郑州市绿地管理信息系统的构建

刘晓娟，栗 燕，杨玉珍，曲金柱

(1.郑州师范学院，河南 郑州 450044； 2 河南农业大学，河南 郑州 450002)

郑州市绿地管理信息系统的构建

刘晓娟1，栗 燕2，杨玉珍1，曲金柱1

(1.郑州师范学院，河南 郑州 450044； 2 河南农业大学，河南 郑州 450002)

介绍了郑州市园林绿地管理信息系统构建的过程，系统开发平台为MapInfo公司的产品MapX组件，开发环境为Microsoft公司开发的Visual Basic。用AutoCAD矢量化扫描的郑州市地图获得电子地图，加载在MapInfo中进行管理，属性数据采用Access数据库，空间数据与属性数据通过关键字建立关联。实现了地图漫游、放大、缩小等基本操作，测距、查询和专题图生成等功能。

绿地系统；信息管理；MapInfo；郑州市

城市发展过程中，园林绿化作为城市文明和现代化的一种指标和衡量体系，被建设和研究的越来越精细。信息化的快速发展也带动了城市园林绿化管理信息系统的开发和应用[1]。信息技术被引入到城市管理体系之后，大大提高了管理效率[2]。地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是一种特定且重要的空间信息系统，被广泛地应用到城市绿地系统的信息提取、景观系统的规划设计、景观格局分析、生态功能评价等方面[3]。

本文将计算机技术和地理信息技术应用到郑州市绿地系统的规划和管理上，改变传统的管理方式，实现城市绿化管理的数字化、智能化、科学化，建立电子政务，为郑州市园林绿化管理者提供决策支持。用户登陆系统后，可查询郑州市绿地系统的具体信息，并进行监控、反馈，实现园林绿地的数字化服务和管理。

1 研究区域现状

郑州是河南省省会，是河南省政治、经济、文化、金融、科教中心。地处华北平原南部，河南省中部偏北，黄河下游。北临黄河，西依嵩山，东南为广阔的黄淮平原。郑州地处中国地理中心，是全国重要的铁路、航空、高速公路、电力、邮政、电信主枢纽城市，现辖6区5市1县和郑州新区、郑州高新技术产业开发区。全市总面积7446.2 km2，其中市区面积1010.3 km2[4]。

城区园林绿化是创建国家园林城市的一项重点工作，为逐步改善生态环境质量，打造空气清新、景观宜人、环境优美的人居环境，郑州市以第三期城市总体规划为基础，实施“多中心、组团式”布局，确定绿化用地的面积和范围，明确用地性质，采取“一环四楔、两渠四链、十路二线”的点、线、面、环等形式，以绿环围绕、绿线穿插、绿点均布为特色，积极开展园林绿化建设。通过建设沿河(渠)、沿路大型带状绿地，开辟城市中心区公共绿地，加强道路绿化和隔离带建设，完善公园、游园及单位、居住区绿化等，构筑布局合理、生态健全、功能完善、景观优美、具有中原文化特色的城市绿地系统。通过对遥感图像(Quickbird影像、Ikonos影像)的处理、绿化信息的提取和统计，郑州市区内拥有各种绿地5609.74 hm2，绿化覆盖率35.06%，绿地率30.10%，人均拥有公共绿地面积8.16 m2，其中，中心城区人均公共绿地5.47 m2，已形成了点、线、面、环、楔、廊、园的绿化格局。

2 系统开发环境

2.1 系统的硬件环境

计算机主机：Pentium(R) 4 CPU、240GB以上硬盘、2GB以上内存、1024M以上的显卡、声卡、音箱；输入设备：数字化仪、扫描仪；输出设备：彩色打印机、光盘刻录机、多媒体输出装置。

2.2 系统的软件环境

操作系统：Microsoft的Windows；开发环境：Visiual Basic；数据库：Microsoft的Access；地理信息系统：美国MapInfo公司的 MapInfo Profectional、MapX系列。

图1 系统开发环境结构图

2.3 系统开发环境结构图

系统开发环境结构图如图1所示。

3 系统开发过程

数据库的设计是GIS的核心，是系统运行的基础[5]。地理信息系统中的数据主要是矢量数据和属性数据，一般都分开存储。在本系统中，将郑州市最新的地图进行扫描，用AutoCAD将扫描后的数据矢量化，并加载在MapInfo中，由MapInfo进行管理，属性数据用Access管理。

