山西省漁業(yè)資源信息管理系統(tǒng)的設計與應用

王賢珍，呂春雙

（1.山西省水產(chǎn)技術推廣站，山西 太原 030006；2.天津市武清區(qū)畜牧水產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務中心，天津 301700）

山西省漁業(yè)資源信息管理系統(tǒng)的設計與應用

王賢珍1，呂春雙2

（1.山西省水產(chǎn)技術推廣站，山西 太原 030006；2.天津市武清區(qū)畜牧水產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務中心，天津 301700）

本文主要綜述國內(nèi)漁業(yè)資源信息管理的現(xiàn)狀，介紹山西省漁業(yè)資源信息管理系統(tǒng)的功能需求、設計原則、組織架構、主要功能模塊，及其應用效果，并分析該管理系統(tǒng)運行以來存在的問題及解決思路。

漁業(yè)；管理系統(tǒng)；設計；應用

山西省漁業(yè)資源信息管理平臺是在山西省水產(chǎn)科學研究所開展的山西省漁業(yè)資源普查工作基礎上開發(fā)的集漁業(yè)資源數(shù)據(jù)采集、處理及展示為一體的信息管理平臺，涵蓋從采集基層的漁業(yè)資源信息到管理層決策的匯總、報表分析、GIS數(shù)據(jù)展示等信息輸出的漁業(yè)資源信息管理的解決方案。山西省漁業(yè)資源信息管理平臺采用Microsoft®.NET作為系統(tǒng)框架開發(fā)平臺，采用企業(yè)級WebGIS開發(fā)系統(tǒng)--SuperMap IS.NET 6作為漁業(yè)資源信息的網(wǎng)絡地理信息發(fā)布與工作平臺，實現(xiàn)漁業(yè)資源信息收集的信息化和網(wǎng)絡化、信息處理的自動化和智能化、信息發(fā)布的網(wǎng)絡化和平臺化。

1 國內(nèi)漁業(yè)資源信息管理現(xiàn)狀

我國的農(nóng)業(yè)資源信息管理系統(tǒng)從20世紀70年代末開始起步。20世紀90年代，陸登槐等[1]設計和實施了國家級農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)庫建設項目。2007年馬祖社[2]開發(fā)了基于GIS的土地利用現(xiàn)狀查詢系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用組件式GIS的二次開發(fā)方式，實現(xiàn)空間分析模塊、專題圖繪制模塊、圖表互查模塊等以實現(xiàn)土地利用現(xiàn)狀為基礎的查詢。2006年張海軍[3]研制的重慶市撞南縣土地利用系統(tǒng)主要進行土地利用信息查詢統(tǒng)計，擴展后具有一定分析和輔助決策能力。2001年郭兆夏等[4]以CITYSTAR地理信息系統(tǒng)為開發(fā)平臺，建立陜西省農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃信息服務系統(tǒng)，實現(xiàn)氣候資源可視化管理。2010年李翠[5]以河北省曲周縣為研究區(qū)域，開發(fā)基于Arc GISEngine 9.2的農(nóng)業(yè)資源信息管理系統(tǒng)。當前我國的漁業(yè)資源信息管理平臺涵蓋了5大漁業(yè)基礎領域，形成以種質資源、自然資源、生產(chǎn)信息、管理服務和市場信息為核心的5大信息管理平臺，主要包括：水產(chǎn)種質資源共享平臺、漁業(yè)自然資源數(shù)據(jù)平臺、漁業(yè)生產(chǎn)技術信息數(shù)據(jù)平臺、水產(chǎn)品市場信息數(shù)據(jù)平臺，以及漁業(yè)機構和管理服務信息數(shù)據(jù)平臺[6,7]。

2 山西省漁業(yè)資源信息管理系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)目標

利用信息現(xiàn)代科學的數(shù)據(jù)收集及分析方法和先進的技術手段，逐步建立全省范圍的漁業(yè)資源信息管理平臺，逐步形成“信息數(shù)字化漁業(yè)”平臺，將原本復雜、繁瑣的漁業(yè)資源信息收集、匯總及展示工作，通過高效、便捷的現(xiàn)代化信息處理手段進行合理、有效的整合、簡化和提升，并通過對各個環(huán)節(jié)的梳理，標準化漁業(yè)信息的處理流程，提高漁業(yè)資源信息的收集和使用的效率。通過系統(tǒng)預定義的匯總分析方法，將收集的漁業(yè)資源信息進行分類、計算、匯總、存儲，利用科學手段輸出結果。

主要目標是實現(xiàn)山西省漁業(yè)資源信息GIS系統(tǒng)地圖展現(xiàn)、漁業(yè)資源信息的綜合查詢、漁業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟情況的統(tǒng)計，以及漁業(yè)資源信息的錄入與維護等功能。

