中國(guó)北方草地資源管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

殷建鵬，高金龍，馮琦勝，葛 靜，侯蒙京，孟寶平，楊淑霞，梁天剛

(1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020；2.蘭州大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州730020)

我國(guó)是草地資源大國(guó)，各類天然草地面積約為4億hm2，占國(guó)土面積的三分之一[1]，而全國(guó)近80%的天然草地資源分布在新疆、內(nèi)蒙、甘肅、寧夏、山西、陜西、河北、吉林、黑龍江9個(gè)北方省(市)的部分地區(qū)[2]，總面積近300萬(wàn)km2。中國(guó)北方草地生態(tài)系統(tǒng)具有極其重要的作用[3-5]，不僅是全國(guó)重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、防風(fēng)固沙、水土保持等重要的生態(tài)意義，是北方生態(tài)安全的一道重要屏障[6]。由于多方面因素的影響，北方草地資源一直面臨著沙化、荒漠化、鹽堿化的“生態(tài)危機(jī)”[7-8]，隨著人們生態(tài)安全意識(shí)的提高，北方草地資源的合理利用與管理得到了更多的重視[9]，管理部門的決策人員更需要一個(gè)全面、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)的草地資源監(jiān)測(cè)信息管理平臺(tái)來(lái)為其提供決策依據(jù)[10]。

草地資源調(diào)查數(shù)據(jù)的信息量一般比較龐大，而傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方法無(wú)法滿足人們了解草地資源的整體狀況、空間分布以及動(dòng)態(tài)變化的需求。隨著地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)技術(shù)在草地資源管理中的應(yīng)用，草地資源的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中被大容量存儲(chǔ)，管理人員可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、檢索、輸出、分析等操作，將草地資源的特征在GIS軟件中直觀、便捷地展現(xiàn)，這在提高管理效率、指導(dǎo)人們合理利用草地資源方面發(fā)揮著巨大的作用。目前，我國(guó)眾多學(xué)者針對(duì)不同區(qū)域的天然草地資源設(shè)計(jì)了相應(yīng)的管理系統(tǒng)。朱進(jìn)忠等[11]設(shè)計(jì)了新疆草地資源管理信息系統(tǒng)框架，實(shí)現(xiàn)了新疆地區(qū)草地植物資源、草地旅游資源、草地野生動(dòng)物資源等方面的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)等功能。趙博[12]構(gòu)建了松嫩平原草地資源的Geodatabase數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)了松嫩草地空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化儲(chǔ)存，并基于Visual Basic和ArcObjects開(kāi)發(fā)方法設(shè)計(jì)了松嫩草地資源管理系統(tǒng)，對(duì)松嫩草地形成了有效的管理。而WebGIS技術(shù)的出現(xiàn)將GIS軟件和Web技術(shù)結(jié)合，把單機(jī)管理的草地資源系統(tǒng)進(jìn)化為互聯(lián)網(wǎng)共享的管理方式，成為了一個(gè)交互式、分布式、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)[13]。王加亭[14]以錫林郭勒草原為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了WebGIS草地資源信息共享系統(tǒng)，以草地類型、土壤類型等11個(gè)屬性展現(xiàn)了草地資源的狀況。楊永順[15]基于WebGIS設(shè)計(jì)了草原監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用戶可通過(guò)瀏覽器直觀方便地獲取產(chǎn)草量、載畜量等信息。宋春橋等[16]利用ArcGIS Server構(gòu)建了藏北草地信息共享平臺(tái)，為公眾、科研人員以及管理部門提供信息共享。李琦等[17]基于WebGIS技術(shù)，利用JAVA語(yǔ)言設(shè)計(jì)了東北草地植物信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了草地植物資源的時(shí)空統(tǒng)計(jì)分析等功能，其平臺(tái)的開(kāi)放性和通用性滿足了不同用戶的需求。雖然傳統(tǒng)的WebGIS技術(shù)將GIS功能嵌入了Internet體系中，使得GIS的數(shù)據(jù)查詢、地圖可視化等功能在萬(wàn)維網(wǎng)上進(jìn)行，具有一定的優(yōu)勢(shì)，但基于HTML頁(yè)面模型開(kāi)發(fā)的WebGIS應(yīng)用程序與用戶交互能力較差，重用性和與擴(kuò)展性不強(qiáng)，空間分析功能較弱，系統(tǒng)的使用效率大大降低。

