基于Silverlight的海洋與漁業(yè)信息化綜合管理平臺研究與實現(xiàn)

張文峰，文學(xué)東，王艷軍

(寧波市測繪設(shè)計研究院，浙江寧波 315042)

摘 要：發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，需實現(xiàn)從傳統(tǒng)海洋管理向數(shù)字海洋和智慧海洋轉(zhuǎn)變。本文研究并實現(xiàn)基于Silverlight技術(shù)的海洋與漁業(yè)信息化資源管理，著重解決海量海洋漁業(yè)專題數(shù)據(jù)存儲、管理、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和二三維一體化等技術(shù)問題，實現(xiàn)二維影像數(shù)據(jù)、海洋漁業(yè)專題數(shù)據(jù)、三維建模數(shù)據(jù)、多媒體和3D動畫在網(wǎng)絡(luò)Web的無縫集成，為海洋信息資源科學(xué)管理和宏觀決策提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)支撐。

關(guān)鍵詞：Silverlight；富客戶端；二三維一體化

基于Silverlight的海洋與漁業(yè)信息化綜合管理平臺研究與實現(xiàn)

張文峰?，文學(xué)東，王艷軍

(寧波市測繪設(shè)計研究院，浙江寧波 315042)

摘 要：發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，需實現(xiàn)從傳統(tǒng)海洋管理向數(shù)字海洋和智慧海洋轉(zhuǎn)變。本文研究并實現(xiàn)基于Silverlight技術(shù)的海洋與漁業(yè)信息化資源管理，著重解決海量海洋漁業(yè)專題數(shù)據(jù)存儲、管理、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和二三維一體化等技術(shù)問題，實現(xiàn)二維影像數(shù)據(jù)、海洋漁業(yè)專題數(shù)據(jù)、三維建模數(shù)據(jù)、多媒體和3D動畫在網(wǎng)絡(luò)Web的無縫集成，為海洋信息資源科學(xué)管理和宏觀決策提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)支撐。

關(guān)鍵詞：Silverlight；富客戶端；二三維一體化

1 引 言

寧波市海洋資源豐富，尤以“港、漁、油、景、涂”五大資源更為突出。近年來，寧波市把建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市作為全面落實科學(xué)發(fā)展觀，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，拓展發(fā)展空間的重要舉措。加快海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市，必須要緊緊依靠海洋與漁業(yè)的科技發(fā)展和創(chuàng)新，加強(qiáng)海洋與漁業(yè)的科學(xué)綜合管理，充分開發(fā)和利用海洋漁業(yè)資源，以信息化技術(shù)手段保障資源開發(fā)與增殖、發(fā)展與環(huán)保相互協(xié)調(diào)[1～2]，防止和改變利用海洋與漁業(yè)資源的無序、無度現(xiàn)象，提高資源的利用效率，促進(jìn)海洋與漁業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

加強(qiáng)海洋與漁業(yè)的科學(xué)管理工作，需要調(diào)整轉(zhuǎn)變管理方式，實現(xiàn)從傳統(tǒng)海洋管理向數(shù)字化海洋管理，乃至智慧海洋管理的轉(zhuǎn)變[3]。建立寧波市海洋與漁業(yè)信息化綜合管理平臺，以更好地開發(fā)和管理已有資源，推動信息共享，消除信息孤島[4]，為寧波市海洋資源的合理開發(fā)、漁業(yè)資源的合理利用、海洋環(huán)境保護(hù)和海洋防災(zāi)減災(zāi)等提供有效和科學(xué)的基礎(chǔ)信息。

寧波市海洋與漁業(yè)信息化綜合管理平臺，建立完整統(tǒng)一的基礎(chǔ)地理空間和海洋與漁業(yè)專題數(shù)據(jù)庫，并基于Silverlight技術(shù)構(gòu)建富客戶端，重點研究海量數(shù)據(jù)存儲、管理和網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和二三維一體化等技術(shù)，實現(xiàn)二維影像數(shù)據(jù)、三維建模數(shù)據(jù)、多媒體和3D動畫在網(wǎng)絡(luò)Web的無縫集成，為海洋局信息資源共享和宏觀決策提供了強(qiáng)有力支撐。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

平臺軟件體系結(jié)構(gòu)劃分為一個基礎(chǔ)平臺(寧波市海洋與漁業(yè)信息化綜合管理平臺)，三個體系(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系和系統(tǒng)管理維護(hù)體系)和五個層次(數(shù)據(jù)采集層、資源管理層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和表現(xiàn)層)，如圖1所示。

系統(tǒng)總體架構(gòu)中:

(1)IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺。包括系統(tǒng)運行所需的軟硬件和網(wǎng)絡(luò)體系，是各種應(yīng)用系統(tǒng)交互的基石。