2.2 功能需求

2.2.1 GIS數(shù)據(jù)展示平臺

利用GIS技術直觀展示各類漁業(yè)資源在全省范圍內(nèi)的分布范圍，可按市（縣）區(qū)域或河流水系區(qū)域分別展示，也可按魚類種類、漁業(yè)生產(chǎn)單位、大型水生植物、浮游生物、底棲生物、種質資源保護區(qū)等分別展現(xiàn)，并提供魚類種質信息、漁業(yè)專家信息、漁業(yè)機構信息和水產(chǎn)品批發(fā)市場信息庫查詢功能。用戶可選擇按省、市等不同地域查詢區(qū)域內(nèi)各種漁業(yè)資源信息，為分布點提供地理特征、水質情況、氣象條件等信息查詢展示功能[4]。

2.2.2 分析統(tǒng)計平臺

平臺采用FineReport作為報表基礎服務平臺。平臺可提供按市（縣）區(qū)域、河流、水系、養(yǎng)殖方式等不同統(tǒng)計口徑統(tǒng)計的漁業(yè)產(chǎn)量、生產(chǎn)單位數(shù)量；提供產(chǎn)量曲線圖、魚類種類比例圖等；提供導出打印輸出功能；提供數(shù)據(jù)分析、匯總、查詢等功能；提供匯總統(tǒng)計功能，并能根據(jù)相應字段生成統(tǒng)計報表。系統(tǒng)須具備信息系統(tǒng)的一般功能，如數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)輸出、查詢、瀏覽、放大、縮小、漫游、制圖打印、圖層標注等功能。

2.2.3 基礎管理平臺。

用于基礎數(shù)據(jù)的維護管理、漁業(yè)生產(chǎn)情況和系統(tǒng)管理等。

2.3 設計原則

遵循“總體性、先進性、標準化、實用性、經(jīng)濟性、可擴充性、可管理性、成熟性，和安全性”等原則。

2.4 組織架構

2.4.1 系統(tǒng)邏輯架構圖

該系統(tǒng)平臺采用三層開發(fā)（圖1），包括：展示表現(xiàn)層、業(yè)務邏輯層（其中涉及圖中的業(yè)務操作和業(yè)務邏輯部分）、數(shù)據(jù)訪問層（包含業(yè)務數(shù)據(jù)接口、地圖數(shù)據(jù)服務），整個系統(tǒng)通過權限控制來限制各類用戶的使用。業(yè)務邏輯層分為兩大部分：一是與地理信息相關的操作功能；二是與漁業(yè)信息有關的查詢和編輯功能。

圖1 系統(tǒng)邏輯架構圖Fig.1 The system logic structure diagram

2.4.2 系統(tǒng)物理架構圖

如圖2所示，該系統(tǒng)平臺部署在局域網(wǎng)環(huán)境中，通過應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器來部署該應用平臺。

圖2 系統(tǒng)物理架構圖Fig.2 Physical architecture diagram system

2.4.3 系統(tǒng)頂層包圖

圖3 系統(tǒng)頂層包圖Fig.3 System top-level package diagram

2.5 技術實現(xiàn)

2.5.1 服務端

服務端采用開源的GeoServer服務器中間件，通過將SHP文件發(fā)布到GeoServer應用中來生成地圖；或者通過PostgreSQL中的空間表數(shù)據(jù)來發(fā)布地圖。GeoServer是OpenGIS Web服務器規(guī)范的J2EE實現(xiàn)，可以利用GeoServer方便地發(fā)布地圖數(shù)據(jù)，允許用戶對特征數(shù)據(jù)進行更新、刪除、插入操作，通過GeoServer可以比較容易地在用戶之間迅速共享空間地理信息。

2.5.2 客戶端

客戶端采用開源的JavaScript框架OpenLayers，涉及的相關API類主要有：OpenLayers.Map、Open-Layers.Layer.WMS、OpenLayers.Layer.Vector、Open-Layers.Bounds、OpenLayers.Layer.Markers。OpenLayers. Map類用于生成地圖對象，該對象通過指定div元素來輸出地圖、將OpenLayers.Layer.WMS類實例、OpenLayers.Layer.Vector類實例和OpenLayers.Layer. Markers類實例，通過方法addLayers或addLayer添加到Map對象中來生成基本地圖圖層、矢量圖層和標注圖層；通過OpenLayers.Bounds類來指定地圖顯示范圍，這樣就實現(xiàn)了地圖呈現(xiàn)[8]。

3 主要功能模塊

3.1 水域資源

水域資源包括河流、湖庫、池塘、巖熔泉等。該系統(tǒng)按不同資源分別展現(xiàn)，不僅支持地圖放大、縮小、拖動、鷹眼等常規(guī)操作，還提供地圖編輯功能。用戶可根據(jù)需要增加、刪除資源分布；輸入查詢條件（條件間為“并”的關系），查詢結果列表呈現(xiàn)，并提供各資源分布點詳細信息供用戶查閱。

