土壤环境信息管理的结构与功能论文

土壤环境质量信息系统的结构

内蒙古自治区土壤调查范围广，内容多，数据量庞大，为了减小功能界面和逻辑实现的耦合，并最大程度的实现代码的共用和统一维护，所有子系统和功能模块都采用分层设计和实现的原则。系统总体架构如图1来所示。最低层为数据库层，包括各类样点(质量调查、本次背景调查、“七五”背景调查、重点区域调查和“七五”背景新测数据)的调查数据、工作数据、评价数据以及最终成果数据，另外还包含辅助的质量控制数据和背景地理数据。在数据层之上为基于Oracle10g和ArcSDE9．2的数据访问层，包括数据的存储、查询和更新等基本模块。中间层为开发平台层，在VisualStudio．net2005的平台上，结合ArcGISEngine9．2进行C/S(客户机/服务器结构)功能模块和应用系统的开发。再上一层为功能逻辑实现层，主要实现各应用系统功能所需的功能逻辑实现代码，并以动态链接库的方式供各应用系统的功能界面调用。逻辑实现层根据功能需求的不同，分为针对ArcGISEngine的功能模块、针对属性数据的模块以及系统公共模块(用户管理、数据字典等)。最上层为功能界面意义上的各应用子系统，各子系统通过功能界面，将功能逻辑层、数据库层统一，并输入各功能所需的参数，将结果进行展示，最终完成所有功能需求。主要包括面向不同类型用户的数据集成应用系统、系统管理应用系统和数据分析应用系统。

土壤环境质量信息系统的内容与功能

内蒙古土壤环境质量信息系统根据所面向用户和运行环境的不同，分为数据集成子系统、应用分析子系统和系统管理子系统三个子系统，这三个子系统相互独立运行，在功能上又相互制约。各子系统包含的内容和实现的功能见表1。以下介绍面向应用的主要功能:在系统中存储了土壤调查的各种数据和及相关资料，各类调查数据、基础地理信息数据和文档资料分别存储，数据管理人员通过数据集成子系统完成数据的录入、检查、更新和导出。保证了数据无缺失、无逻辑错误和安全性。根据土壤调查评价技术规定，对土壤环境质量状况进行单项污染指数评价、综合污染指数评价和风险评价。用户根据需要可以按照不同查询条件查询各样点类型的调查数据和评价数据。在对调查结果的表达上，需要掌握全区、行政区域、土地利用类型、土壤类型和自然地理单元或污染场地类型等各类统计单元的土壤环境状况，以调查数据和评价数据分别进行统计，生成统计表或相关统计图。系统查询、评价和统计功能十分灵活，用户可以根据需要自行分类或组合实现功能，在目前土壤调查报告编写和环境监管的使用过程所需的各类需要均可以由系统自动实现。土壤环境质量信息系统不仅将相关数据在统计图表上形象展现，还可以把属性数据绑定到相关的空间地物(点、线、面)上，实现空间数据与属性数据的一体化。空间分析(地理分析)是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。本系统空间分析模块包括了数据插值(点到面)，生成污染程度数据以及生成等值线等数据处理功能。本次土壤污染调查数据，都是离散的点状数据，而调查的目的是通过这些有限的数据信息，评估整个区域乃至内蒙古自治区的土壤污染状况。空间插值就是要利用这些有限的采样点数据，对研究区域内其他未知区域的特征数据进行地理空间信息的推理和估计，从而构建一个连续的地理特征表面分布。本系统采用的两种空间插值方法是:距离反比插值和简化的克里金插值。用户结合数据和专业知识通过空间插值可以估算面上的土壤环境质量，初步确定污染范围和程度。在空间分析后，系统除可以生成点状图外，还可以生成面状图，如分层设色图、等值线图、格网图等，而且可以进行污染面积和程度的估算，在地图制作时按照需要进行输出，系统提供1:1200万、1:1500万、1:550万、1:250万4种比例尺，能自动配上默认的图名、比例尺等制图要素。

信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达能力的，相互有机联系的许多要素所构成的一个整体。随着经济社会的快速发展，环境监管领域的扩大，土壤环境监测日趋常态化和监测项目的全面化，监测数据量将会日益庞大，数据的科学管理和有效利用，离不开土壤环境质量信息系统的支持，对于当前和较长时间内资源的开发利用和保护有着十分重要的现实意义。

本文作者：孙文静孙静萍工作单位：内蒙古环境监测中心站