基于WebGIS的漁港綜合管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張捷　冼嘉俊　池典賜

【摘 要】針對(duì)目前漁港信息化管理現(xiàn)狀，本文提出運(yùn)用WebGIS技術(shù)通過.NET和ArcGIS Server平臺(tái)構(gòu)建B/S和C/S混合三層結(jié)構(gòu)的漁港綜合管理信息系統(tǒng)，同時(shí)介紹了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)思路和采用的關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)主要功能模塊和和數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為漁港信息化、科學(xué)化管理提供直觀可靠的信息保障和科學(xué)決策依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】漁港；WebGIS；信息；數(shù)據(jù)；管理

漁港是漁業(yè)生產(chǎn)、漁民生活、漁船避風(fēng)防災(zāi)和漁業(yè)執(zhí)法維權(quán)的重要基地，同時(shí)也是眾多沿海漁區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來，隨著漁港基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步加強(qiáng)，對(duì)漁港的現(xiàn)代化、信息化科學(xué)管理也提出了更高的要求。由于現(xiàn)階段漁港建設(shè)和管理涉及面較廣，各項(xiàng)管理權(quán)屬較為分散，各種漁港屬性信息相對(duì)獨(dú)立封閉，形成了一個(gè)個(gè)“信息孤島”，且沒有關(guān)聯(lián)漁港空間信息，難以直觀、及時(shí)、動(dòng)態(tài)掌握漁港現(xiàn)狀和管理各項(xiàng)信息。因此構(gòu)建基于WebGIS技術(shù)的漁港信息收集、存儲(chǔ)、查詢、信息可視化等的綜合管理信息系統(tǒng)顯得尤為迫切。

基于WebGIS的漁港綜合管理信息系統(tǒng)是以基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫、漁港現(xiàn)狀專題數(shù)據(jù)庫、文檔資料數(shù)據(jù)庫、影像資料數(shù)據(jù)庫等為支撐的信息管理平臺(tái)，其功能包括漁港基本現(xiàn)狀信息查詢、空間信息的定位和量算、文件檔案檢索查詢、照片和視頻的展示等，同時(shí)接入漁船信息、海洋預(yù)警報(bào)信息、漁港視頻監(jiān)控等其他信息系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，形成一個(gè)綜合性、可視化、動(dòng)態(tài)管理的漁港信息管理平臺(tái)。

1.系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)

1.1 系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)

系統(tǒng)采用微軟公司的Visual Studio.NET和ESRI公司的ArcGIS Server作為開發(fā)平臺(tái)，基于C/S和B/S混合結(jié)構(gòu)搭建結(jié)構(gòu)框架，利用C#語言同時(shí)結(jié)合ArcGIS Server的組件服務(wù)來開發(fā)功能模塊和應(yīng)用程序，同時(shí)以ArcSDE為空間數(shù)據(jù)引擎，以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫軟件作為后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在Internet/Intranet下的各種WebGIS應(yīng)用服務(wù)。

1.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用C/S和B/S混合結(jié)構(gòu)構(gòu)建，分三層模式設(shè)計(jì)：應(yīng)用層（界面層）、服務(wù)層（業(yè)務(wù)邏輯層）、數(shù)據(jù)層（數(shù)據(jù)訪問層），詳見圖1。

1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1 WebGIS和ArcGIS Server技術(shù)。

WebGIS是基于Internet技術(shù)來擴(kuò)展和完善的GIS技術(shù)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展， Internet已成為GIS新的操作平臺(tái)，WebGIS技術(shù)核心是在GIS中嵌入HTTP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用體系，實(shí)現(xiàn)Internet環(huán)境下的空間信息管理和發(fā)布。ArcGIS Server由ESRI公司開發(fā)，是WebGIS技術(shù)應(yīng)用最具代表性的實(shí)例。

ArcGIS Server是一個(gè)分布式系統(tǒng)，是建立在Arobjects組件技術(shù)之上，可以構(gòu)建Web應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)化的.net和J2EE的Web服務(wù)應(yīng)用。本系統(tǒng)可利用ArcGIS Server將三層結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)與應(yīng)用層的各類界面操作功能實(shí)現(xiàn)緊密集成，并在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)集中管理，使用者通過Internet/Intranet訪問ArcGIS Server，調(diào)用集成的空間數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息瀏覽、查詢、量算、定位等空間數(shù)據(jù)處理功能，從而實(shí)現(xiàn)地理信息操作。