3.2 水生生物資源

水生生物包括魚類、浮游生物、大型水生植物、底棲生物，及其他水生生物。該系統(tǒng)按不同生物資源分別展現(xiàn)，不僅支持地圖放大、縮小、拖動、鷹眼等常規(guī)操作，還可按市、縣、種類等選擇[9,10]。

3.3 漁業(yè)專題數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)針對客戶在GIS中不便展現(xiàn)但又需要查閱的資料信息建立專題數(shù)據(jù)庫，主要包括魚類區(qū)系組成、魚類生物學特征、漁業(yè)產(chǎn)量產(chǎn)值、水產(chǎn)種質資源、大型水生植物、底棲生物、漁業(yè)生產(chǎn)單位，和漁業(yè)專家信息等8大專題數(shù)據(jù)庫。

3.4 漁業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟

系統(tǒng)通過對漁業(yè)生產(chǎn)情況進行匯總統(tǒng)計，可按時間段、品種提供漁業(yè)生產(chǎn)的全省色溫圖，用戶可查詢產(chǎn)量、產(chǎn)值。

3.5 統(tǒng)計分析與數(shù)據(jù)導出

系統(tǒng)提供按區(qū)域、品種（種類）、水域統(tǒng)計的全省漁業(yè)生產(chǎn)情況統(tǒng)計分析報表，并提供導出功能，可導出EXCEL、PDF、WORD和IMAGE格式的文件。

3.6 基礎數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)通過基礎數(shù)據(jù)管理功能來維護系統(tǒng)中各種信息，如分布點管理、漁業(yè)資源分布管理、漁業(yè)生產(chǎn)情況管理、漁業(yè)機構及人員管理、魚類及水生生物管理，還包括種質資源保護區(qū)等詳細信息的維護。

4 應用效果

山西省漁業(yè)資源信息管理平臺的建成實現(xiàn)了山西省漁業(yè)資源信息的動態(tài)管理，為全省漁業(yè)資源開發(fā)與利用、管理與決策、科研與服務提供必不可少的科學依據(jù)和基礎支撐，為全省乃至全國漁業(yè)行業(yè)的科研、教學、管理、技術等有關單位實現(xiàn)資源共享，對推進現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展、提升漁業(yè)資源的管理和利用水平、實現(xiàn)山西省數(shù)字漁業(yè)建設具有重要意義。

平臺自2013年開展應用示范以來，漁業(yè)科研、管理及企業(yè)等部門的工作效率得到顯著提高，管理成本明顯降低，解決了漁業(yè)資源方面長期以來存在的底數(shù)不清、管理水平低下、信息技術落后的問題，促進漁業(yè)資源信息管理的可持續(xù)發(fā)展，為加快現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展做出一定貢獻。

應用效果主要表現(xiàn)為：

（1）提高管理的科技含量，改變傳統(tǒng)的作業(yè)方式，引入先進的技術手段；

（2）平臺具有對基礎漁業(yè)資源數(shù)據(jù)進行獲取、存儲、處理、分析等功能，大大縮短調查時間，成倍地降低成本，減少野外工作量，提高數(shù)據(jù)保存功能；

（3）在平臺基礎上構建了8個漁業(yè)專題數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)上下級間資源數(shù)據(jù)信息共享，避免部門間數(shù)據(jù)庫的重復建設，節(jié)約經(jīng)費開支；

（4）為行政決策部門及時客觀地掌握全省漁業(yè)資源情況、編制“十三五”漁業(yè)發(fā)展規(guī)劃、統(tǒng)籌山西省現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展布局等提供科學依據(jù)。

5 存在問題及解決思路

平臺運行2年來，由于時間、經(jīng)費和技術等方面的限制,存在信息系統(tǒng)脆弱[11]、信息標準不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)庫規(guī)模不大、規(guī)范化程度較低、管理不規(guī)范等問題。為解決這些問題，需要做好以下工作：（1）領導重視、嚴格規(guī)范運行管理。各級漁業(yè)主管部門及平臺運行部門要高度重視漁業(yè)資源信息化管理工作，配備專門技術人才做好平臺的日常管理和數(shù)據(jù)維護工作，把運行費用納入單位日常預算，為信息化平臺運行提供人、財、物支持。（2）積極探索建立漁業(yè)信息資源共享模式，從根本上解決信息孤島問題。目前來看，我國建設了若干漁業(yè)資源信息管理平臺，但它們之間的信息或者資源還相對獨立，不利于將來通過平臺的訪問和利用來支持信息化的科研環(huán)境，也不利于對科技資源的有效共享，更不可能滿足未來科研信息化的需求[12,13]。因此，不僅要在各個平臺內(nèi)部，也要在各平臺之間充分建立科技資源共享的理念，建立各個平臺之間的聯(lián)系，形成一個有機的整體，從根本上解決信息孤島問題。（3）平臺數(shù)據(jù)要具有相當規(guī)模、可用性和準確性，數(shù)據(jù)分析要向系統(tǒng)化、智能化發(fā)展。（4）目前移動互聯(lián)技術、3D產(chǎn)業(yè)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等理念已深入人心，各級政府和科研機構都應把建設信息管理平臺作為推動科技發(fā)展的有效途徑，使?jié)O業(yè)資源信息管理平臺朝著“信息化、數(shù)字化、精準化”漁業(yè)的方向發(fā)展。