針對(duì)以前研究中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)中國(guó)北方草地資源管理信息系統(tǒng)基于ArcGIS Server 10.0的服務(wù)器、Microsoft SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)等環(huán)境，將富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序(rich internet application，RIA)技術(shù)中的Flex框架與WebGIS中的相關(guān)技術(shù)結(jié)合，以期為管理者提供了一個(gè)全面的信息共享、信息處理、信息分析平臺(tái)，為相關(guān)人員了解北方草地資源的利用現(xiàn)況提供幫助，為決策人員提供科學(xué)的決策依據(jù)，以便制定合理的北方草地發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)我國(guó)北方牧區(qū)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 關(guān)鍵技術(shù)介紹

1.1 ArcGIS Server 10.0

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于ESRI公司出臺(tái)的ArcGIS Server 10.0服務(wù)器平臺(tái)，包括GIS服務(wù)器與Web服務(wù)器，允許多種形式、高效共享GIS資源，是當(dāng)前最主流的GIS平臺(tái)。ArcGIS Server 10.0支持Java和.NET平臺(tái)，而且能與多種網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)合，簡(jiǎn)化和推進(jìn)了WebGIS的應(yīng)用[18]，為GIS服務(wù)的發(fā)布提供一個(gè)快捷、高效的技術(shù)支持。ArcGIS Server 10.0性能強(qiáng)大，不僅支持在分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)采集、管理地理數(shù)據(jù)、制圖、地理空間分析、地圖可視化等基礎(chǔ)GIS功能[19]，而且能通過(guò)易操作的Web應(yīng)用，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)端的GIS資源共享體系，實(shí)現(xiàn)跨瀏覽器與客戶端的GIS資源訪問(wèn)功能，與全球互聯(lián)。

1.2 Flex Viewer

Flex Viewer是對(duì)ArcGIS Viewer for Flex的簡(jiǎn)稱，是ESRI公司基于ArcGIS API for Flex設(shè)計(jì)的WebGIS開(kāi)發(fā)框架。Flex Viewer采用了控制反轉(zhuǎn)(Inversion of Control，IoC)、消息總線(Viewer Container)以及面向接口編程(Interface-Oriented Programming)的思想[20]，將事件作為各功能模塊之間交流的渠道，較大的減少了模塊間的耦合度，有助于開(kāi)發(fā)人員刪減繁瑣的底層操作，將精力主要放在功能模塊設(shè)計(jì)上，極大地提高了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率和靈活性，降低了后期維護(hù)難度。Flex Viewer框架與服務(wù)器端的通信基于Web服務(wù)器，客戶端可通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)用操作就能實(shí)現(xiàn)；同時(shí)該框架是典型的Flex應(yīng)用，可通過(guò)瀏覽器中的Flash Player進(jìn)行加載和管理，不僅消除了瀏覽器和平臺(tái)的限制，而且用戶可以感受到較好的視覺(jué)體驗(yàn)。

1.3 SQL Server 2008

SQL Server 2008是基于Microsoft平臺(tái)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，功能強(qiáng)大，不僅可以存儲(chǔ)各種類型的數(shù)據(jù)，按照用戶需求對(duì)各類信息分類匯總、歸納統(tǒng)計(jì)，極大提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的工作效率，而且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、添加和刪除，實(shí)現(xiàn)了信息的實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)的安全性得到保障。SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的瀏覽和檢索則是通過(guò)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言(structured query language，SQL)實(shí)現(xiàn)，該語(yǔ)言是非過(guò)程化編程語(yǔ)言，擁有極強(qiáng)的靈活性和功能性，用戶可便捷地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、查詢等操作。由于使用方便、可伸縮性好、與相關(guān)軟件集成度高的優(yōu)點(diǎn)大大降低了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)[21]，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)被廣泛應(yīng)用于管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)基于RIA的B/S體系架構(gòu)，在設(shè)計(jì)上采用面向?qū)ο蠓?wù)的方式[22]，將系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)成4層：數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、表示層以及客戶層(圖1)。

2.1.1數(shù)據(jù)層 數(shù)據(jù)層指應(yīng)用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)層，是系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，具有一定的可移植性。數(shù)據(jù)層不僅負(fù)責(zé)北方草地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地理空間數(shù)據(jù)的存取、管理和維護(hù)，而且給用戶提供了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口[23]。該系統(tǒng)通過(guò)ArcGIS Server10.0中的ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎訪問(wèn)SQL Server 2008關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，提供了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率操作的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。

