基于GIS的定海區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)“一張圖”集成及應(yīng)用

王佳穎，任周橋

(1.舟山市定海區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 舟山 316000； 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所，浙江 杭州 310021)

地理信息系統(tǒng)(GIS)是能夠解決和回答一系列地學(xué)及空間領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)支持系統(tǒng)[1-3]。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，浙江省地理信息系統(tǒng)應(yīng)用步伐顯著加快，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2012年浙江省推行現(xiàn)代農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)，定海區(qū)建設(shè)完成了基于全省電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)，提供農(nóng)業(yè)“兩區(qū)一田”(糧食生產(chǎn)功能區(qū)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)和標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田)相關(guān)信息，為管理決策提供服務(wù)。

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的要求，原有的地理信息系統(tǒng)相對(duì)封閉，不足以滿足定海區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)成果展示需求，且存在用戶使用率過低、應(yīng)用面狹窄、系統(tǒng)資源浪費(fèi)等問題[4-6]。由于定海區(qū)各產(chǎn)業(yè)獨(dú)自管理，農(nóng)、林、牧、漁業(yè)數(shù)據(jù)共享性較差，管理用戶需要從多渠道、多系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行統(tǒng)一查看、分析。建立一個(gè)可個(gè)性化定制的大農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)“一張圖”，規(guī)范、系統(tǒng)、公開地展示全區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)成果，使更多人方便查看全區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r勢(shì)在必行，不僅關(guān)系到定海區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)成果轉(zhuǎn)化及延伸，還關(guān)系到全區(qū)乃至全市農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展。

1 信息采集

1.1 主體調(diào)查

采用資料調(diào)閱、電話問詢、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查等手段，充分調(diào)研定海區(qū)農(nóng)林牧漁業(yè)經(jīng)營(yíng)主體共146家，覆蓋定海區(qū)大部分規(guī)模農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體。采集主體種養(yǎng)規(guī)模、主營(yíng)品種、上市時(shí)間、主體經(jīng)營(yíng)狀況、基地與產(chǎn)品圖片等信息，并按照產(chǎn)業(yè)類型、主營(yíng)品種，進(jìn)行主體分類編碼，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)“一張圖”集成提供詳實(shí)的屬性數(shù)據(jù)和信息。

1.2 地圖采集

地圖數(shù)據(jù)采集包括兩方面：一是對(duì)已有農(nóng)業(yè)“兩區(qū)”之外的灘涂養(yǎng)殖區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、蔬菜種植區(qū)等較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)區(qū)進(jìn)行調(diào)查和四至范圍信息采集，形成相對(duì)完整的定海區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)空間布局圖；二是對(duì)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的生產(chǎn)基地進(jìn)行采集，建立主體與產(chǎn)業(yè)區(qū)塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在采集工作中，采用內(nèi)外業(yè)相結(jié)合的方式，首先應(yīng)用高清遙感影像圖，請(qǐng)產(chǎn)業(yè)管理人員對(duì)產(chǎn)業(yè)區(qū)塊和主體生產(chǎn)基地邊界較為清晰的，直接進(jìn)行邊界勾繪；然后對(duì)其余的實(shí)地手持GPS踏勘、跟蹤繪制區(qū)域位置。通過采集相關(guān)主體和產(chǎn)業(yè)區(qū)塊的空間數(shù)據(jù)信息，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)“一張圖”集成提供空間數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 地圖服務(wù)與應(yīng)用

為了節(jié)約成本，系統(tǒng)基于開源的GIS軟件來解決與地圖相關(guān)的各項(xiàng)功能。Geoserver是一個(gè)功能齊全，遵循OGC開放標(biāo)準(zhǔn)的開源WFS-T和WMS服務(wù)器，允許用戶查看和編輯地理數(shù)據(jù)，被廣泛應(yīng)用到在線地圖系統(tǒng)。在本系統(tǒng)開發(fā)中，選用GeoServer作為地圖服務(wù)器，用來部署、發(fā)布和管理更新定海區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)空間數(shù)據(jù)；在前端采用Openlayers，它是一個(gè)用于開發(fā)WebGIS客戶端的開源的JavaScript包，支持的地圖來源十分廣泛，包括Google Maps、Bing Maps、天地圖、百度地圖等等。在本系統(tǒng)中，利用Openlayers調(diào)用公共的舟山天地圖服務(wù)作為系統(tǒng)的背景性基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，然后在其上面疊加農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)空間數(shù)據(jù)圖層，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地圖集成、展示和查詢等各項(xiàng)功能。