6 小結

21世紀是全球信息化的世紀，漁業(yè)信息技術作為農(nóng)業(yè)信息技術的重要組成部分，必將積極參與到國際科技競爭的行列中。山西省漁業(yè)資源信息管理平臺承擔著為領導提供決策依據(jù)、為科研提供參考資料、為生產(chǎn)提供市場信息等多重責任，要抓住機遇，加大研究力度，科學合理地利用信息資源，探索建立漁業(yè)信息資源共享模式，促進漁業(yè)科技數(shù)據(jù)庫朝著規(guī)?；?、價值化、多樣化和智能化的方向發(fā)展。建立信息資源的采集和發(fā)布體系，結合漁業(yè)信息數(shù)據(jù)庫建設，發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)絡。立足地區(qū)，面向全國，通過合理、有效地開發(fā)利用各種漁業(yè)信息資源，推動山西省在漁業(yè)生產(chǎn)、管理、科研、推廣環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展[14]。

［1］陸登槐.國家級農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)庫的設計和實施［J］.農(nóng)業(yè)工程學報,1997,13（1）:20-24.

［2］馬祖社.基于GIS的土地利用現(xiàn)狀查詢系統(tǒng)設計與開發(fā)［J］.能源技術與管理,2007（3）:113-114,129.

［3］張海軍.基于ArcGISEngine的縣級土地利用應用系統(tǒng)研究［D］.西安:長安大學,2006:1-10.

［4］郭兆夏,朱琳,薛春芳,等.基于GIS的陜西省農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃信息服務系統(tǒng)［J］.陜西師范大學學報：自然科學版, 2001，29（sup.）:128-131.

［5］李翠.基于ArcGISEngine的農(nóng)業(yè)資源信息管理系統(tǒng)的研建［D］.北京:北京林業(yè)大學,2009:1-10.

［6］付強,鄔科威.基于ArcGIS平臺的漁業(yè)信息化管理平臺［J］.現(xiàn)代測繪,2011,34（6）:40-41.

［7］李文慧,孫書言,王翰琦,等.基于GIS的黑龍江資源信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］.森林工程,2014,30（6）:5-7.

［8］盧衛(wèi)平,華苒.漁業(yè)信息化與Web技術的應用［J］.漁業(yè)現(xiàn)代化,2003（1）:39-41.

［9］黃巧珠,呂俊霖,麥麗芳.我國漁業(yè)科學數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學,2009,37（32）:15977-15978, 16127.

［10］楊寧生,葛常水,歐陽海鷹,等.我國水產(chǎn)種質資源信息系統(tǒng)建設［J］.中國農(nóng)業(yè)科技導報,2003,5（3）:47-51.

［11］劉鵬,曾瑩,任昱衡.試分析我國漁業(yè)信息化存在的問題［J］.科技傳播,2010（11）:84-85.

［12］顧云娟.江蘇湖泊漁業(yè)信息化建設的探索［J］.水產(chǎn)養(yǎng)殖,2009（5）:39-40.

［13］郭姝蘊.天津市漁業(yè)信息化現(xiàn)狀及發(fā)展途徑［J］.現(xiàn)代漁業(yè)信息,2010,25（8）:19-21,27.

［14］山西省水產(chǎn)科學研究所.山西漁業(yè)資源［M］.太原:山西科學技術出版社,2014.

Design and Application of Shanxi Province Fishery Resources Information Management System

WANG Xian-zhen1，LV Chun-shuang2
（1.Fisheries Techniques Extension Station in Shanxi Province,Taiyuan 030006,China; 2.Tianjin Wuqing Animal Husbandry and Aquaculture Development Service Center,Tianjin 301700,China）

The present situation of domestic fishery resources information management is described and requirements,design principles,structure,main function modules,and application of Fishery resources information management system in Shanxi Province are introduced.The problems and treatment of the management system in operation are discussed in detail.

fisheries;management system;design;application

S937；TP391

A

1005-3832（2016）03-0053-04

2015-11-18

王賢珍（1970-），女，工程師.E-mail:1960660878@qq.com