2.1.2服務(wù)層 服務(wù)層也叫業(yè)務(wù)邏輯層、連接數(shù)據(jù)層和表示層，由各種服務(wù)器端構(gòu)成，是服務(wù)器響應(yīng)Flex應(yīng)用客戶端數(shù)據(jù)請(qǐng)求的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)架構(gòu)中最具核心價(jià)值的部分。該系統(tǒng)服務(wù)層主要為ArcGIS Server服務(wù)器，其包括GIS服務(wù)器和Web服務(wù)器。GIS服務(wù)器主要用于對(duì)外發(fā)布各種空間服務(wù)并處理Web服務(wù)器發(fā)來(lái)的空間請(qǐng)求[24]；Web服務(wù)器提供瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)瀏覽服務(wù)，會(huì)首先接收Flex客戶端的請(qǐng)求，再將請(qǐng)求傳達(dá)給ArcGIS Server服務(wù)器，通過(guò)ArcSDE實(shí)現(xiàn)對(duì)底層數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢操作，最后將服務(wù)層的響應(yīng)結(jié)果回饋給Flex客戶端。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)示意圖Fig. 1 Illustration of system structure

2.1.3表示層 表示層是Flex應(yīng)用程序和系統(tǒng)用戶之間進(jìn)行交互的接口，F(xiàn)lex應(yīng)用程序可通過(guò)Flex類庫(kù)中的各種組件向數(shù)據(jù)服務(wù)層請(qǐng)求不同的數(shù)據(jù)服務(wù)。WebGIS技術(shù)與Flex框架結(jié)合后將數(shù)據(jù)通訊分解成了既能與用戶直接交互，又能與服務(wù)器進(jìn)行通信的小模塊[25]，并為外部留有GIS服務(wù)接口，提供地圖服務(wù)(包括地圖顯示、圖例、圖層目錄組件等)、幾何計(jì)算服務(wù)、圖例編輯等。

2.1.4客戶層 客戶層是指應(yīng)用程序的客戶端。此處指安裝Flash播放器的瀏覽器，如IE瀏覽器或者火狐瀏覽器(FireFox，F(xiàn)F)等。Flash播放器可用來(lái)執(zhí)行編譯后的SWF文件(已編譯的Flex應(yīng)用程序)，并通過(guò)Web服務(wù)器連接ArcGIS Server應(yīng)用服務(wù)器，此運(yùn)行方式具有安全性、可升級(jí)、高適應(yīng)性等特點(diǎn)。因?yàn)镕lash插件在瀏覽器的普遍應(yīng)用，客戶端無(wú)需再安裝額外的插件。用戶利用Flash播放器中的應(yīng)用程序進(jìn)行交互操作與體驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)北方草地資源信息的訪問(wèn)。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的和使用人員的一般需求，北方草地資源管理信息系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)包括了基礎(chǔ)功能、查詢功能以及數(shù)據(jù)管理功能(圖2)。

圖2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)圖Fig. 2 System function design

2.2.1基礎(chǔ)功能 基礎(chǔ)功能主要包括地圖服務(wù)功能。Flex Viewer開(kāi)源框架本身自帶地圖顯示與瀏覽功能，用戶可以對(duì)地圖進(jìn)行放大、縮小、平移、鷹眼、圖層控制以及圖例的顯示等操作，方便對(duì)目標(biāo)地點(diǎn)的快速定位、地圖信息的解讀、識(shí)別地物特征。

2.2.2查詢功能 空間查詢分為點(diǎn)查詢和面查詢，該系統(tǒng)為用戶提供點(diǎn)查詢或者面查詢工具，用戶可以根據(jù)自己的需求在地圖上勾選點(diǎn)要素或者手動(dòng)繪制面要素，查詢?cè)擖c(diǎn)或該區(qū)域相應(yīng)的屬性信息，屬性信息可根據(jù)用戶需要以窗口列表的方式呈現(xiàn)。

2.2.3數(shù)據(jù)管理功能 系統(tǒng)對(duì)北方草地資源調(diào)查數(shù)據(jù)的管理涉及數(shù)據(jù)權(quán)限管理、數(shù)據(jù)檢索查詢和數(shù)據(jù)下載。