3.1 数据采集和属性数据库的建立

为了摸清郑州市园林绿地系统的信息和数量，明确绿化设施管理主体，整合和更新数据，方便、快捷、准确地管理绿地及其它设施，郑州市园林局主办了在全市范围内展开绿地资源普查活动。实地踏勘测量数据，之后及时将测量数据电子化。把调查的属性数据用Access进行管理。内容主要包括公园、广场等绿地名称，所在地，所属类型，绿地面积(长度)，植物类型、数量、生长情况等。绿地中有古树名木的，记录古树的品种、树龄、数量、冠幅、管护情况等。其中绿地名称、所在地、所属类型以及植物种类和生长情况等使用文本型数据，绿地面积，植物冠幅采用浮点型数据，乔木和大灌木的数量采用小数型数据。在Access中输出以下几个表：园林绿地总表、草坪表、乔木表、垂直绿化植物表、地被表、灌木表、绿篱灌木表、悬铃木表(郑州用到最多的行道树)、月季(郑州市花)表等，其中每个绿地名称都对应1个ID号，每个表都通过ID关键字建立连接。各个表关系图见图2～图5。

3.2 空间电子地图

将1∶5000的郑州市纸制地图扫描，导入到AutoCAD绘图软件中进行描图和矢量化。当把地图上的信息全部描完以后，在AutoCAD中点击文件，另存为AutoCAD R12/LT2 DXF(*.DXF)，导入至MapInfo中(图6)。

3.3 地图数据与属性数据的关联

空间数据与属性数据必须建立关联，才能实现图文互动。空间数据由Maplnfo进行管理，每块绿地都有对应的ID号，属性数据采用Access存储，属性记录的关键字为图形文件中该地物的ID号，由此便实现了图形文件与属性文件的对应关系[6](图7)。

3.4 将MapX加载到VB集成开发程序

在Visual Basic中首先要安装MapX。操作过程为：Visual Basic程序开发环境中，左侧工具栏单击右键→部件→控件选择对话框→勾选MapX→确定。在Visual Basic的工具栏中出现Map控件(图8、图9)。

图2 Access数据库中的表图3 Access数据库表关系图图4 Access数据库示例图5 在Access数据库查询

图6 Auto.DXF格式转化为MapInfo.tab格式

图7 图形文件与属性数据的关联

3.5 系统基本功能的实现

1)基本的地图操作，用户可实现地图的浏览、移动、漫游、放大、缩小等基本操作，而分辨率不发生变化。

2)测量工具，利用测量工具，可以方便快速的得知某一指定绿地的周长、面积，并可测量地块与地块之间的距离。

3)查询与统计，可以方便得知公园绿地的服务对象、设置标准、分类、绿化状况等。

4)反馈功能，设置反馈工具栏，用户可根据实地状况对已经发生变化的绿地信息进行信息反馈，可以实现有新的动态变化时，做到及时更新。

5)辅助工具：主要有数据安全、数据备份、恢复、帮助、用户管理、系统维护、输出打印等功能。

3.6 用户界面设计和用户工具设计

界面是人与机器之间传递和交换信息的媒介。系统界面设计的主要原则是友好、简洁、大方、方便、实用。系统打开起始页面如图10所示，系统主界面如图11所示，系统主窗体主要分为8部分：标题栏、菜单栏、工具栏、绿地信息面板、功能模块区、鸟瞰显示区、地图显示区、状态栏。在功能模块区，按照建设部发布的行业标准《城市绿地分类标准》[7]，将本系统共分为6个模块，分别是公园绿地模块、生产绿地模块、防护绿地模块、附属绿地模块、其他绿地模块、古树名木模块。

3.7 系统安全性控制

系统的安全性主要通过以下手段进行防范：系统采用cs架构，同时还设立身份认证体系，用身份认证确认用户的身份信息和访问系统的合法性；防火墙规则配置，这是系统安全体系建设最常用的最基本的访问控制手段，能过滤不安全的服务(请求)，设置一些存在不安全因素的文件的类型，使防火墙能够阻隔攻击类型的文件并及时报警、通知防火墙管理员，能够防止内部信息外泄，有效防范常见攻击[8]。

图8 将MapX加载到VB集成开发程序图9 在MapX中加载电子地图

图10 系统打开起始界面图11 系统主界面

4 结论

1)本系统先将郑州市绿化普查工作的结果进行整理，建立郑州市绿地系统的Access数据库。把郑州市地图扫描后，根据所扫描的图片，用AutoCAD进行描图和矢量化后，导入到MapInfo中，转化为.tab格式。至此建立属性数据库、获得电子地图。此项工作是郑州市绿地管理信息系统构建的基础，工作量最大，耗时最长。