1.3.2 Ajax技術(shù)。

Ajax是一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁Web應(yīng)用程序技術(shù)，即異步JavaScript和XML技術(shù)。Ajax使用XHTML和CSS來標(biāo)準(zhǔn)呈現(xiàn)，使用XMLHttpRequest對(duì)象與Web服務(wù)器進(jìn)行異步數(shù)據(jù)通信，使用者提交相應(yīng)操作后，不刷新頁面就能獲得數(shù)據(jù)。使用Ajax技術(shù)可以很好解決GIS信息系統(tǒng)因讀取數(shù)據(jù)較為頻繁導(dǎo)致相應(yīng)程序響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的問題。

2.系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的功能模塊主要有地圖操作模塊、查詢統(tǒng)計(jì)模塊、輸出展示模塊、數(shù)據(jù)管理模塊，各模塊的功能如下：

2.1地圖操作模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)地圖的瀏覽和基本操作，主要包括地圖移動(dòng)、放大和縮小漫游、多點(diǎn)距離量算、區(qū)域面積量算、定點(diǎn)坐標(biāo)顯示等。

2.2查詢統(tǒng)計(jì)模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)漁港信息的條件查詢，包括漁港名稱、級(jí)別、權(quán)屬、基礎(chǔ)設(shè)施狀況、防災(zāi)減災(zāi)狀況、漁港經(jīng)濟(jì)狀況、漁港法律法規(guī)、文件資料、發(fā)展規(guī)劃、歷史檔案等文件檔案；按照漁港級(jí)別、空間位置、行政區(qū)劃、經(jīng)濟(jì)信息等漁港屬性數(shù)據(jù)的條件設(shè)置實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的定量統(tǒng)計(jì)。

2.3輸出展示模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)漁港信息的條件查詢形成各類表格、定量統(tǒng)計(jì)形成的餅狀圖和柱狀圖等的打印；漁港照片、視頻等多媒體資料的播放展示。

2.4 數(shù)據(jù)管理模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和管理，包括漁港基礎(chǔ)地理和專題各類矢量數(shù)據(jù)添加、疊加和刪除；系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)管理，如訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)權(quán)限管理、系統(tǒng)日志功能、鏈接相關(guān)屬性表和數(shù)據(jù)庫等。詳見圖2。

3.系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

3.1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫

本系統(tǒng)采用1：50000基礎(chǔ)地理矢量數(shù)據(jù)和如衛(wèi)星遙感等刪格數(shù)據(jù)，涵蓋海域及近岸陸域部分的自然和社會(huì)基礎(chǔ)信息，主要包括陸地面、海域面、行政區(qū)面、居民點(diǎn)、道路線、水系面、岸線、行政界線等基本地理要素。通過ArcSde空間數(shù)據(jù)引擎，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的檢索和存取，同時(shí)實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)操作。

3.2 現(xiàn)狀專題數(shù)據(jù)庫

該數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)最主要的數(shù)據(jù)庫，可由多個(gè)子專題數(shù)據(jù)庫組成，主要包括兩類數(shù)據(jù)，一類是通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)后歷史數(shù)據(jù)積累的漁港現(xiàn)狀空間數(shù)據(jù)，另一類為文字、數(shù)字描述為主的漁港現(xiàn)狀屬性數(shù)據(jù)。系統(tǒng)現(xiàn)狀專題數(shù)據(jù)庫可以由以下幾個(gè)子專題數(shù)據(jù)庫組成。詳見表1。

3.3 文檔和影像資料數(shù)據(jù)庫

文檔數(shù)據(jù)庫主要由漁港歷史資料檔案、漁港建設(shè)審批文件和規(guī)劃文件、海域使用論證辦理情況、漁港管理?xiàng)l例法規(guī)等內(nèi)容組成，主要為公文電子文檔或掃描件的數(shù)據(jù)格式為主；影像資料數(shù)據(jù)庫主要包括漁港各個(gè)時(shí)期拍攝的各類照片、視頻數(shù)據(jù)，直觀展示漁港建設(shè)現(xiàn)狀和變化情況。

4.結(jié)語

隨著現(xiàn)代漁港建設(shè)步伐的不斷推進(jìn)，現(xiàn)有漁港信息綜合管理服務(wù)難以跟上漁港建設(shè)步伐，基于WebGIS技術(shù)構(gòu)建的漁港綜合管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，有利于改變漁港信息管理“信息孤島”問題，實(shí)現(xiàn)漁港信息綜合管理，在漁港規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理方面為政府職能部門提供詳實(shí)有效信息資料，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、處理、展示等功能，為政府職能部門的科學(xué)決策提供有力數(shù)據(jù)支撐。

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