1)數(shù)據(jù)權(quán)限管理。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)所涉及的野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)需要花費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間才能獲得，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜，覆蓋區(qū)域較廣，所以這些數(shù)據(jù)來(lái)之不易。功能設(shè)計(jì)中考慮到權(quán)限管理，因此只有通過(guò)一定方式的驗(yàn)證后，用戶才能獲得訪問(wèn)數(shù)據(jù)服務(wù)的權(quán)限，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索和下載。

2)數(shù)據(jù)檢索。由于數(shù)據(jù)量較大，設(shè)計(jì)此功能時(shí)參考圖書館圖書信息的查詢模式，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多條件關(guān)鍵字檢索查詢，用戶就可以根據(jù)自己的實(shí)際需要準(zhǔn)確檢索到自己期望的數(shù)據(jù)。

3)數(shù)據(jù)下載。在Flex界面中是很難實(shí)現(xiàn)對(duì)查詢到的數(shù)據(jù)進(jìn)行其他的操作處理(如生成圖表、統(tǒng)計(jì)分析等)，用戶可以使用數(shù)據(jù)下載功能將檢索到的數(shù)據(jù)以Excel表格的形式另存到本地計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理、分析。

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)由空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成。空間數(shù)據(jù)庫(kù)基于ArcGIS Server 10.0構(gòu)建，空間數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、草地類型數(shù)據(jù)、CSCS草地綜合順序分類數(shù)據(jù)、植被指數(shù)、土地利用數(shù)據(jù)及草地退化數(shù)據(jù)等。其中基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)包括區(qū)域邊界圖、縣級(jí)行政區(qū)劃圖、道路分布圖、湖泊與水系圖。在發(fā)布地圖服務(wù)之前，需要在ArcMap中制作地圖文檔，由于msd文檔相比于mxd文檔提供了更高的地圖渲染效率，所以將空間數(shù)據(jù)全部?jī)?chǔ)存在msd文檔中再發(fā)布地圖服務(wù)。屬性數(shù)據(jù)庫(kù)基于Microsoft SQL Server 2008關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的重要部分，主要涉及北方草地的野外樣方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、草食動(dòng)物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及植被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 基礎(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)

Flex Viewer開(kāi)源框架本身自帶的基本功能模塊包括地圖管理(Map Manager)、界面UI管理(UI Manager)。其中，界面管理組件包括導(dǎo)航工具(Navigation Widget)、地圖瀏覽工具(Overview Map Widget)、地圖轉(zhuǎn)換工具(Map Switcher Widget)和圖例控制工具(Header Controller Widget)。4個(gè)工具組件在程序初始化時(shí)全部加載。

3.2 圖層查詢實(shí)現(xiàn)

Flex Viewer支持對(duì)空間數(shù)據(jù)的查詢，被查詢的空間數(shù)據(jù)必須為矢量數(shù)據(jù)，因此首先需要?jiǎng)?chuàng)建系統(tǒng)所要展示圖層的矢量文件，并將其在ArcGIS軟件的GIS Server發(fā)布為地圖服務(wù)，然后在Flex Viewer的地圖及圖層配置信息中進(jìn)行調(diào)用。系統(tǒng)中地圖圖層主要分為兩類：基礎(chǔ)背景地圖和業(yè)務(wù)操作圖層。

查詢是該系統(tǒng)中最重要也最基礎(chǔ)的服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)地圖中要素(點(diǎn)、線、面)屬性的多方式查詢(點(diǎn)擊查詢、拉框查詢及多邊形查詢等)，系統(tǒng)根據(jù)用戶請(qǐng)求去執(zhí)行特定的查詢?nèi)蝿?wù)，并將查詢結(jié)果以彈出窗口的形式返回給用戶。在進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的查詢操作時(shí)，需要在Flex Viewer使用標(biāo)簽定義一個(gè)查詢?nèi)蝿?wù)面板[26]。

3.3 數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)管理模塊主要針對(duì)北方草地資源的土壤、群落等屬性數(shù)據(jù)的檢索、下載和共享。該系統(tǒng)主要通過(guò)WebService組件，基于ASP.NET發(fā)布的Web服務(wù)來(lái)調(diào)取存儲(chǔ)在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