2)图形文件与属性文件通过各自唯一且相互对性的ID号进行关联，实现了图文互动。在Visual Basic开发环境中，加载MapX GIS组件，将.tab格式的矢量化地图加载到MapX中。通过具体的编程，实现了地图漫游、放大、缩小等基本操作及测距、查询和专题图生成等功能。

3)实践证明，用MapX组件技术和Visual Basic编程语言相结合开发管理信息系统，技术成熟，开发快捷有效。如，电动汽车远程监控系统的研发[9]，利用MAPX实现路面病害管理[10]。

4)郑州市园林绿地管理信息系统集合了地理信息系统、计算机技术、园林绿地系统等多方面的知识和技能，对地理空间数据和绿地属性数据进行系统化管理。

5)本系统的数据库建立是按照绿化普查结果的总表建立起来的，实践证明此种表格设计繁琐复杂，主要信息不突出，整体性和系统性需进一步加强。

6)图层设计是按照公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地、其他绿地5个图层建立的，但是仅适用于园林绿地信息管理，如果要在郑州市电子地图加载其他与园林绿地无关的信息，此种方法不很合理，应结合实际因地制宜。如深圳城市绿化管理信息系统的设计采用地图，采用多级、多层次的存储模式，地图层次清晰、信息丰富，与其他地图格式兼容性好，可将由Maplnfo、AutoCAD等输出的地图格式进行转换，提供方便实用的地图制作工具[11]。

7)郑州市园林绿地管理信息系统功能不完备，如多层定义与显示、动态模拟、实时监测、规划决策等高级功能尚待进一步开发。

8)基于Internet/Intranet的WebGIS则是GIS技术发展的新趋势之一，与传统的基于桌面或局域网的GIS相比，用户界面完全通过WWW浏览器实现，可以实现与大众更广泛的访问和更简单的操作[12]。因此基于WebGIS的郑州市园林绿地管理信息系统是大势所趋。

[1]唐运海.城市园林绿化综合管理信息系统研建[D].北京：北京林业大学，2010.

[2]张晓军.城市园林绿化数字化管理体系的构建与实现[J].中国园林，2013(12)：79-84.

[3]刘铁冬，张佳佳，李羽佳.基于GIS 技术的城市绿地景观格局动态变化[J].东北林业大学学报，2014，42(8)：65-69.

[4]郑州市人民政府.郑州概况[EB/OL].[2015-01-22]http：∥www.zhengzhou.gov.cn/html/www/viewl.html#s.

[5]刘琳，舒文，张正勇.基于GIS的城市绿地管理信息系统设计研究[J].测绘与空间地理信息，2009，32(2)：16-21.

[6]孙红梅.基于组件式GIS的典型地物光谱特性数据库系统设计研究[D].青岛：山东科技大学，2004.

[7]建设部.CJJ/T 85—2002城市绿地分类标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[8]吴春霞，李健强，吕霞.网格地质资源访问的三维塔式授权机制[J].中国矿业，2011(SI)：162-166.

[9]陈燕虹，沈帅，刘宏伟，等.多辆电动汽车远程监控系统[J].吉林大学学报：工学版，2013，43(2)：285-290.

[10]刘茂华，王相友，杨彦梅.利用MAPX实现路面病害管理[J].南京林业大学学报：自然科学版，2003(1)：59-62.

[11]宋丽萍，朱伟华，丁少江，等.深圳城市绿化管理信息系统的设计[J].南京林业大学学报：自然科学版，2003(1)：59-62.

[12]刘克，周圆.三维地理信息系统在智慧城市中的应用前景研究[J].城市建筑，2013(4)：295.

The Constitution and Research of Urban Greenbelt MIS for Zhengzhou

LIU Xiao-juan1，LI Yan2，YANG Yu-zhen1，QU Jin-zhu1

(1.ZhengzhouNormalUniversity，Zhengzhou450044，Henan，China； 2.HenanAgriculrureUniversity，Zhengzhou450002，Henan，China)

This paper detailed introducted how to constitude the Urban Greenbe lt MIS for Zhengzhou.Using MapInfo Company′s product-ComGIS MapX as the GIS platform and Visual Basic as the programming language.Using AutoCAD to vectoriz the scanning map of Zhengzhou，then it was managed by MapInfo.The attribute data were managed by Access.Spatial data correlate the attribute data through key words.

Urban Greenbelt System；information management；MapInfo；Zhengzhou

2014-10-16；

2015-01-22

河南省教育厅2013年度科学技术研究重点项目(14B220005)

刘晓娟(1982—)，女，河南郑州人，郑州师范学院讲师，博士，从事风景园林规划设计、城市园林绿地系统规划等方面的研究。E-mail：lxjhenan@126.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.04.038

S731.2

A

1002-7351(2015)04-0177-05