(2)數(shù)據(jù)采集層。采集海洋與漁業(yè)信息化管理平臺的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)，通過PDA野外采集、專題空間數(shù)據(jù)編輯等過程，向資源管理層提供數(shù)據(jù)。

(3)資源管理層。存儲管理海洋與漁業(yè)信息化管理平臺的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、加工、提取和過濾等過程，向應(yīng)用支撐層提供應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)。

(4)應(yīng)用支撐層。作為平臺的基礎(chǔ)組件，將應(yīng)用中有關(guān)功能以組件或服務(wù)的形式集成到平臺中，并提供相關(guān)API接口來減少系統(tǒng)間的耦合度；具備靈活的開發(fā)部署方式，海洋與漁業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯是基于平臺之上開發(fā)的，各個組件之間相互獨立，同時又基于統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范體系，非常便于集成或分布式部署。

(5)業(yè)務(wù)應(yīng)用層。包括各業(yè)務(wù)系統(tǒng)，集中運行業(yè)務(wù)邏輯。

(6)表現(xiàn)層。又稱用戶訪問層，負(fù)責(zé)與用戶交互，接受用戶對系統(tǒng)的服務(wù)請求，并把業(yè)務(wù)應(yīng)用層的處理結(jié)果展現(xiàn)給用戶。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

3 關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 基于Silverlight的富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)

隨著信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，管理者對信息系統(tǒng)的要求也在提升。而以傳統(tǒng)HTML開發(fā)的應(yīng)用軟件由于控件和處理機(jī)制的原因存在一些不足，具體包括:客戶端使用界面單調(diào)，不夠美觀；在多媒體、文字等方面整合性不足；頁面跳轉(zhuǎn)、刷新時數(shù)據(jù)交換量大，響應(yīng)緩慢等問題，大大降低了用戶的客戶體驗[5]。

富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(Rich Internet Applications，RIA)，是將傳統(tǒng)桌面應(yīng)用程序的用戶交互體驗性與Web應(yīng)用程序部署靈活性結(jié)合的下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。特別是Silverlight技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展彌補(bǔ)了傳統(tǒng)HTML的不足，具體表現(xiàn)為:

(1)客戶端用戶交互體驗得到增強(qiáng)。采用數(shù)據(jù)綁定機(jī)制將具有絢麗效果的樣式和模版的用戶界面元素與數(shù)據(jù)源對象綁定在一起，并整合音頻、視頻、動畫等特性實現(xiàn)豐富交互、界面美觀的應(yīng)用程序，實現(xiàn)全新用戶體驗。

(2)提高頁面快速響應(yīng)時間。傳統(tǒng)B/S模式開發(fā)的Web頁面常出現(xiàn)操作峰值流量過大導(dǎo)致反應(yīng)遲鈍的問題?；赟ilverlight技術(shù)，大數(shù)據(jù)能夠被緩存在客戶端而往返服務(wù)器次數(shù)較少，減輕服務(wù)器的壓力，比傳統(tǒng)Web頁面響應(yīng)速度快，如寧波市江東區(qū)10 km2方位的10 M數(shù)據(jù)基于Silverlight顯示時間為1.2 s，而在傳統(tǒng)Web顯示則需3 s多。

3.2 二三維一體化技術(shù)

二維GIS擁有成熟的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、多種多樣的專題圖和統(tǒng)計圖、豐富的查詢、強(qiáng)大的分析手段、成熟的業(yè)務(wù)處理流程等。而三維GIS相比二維GIS具有更加直觀、更加具體的優(yōu)勢，容易被更多的用戶所接受。本文利用動態(tài)坐標(biāo)匹配技術(shù)，根據(jù)二維或三維具體坐標(biāo)值結(jié)合設(shè)定的誤差閾值搜索相應(yīng)坐標(biāo)點值，實現(xiàn)了二維和三維GIS系統(tǒng)間的相互無縫流轉(zhuǎn)，并能夠在三維系統(tǒng)中動態(tài)添加和編輯ArcSDE數(shù)據(jù)層，真正實現(xiàn)了二三維數(shù)據(jù)的一體化瀏覽、一體化查詢和一體化編輯。

4 具體功能實現(xiàn)

4.1 PDA野外采集系統(tǒng)

PDA野外采集系統(tǒng)是野外數(shù)據(jù)采集員用PDA準(zhǔn)確記錄野外觀測與描述的數(shù)字化系統(tǒng)，實現(xiàn)從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)資料綜合整理全程計算機(jī)輔助化[6]。PDA野外采集系統(tǒng)實現(xiàn)的功能如圖2所示，圖中顯示了能夠在移動PDA設(shè)備端進(jìn)行海洋與漁業(yè)中池塘養(yǎng)殖專題數(shù)據(jù)的錄入、編輯和查詢，針對不同分類專題信息可進(jìn)行數(shù)據(jù)新增和修改。