考慮到野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的珍貴性，該系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限而限制用戶對(duì)數(shù)據(jù)的瀏覽。用戶只有通過(guò)申請(qǐng)獲得特定的許可之后，方可進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索以及下載所需要的數(shù)據(jù)。

3.4 系統(tǒng)展示

圖3所示為系統(tǒng)在用戶瀏覽器中顯示的主界面，分為標(biāo)題區(qū)、功能區(qū)和展示區(qū)三部分，標(biāo)題區(qū)顯示系統(tǒng)的名字及l(fā)ogo；功能區(qū)為用戶提供了權(quán)限登錄、查詢圖層勾選、查詢工具選擇等服務(wù)；展示區(qū)用來(lái)顯示地圖，并進(jìn)行放大縮小、鷹眼圖、漫游等服務(wù)。

圖4所示為系統(tǒng)的空間查詢功能展示，用戶可查詢?nèi)我鈭D層中某一點(diǎn)或某一區(qū)域的屬性，例如勾選草地綜合順序分類圖后在任意位置運(yùn)用點(diǎn)查詢，就可以得到該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的潛在草地植被類型名稱。

圖5所示為數(shù)據(jù)管理功能的展示，用戶可在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行多條件的檢索，準(zhǔn)確獲取自己需要的數(shù)據(jù)，并通過(guò)“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”按鈕將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel表格的形式，方便進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理與分析。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了北方草地資源信息管理系統(tǒng)的架構(gòu)與功能設(shè)計(jì)理念，以及基于Flex框架、ArcGIS Server等技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的方法。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了北方草地資源多層數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上的瀏覽、查詢、管理等功能，為相關(guān)人員提供了一個(gè)準(zhǔn)確、靈活、高效的信息共享平臺(tái)，推動(dòng)了我國(guó)草地資源的數(shù)字化建設(shè)。與國(guó)內(nèi)同類系統(tǒng)相比，不僅研發(fā)技術(shù)上有革新，通過(guò)Flex技術(shù)與WebGIS技術(shù)的結(jié)合，降低了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的困難程度，開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)用戶界面更為友好，交互性增強(qiáng)，運(yùn)行速度更高。此外，該系統(tǒng)收集了數(shù)據(jù)量龐大、數(shù)據(jù)類型豐富的北方草地資源信息，在大尺度范圍內(nèi)描述了北方草地資源的狀況。

圖3 系統(tǒng)主界面Fig. 3 System main interface

圖4 空間查詢功能Fig. 4 Space query function

圖5 數(shù)據(jù)管理功能Fig. 5 Data management functions

但該系統(tǒng)正處于試用起步階段，系統(tǒng)功能還不夠完善，如描述草地資源狀況的屬性數(shù)據(jù)較少，要全面描述北方草地資源的狀況，補(bǔ)充和完善屬性數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)是后續(xù)開(kāi)發(fā)中的重點(diǎn)；此外，為提高該系統(tǒng)的實(shí)用性，在后續(xù)開(kāi)發(fā)中將對(duì)系統(tǒng)中的圖層進(jìn)行專題展示，如基于CVOR算法制作的北方草地退化分布圖、基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法制作的北方草地生物量空間分布圖、北方牧區(qū)土地覆蓋類型圖等，以便讓決策人員更加直觀感受到北方草地資源的動(dòng)態(tài)變化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及GIS技術(shù)的不斷革新，3D技術(shù)也將逐漸被應(yīng)用到網(wǎng)頁(yè)和客戶端中，用戶可在系統(tǒng)中瀏覽草原景觀的立體影像。

參考文獻(xiàn)References:

[1] Meng B P,Ge J,Liang T G,Yang S X,Gao J L,Feng Q S,Cui X,Huang X D,Xie H J.Evaluation of remote sensing inversion error for the above-ground biomass of alpine meadow grassland based on multi-source satellite data.Remote Sensing,2017,9(4):372.

[2] 張仁平,馮琦勝,郭靖,尚振艷,梁天剛.2000-2012年中國(guó)北方草地NDVI和氣候因子時(shí)空變化.中國(guó)沙漠,2015,35(5):1403-1412.

Zhang R P,Feng Q S,Guo J,Shang Z Y,Liang T G.Spatio-temporal changes of NDVI and climatic factors of grassland in Northern China from 2000 to 2012.Journal of Desert Research,2015,35(5):1403-1412.(in Chinese)

[3] 茍曉偉,常生華,程云湘,侯扶江.中國(guó)北方草原生物量年際動(dòng)態(tài).草業(yè)科學(xué),2016,33(4):739-747.