2.2 內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的提取與轉(zhuǎn)換

利用ArcGIS提供的Python腳本工具定制工作流，定時(shí)或不定時(shí)提取內(nèi)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)，并按定海區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)“一張圖”數(shù)據(jù)規(guī)范進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換，包括坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換和字段內(nèi)容的清洗，生成可供外網(wǎng)使用的數(shù)據(jù)。

2.3 系統(tǒng)構(gòu)架

通過定制多樣化的地圖配置模板，采用多層架構(gòu)，使整個(gè)系統(tǒng)體系架構(gòu)在保持穩(wěn)定的同時(shí)具有足夠的可擴(kuò)展性，以滿足技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展變化，實(shí)現(xiàn)“一張圖”集成與個(gè)性化表現(xiàn)(圖1)。

圖1 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)“一張圖”的集成過程

3 數(shù)據(jù)集成服務(wù)

在充分調(diào)研數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行需求分析，以定海區(qū)農(nóng)業(yè)區(qū)域特色品種為數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，根據(jù)使用對(duì)象需求的多樣化，模擬設(shè)計(jì)多種不同的信息屬性以供實(shí)際使用需要。用戶可以根據(jù)產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)類型、品種周期、季節(jié)時(shí)間、地區(qū)等多種不同的角度方便快捷地獲取所需信息內(nèi)容，進(jìn)而為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民提供互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)。

3.1 產(chǎn)業(yè)布局服務(wù)

整合農(nóng)林牧漁等大農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)和浙江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)資源，形成產(chǎn)業(yè)區(qū)塊，包括糧食功能區(qū)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合區(qū)、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、特色農(nóng)業(yè)精品園、蔬菜種植區(qū)、灘涂養(yǎng)殖區(qū)和水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等。從數(shù)據(jù)集成分析上，可以使農(nóng)業(yè)用戶尤其是涉農(nóng)部門管理用戶對(duì)產(chǎn)業(yè)布局的把控和未來發(fā)展趨勢(shì)更加明朗。

3.2 產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)

整合全區(qū)規(guī)模以上或特色性較強(qiáng)的122家種養(yǎng)主體和大戶信息，及24家區(qū)級(jí)以上農(nóng)漁業(yè)龍頭企業(yè)信息，包括區(qū)域位置、主營(yíng)品種(最多3種)、種養(yǎng)規(guī)模、種養(yǎng)模式、預(yù)計(jì)上市時(shí)間、產(chǎn)量、銷售收入、產(chǎn)業(yè)概況、主體信息等內(nèi)容，并提供個(gè)性化的定制體驗(yàn)。如用戶需要了解定海區(qū)草莓的種植情況或草莓采摘途徑，可選擇種養(yǎng)主體-按產(chǎn)業(yè)劃分-草莓，即可掌握全區(qū)種植一定規(guī)模草莓的主體信息。定海區(qū)水果首席專家“悠農(nóng)果藝”公眾號(hào)便捷地調(diào)用了本系統(tǒng)的地圖信息，在不同時(shí)節(jié)推送各類水果。

3.3 地區(qū)信息服務(wù)

農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的地區(qū)適用性強(qiáng)，地區(qū)信息服務(wù)可使用戶更快速地了解本地的空間產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)，從而形成綜合印象。

3.4 時(shí)效性信息服務(wù)

根據(jù)各類品種周期和上市時(shí)間，可以按月、季、年等多種時(shí)間段的單一或綜合方式向用戶提供實(shí)時(shí)信息服務(wù)，近年來本區(qū)農(nóng)業(yè)模式從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式逐步轉(zhuǎn)化為農(nóng)旅結(jié)合的休閑農(nóng)業(yè)模式，此項(xiàng)設(shè)計(jì)可為市民提供不同時(shí)期開展的各類休閑觀光農(nóng)業(yè)信息。

4 小結(jié)

定海區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)“一張圖”集成系統(tǒng)的建設(shè)，突破了地理信息系統(tǒng)軟件使用上在軟、硬件方面的限制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的透明性和集成性，讓各類空間數(shù)據(jù)、文字信息整合到一起，為用戶提供了一個(gè)廉價(jià)、方便且功能較完備的平臺(tái)。本系統(tǒng)的建成應(yīng)用，使定海區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在信息化管理、決策水平、產(chǎn)業(yè)延伸、宣傳推廣等方面有較大的質(zhì)的飛躍。