圖2 PDA野外采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理

4.2 GIS綜合管理平臺

平臺基于ArcGISAPI for Silverlight實現(xiàn)了海洋與漁業(yè)多專題數(shù)據(jù)的一體化集成，用戶通過一站式服務(wù)平臺可以根據(jù)地理空間位置或?qū)傩宰侄慰焖俨樵兒蜋z索關(guān)聯(lián)的信息資源，如圖3即是根據(jù)空間地圖定位顯示池塘養(yǎng)殖戶名稱、性質(zhì)、面積、行政區(qū)劃和漁業(yè)從證等詳細(xì)情況。同時，系統(tǒng)提供便捷的查詢統(tǒng)計/報表輸出、歷史對比、系統(tǒng)管理和用戶標(biāo)注等功能，如圖4即是統(tǒng)計寧波市鄞州區(qū)所有漁業(yè)養(yǎng)殖分類數(shù)目、面積等信息，并以柱狀和餅狀圖顯示養(yǎng)殖類別統(tǒng)計結(jié)果。

圖3 一體化管理平臺

圖4 漁業(yè)養(yǎng)殖類別統(tǒng)計分析

4.3 三維仿真應(yīng)用系統(tǒng)

三維仿真應(yīng)用系統(tǒng)通過對漁港、船舶、避風(fēng)錨地、燈塔、浮標(biāo)、指揮中心等海洋部件的三維建模，不但實現(xiàn)了海洋與漁業(yè)相關(guān)資源的立體化管理，而且通過三維仿真模擬，能夠進(jìn)行海洋與漁業(yè)防臺風(fēng)預(yù)案進(jìn)港路線、停泊船位的全仿真演練，如圖5直觀形象地虛擬了海洋與漁業(yè)各類船只停泊漁港的情境，能夠滿足船位調(diào)度、管理和監(jiān)控需要。同時，三維仿真應(yīng)用系統(tǒng)也為各類船只提供虛擬進(jìn)港航路模擬，如圖6顯示了海島周圍安全航路和海上障礙物的標(biāo)識，特別是在臺風(fēng)來臨等危險境況下為漁船安全進(jìn)港航路選擇提供保障，也開辟防臺風(fēng)預(yù)案演習(xí)的新模式。

圖5 海洋與漁業(yè)立體化管理

圖6 防臺風(fēng)預(yù)案演練

5 總 結(jié)

寧波市海洋與漁業(yè)信息化綜合管理平臺利用微軟的Silverlight技術(shù)構(gòu)建富客戶端，實現(xiàn)了海洋與漁業(yè)的一站式服務(wù)平臺，并且已經(jīng)為海洋局的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、漁船監(jiān)控系統(tǒng)和溢油探測系統(tǒng)以Web Service地圖服務(wù)的方式提供底圖數(shù)據(jù)支撐，真正實現(xiàn)了海洋局內(nèi)部的一張圖共享服務(wù)。

[1] 陳方平.福建“數(shù)字海洋”建設(shè)初步構(gòu)想[J].福建水產(chǎn)，2005(2)：38～40.

[2] 徐海龍，馬志華，喬秀亭等.我國海洋漁業(yè)地理信息系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀[J].海洋通報，2012，31(1)：113～119.

[3] 龔彩霞，陳新軍，高峰等.地理信息系統(tǒng)在海洋漁業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報，2011，20 (6)：902～909.

[4] 黃冬梅，于慶梅，何盛琪等.海域使用管理輔助系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2010，27(12)：174～176.

[5] 孫超，鐘珞.基于Silverlight的富界面應(yīng)用研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報，2008(30)：95～97.

[6] 李陽東，朱國平，田思泉.利用ArcGISMobile技術(shù)開發(fā)海洋漁業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].海洋技術(shù)，2011，30(4)：82～86.

Research and Implementation of Ocean and Fishery Information M anagement System Based on Silverlight

Zhang Wenfeng，Wen Xuedong，Wang Yanjun
(Ningbo Institute of Surveying＆Mapping，Ningbo 315042，China)

Implementation of the change from the traditionalmarinemanagement to the digital transformation ofmarine and ocean ofwisdom is the key to develop themarine economy.This article achieves the application of the Silverlight technology in marine information resourcesmanagement，Effectively solving problems such as themassive data storage，management，Network transmission efficiency and two or three dimensional integration technology，and realizing the seamless integration of clients in two-dimensional image data，3Dmodeling data，multimedia，and 3D animation.These provide a powerful technical and data support to Marine information resources sharing and decision-making.

silverlight；seamless integration of clients；two and three dimensional integration technology

1672-8262(2013)03-30-04

P208.2

A

2012—10—16

張文峰(1981—)，男，工程師，主要從事測繪與地理信息工作。

國家自然科學(xué)基金項目(40906092)