Gou X W,Chang S H,Cheng Y X,Hou F J.Annual dynamics of productivity in rangeland across climatic factors over last 30 years in northern China.Pratacultaral Science,2016,33(4):739-747.(in Chinese)

[4] 陳帥,孫濤.松嫩草地不同退化階段的土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性.草業(yè)科學(xué),2017,34(2):217-223.

Chen S,Sun T.Research of soil aggregate stability in different degradation stages of Songnen grassland.Pratacultaral Science,2017,34(2):217-223.(in Chinese)

[5] 馬崇勇,張卓然,杜桂林,單艷敏,季彥華.內(nèi)蒙古草原蝗害與綠色防控技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀.草業(yè)科學(xué),2017,34(5):1113-1120.

Ma C Y,Zhang Z R,Du G L,Shan Y M,Ji Y H.Locust plague and its present situation after the application of green control technology in grasslands of Inner Mongolia.Pratacultaral Science,2017,34(5):1113-1120.(in Chinese)

[6] 魏雯,師尚禮,胡濤,苗寶成.農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)草地面積動(dòng)態(tài)變化研究：以內(nèi)蒙古太仆寺旗為例.草原與草坪,2012,32(1):29-33.

Wei W,Shi S L,Hu T,Miao B C.Research on dynamic change of grassland area in ecotone between agriculture and animal husbandry regions:A case study in Taipusi,Inner Mongolia.Grassland and Turf,2012,32(1):29-33.(in Chinese)

[7] 肖金玉,蒲小鵬,徐長(zhǎng)林.禁牧對(duì)退化草地恢復(fù)的作用.草業(yè)科學(xué),2015,32(1):138-145.

Xiao J Y,Pu X P,Xu C L.Effects of grazing prohibition on restoration of degraded grassland.Pratacultaral Science,2015,32(1):138-145.(in Chinese)

[8] 周道瑋,姜世成,王平.中國(guó)北方草地生態(tài)系統(tǒng)管理問(wèn)題與對(duì)策.中國(guó)草地學(xué)報(bào),2004,26(1):57-64.

Zhou D W,Jiang S C,Wang P.The problems and strategies for grassland management in Northern China.Grassland of China,2004,26(1):57-64.(in Chinese)

[9] 唐華俊,辛?xí)云?李凌浩,王德利,閆玉春,周延林,王明玖,周道瑋,崔國(guó)文,李向林,閆瑞瑞,陳寶瑞,徐麗君,王旭.北方草甸退化草地治理技術(shù)與示范.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(22):7034-7039.

Tang H J,Xin X P,Li L H,Wang D L,Yan Y C,Zhou Y L,Wang M J,Zhou D W,Cui G W,Li X L,Yan R R,Chen B R,Xu L J,Wang X.North meadow degraded grassland treatment technology and demonstration.ACTA Ecologica Sinica,2016,36(22):7034-7039.(in Chinese)

[10] 袁清,徐柱,師文貴,吳新宏.中國(guó)草原資源共享信息系統(tǒng)的建立.中國(guó)草地學(xué)報(bào),2004,26(4):16-20.

Yuan Q,Xu Z,Shi W G,Wu X H.Establishment of the sharing information system of grassland resources in China.Grassland of China,2004,26(4):16-20.(in Chinese)

[11] 朱進(jìn)忠,常松,孟林,吳詠梅,王良慧.新疆草地資源管理信息系統(tǒng)建立的研究.草食家畜,1996(S):16-19.

Zhu J Z,Chang S,Meng L,Wu Y M,Wang L H.Research on establishment of grassland resource management information system in Xinjiang.Grass-Feeding Livestock,1996(S):16-19.(in Chinese)

[12] 趙博.松嫩草地信息系統(tǒng)的原型開(kāi)發(fā)研究.長(zhǎng)春:東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.

Zhao B.Development of prototype system for Songnen grasslands intelligence management.Master Thesis.Changchun:Northeast Normal University,2007.(in Chinese)

[13] 胡勇,劉奇峰.基于WebGIS的分布式電動(dòng)汽車充電樁運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).電力建設(shè),2014,35(1):98-103.

