降雨、积温、土壤类型、氮、磷、钾、有机质分布等角度反映农业自然环境状况，信息系统所包含的地理信息通过定点访问查询将结果传递给智能决策规划过程，用于林草业规划的优化分析，其特征在于：

a.在系统中，首先将原先的省土地资源资料的ArcInfo的coverage格式，转换成Access的MDB格式，共计若干个数据库文件，分别对应省的每一个县市，对坡度、坡向和土地利用现状这三个以ArcInfo的Grid格式地图在ArcInfo for WinodwsNT版本平台上进行转换，分别先变为coverage格式，再将Geomedia工具转换成Access数据库格式；

b.通过Visualbasic调用和GMMap View前台控制可显示全省图片资料、某县市各图层矢量地图，输出某点各图层矢量地图；

c.获取有效区域内点的地理数据并存贮；

d.利用县市地理数据实施决策规划并输出规划结果。

系统预先确定了天然草、人工草和植树三种规划的条件，在系统中另有根据用户情况进行相关规划条件修改的接口，优化方法是针对某处地理资源环境对三种规划的适应程度来确定人工智能理论中遗传算法的适应性大小，遗传算法的主要步骤如下：

(1)随机产生一个由确定长度的特征串组成的初始群体；

(2)对群体迭代执行步①计算群体中每个个体的适应值和步②应用复制、杂交和变异算子产生下一代群体，直到满足停止准则；

(3)把在任一代中出现的最好的个体串指定为遗传算法的执行结果，该结果可表示问题的一个解或近似解；

在系统中，用户可根据需要确定一些参数如坡度、海拔等，根据某点的地理信息来赋予它们对应三种规划所具有的适应度值，符合条件的适应度值为1.0，不符合条件的适应度值为0.0，最后在带名称的行政区图上进行动态图标显示；

系统对优化结果的地图显示采用的是：预先提取某县市的地图上共计3600个坐标点的属性值，每个坐标点代表0.9平方公里，将坐落在县市有效地图上的点坐标与属性值存贮到另外的文件如data2801.txt，进行优化算法处理时，读取相关文件内容提供算法所需的参数，如果相关文件遭到破坏，可重新运行数据获取功能生成相关文件，并得到提示；

常用的工具全部用形象化的按钮表示，包括放大、缩小、居中、平移、地理信息获取等，当鼠标在按钮上停留较长而不按下时，按钮下侧显示对应的使用功能；