Hu Y,Liu Q F.Design and implementation of Operation Management System for distributed EV charging pile based on WebGIS.Electric Power Construction,2014,35(1):98-103.(in Chinese)

[14] 王加亭.草地資源信息共享系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文,2006.

Wang J T.Design and research on information sharing system of grassland resources.Master Thesis.Beijing:Chinese Academy of Agricultural Sciences,2006.(in Chinese)

[15] 楊永順.基于WebGIS的草原監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.蘭州:蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.

Yang Y S.The reseach and implementation of grassland monitoring system based on WebGIS.Master Thesis.Lanzhou:Lanzhou University,2007.(in Chinese)

[16] 宋春橋,柯靈紅,劉喆惠,游松財(cái).基于ArcGIS Server的藏北草地資源信息共享平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(17):9350-9353.

Song C Q,Ke L H,Liu Z H,You S C.Design and implementation of North Tibet grassland resources information management system based on ArcGIS Server.Journal of Anhui Agricultural Sciences,2010,38(17):9350-9353.(in Chinese)

[17] 李琦,胡業(yè)翠,王其兵.基于WebGIS東北草地植物信息平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).草地學(xué)報(bào),2016,24(6):1331-1340.

Li Q,Hu Y C,Wang Q B.Design and development of the platform of northeast grassland plant information system based on WebGIS.Acta Agrestia Sinica,2016,24(6):1331-1340.(in Chinese)

[18] 袁野.基于ArcGIS Server和Flex的森林資源與生態(tài)狀況管理系統(tǒng).哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2015.

Yuan Y.Forest resources and ecological status management system based on Flex and ArcGIS Server.Master Thesis.Harbin:Northeast Forestry University,2015.(in Chinese)

[19] 張瑜.基于Flex和ArcGIS Server的WebGIS設(shè)計(jì)與研究:以江蘇省控制點(diǎn)查詢系統(tǒng)為例.南京:南京林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2011.

Zhang Y.Design and research of a WebGIS system which based on Flex and ArcGIS Server:Control point query system of Jiangsu Province as example.Master Thesis.Nanjing:Nanjing Forestry University,2011.(in Chinese)

[20] 史云松.基于ArcGIS Server的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).南京:南京林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.

Shi Y S.Study and implementation of network map service system based on ArcGIS Server.Master Thesis.Nanjing:Nanjing Forestry University,2012.(in Chinese)

[21] 閆旭.淺談SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)和基本功能.價(jià)值工程,2012,31(22):229-231.

Yan X.Research of the characteristics and basic functions of the SQL Server database.Value Engineering,2012,31(22):229-231.(in Chinese)

[22] 劉馨澤,袁紀(jì)武,毛文鋒,于學(xué)春.基于ArcGIS Server與Flex的石化企業(yè)GIS應(yīng)急管理平臺(tái).北京：中國(guó)化工學(xué)會(huì)年會(huì),2015.

Liu X Z,Yuan J W,Mao W F,Yu X C.Petrochemical enterprise GIS emergency management platform based on ArcGIS Server and Flex.Beijing：CIESC Annual Meeting,2015.(in Chinese)

[23] 耿蘇保.基于ArcGIS Server與Flex的綜合資源管理GIS實(shí)現(xiàn).濟(jì)南:山東大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.

Geng S B.Implementation of resource management GIS based on ArcGIS Server and Flex.Master Thesis.Ji’nan:Shandong University,2012.(in Chinese)

[24] 李卓潤(rùn).WebGIS分布式系統(tǒng)在礦產(chǎn)預(yù)測(cè)的應(yīng)用研究.長(zhǎng)春:東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.

Li Z R.The research of WebGIS system in the mineral prediction.Master Thesis.Changchun:Northeast Normal University,2012.(in Chinese)

[25] 任俊.基于WebGIS的放射性在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).成都:成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2014.

Ren J.Design and implementation of online radioactive early-warning system based on WebGIS.Master Thesis.Chengdu:Chengdu University of Technology,2014.(in Chinese)

[26] 王瑋.基于遙感和GIS的青藏高原牧區(qū)積雪動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與雪災(zāi)預(yù)警研究.蘭州:蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文,2014.

Wang W. Snow cover monitoring and early warning of snow-caused disaster based on remote sensing and GIS technologies in pastoral areas of the Tibetan Plateau.PhD Thesis.Lanzhou:Lanzhou University,2014.(in Chinese)