海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張珂實(shí)　焦朝霞

引言

海洋是社會(huì)發(fā)展的重要組成部分，而海洋生態(tài)文明建設(shè)關(guān)系著社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。因此，我國(guó)十分重視海洋生態(tài)文明建設(shè)工作。在現(xiàn)代社會(huì)下，科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、遙感技術(shù)、定位技術(shù)等得到了相對(duì)充足的發(fā)展。設(shè)計(jì)人員可以依托這些技術(shù)構(gòu)建海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)，增強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)用性?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)乃是系統(tǒng)運(yùn)行的依據(jù)，由于GIS平臺(tái)上會(huì)展示諸多信息數(shù)據(jù)，相關(guān)人員可以多方位獲知信息數(shù)據(jù)，系統(tǒng)兼具評(píng)估功能很大程度上地保證了數(shù)據(jù)分析效果。用戶(hù)可以應(yīng)用海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)開(kāi)展管理活動(dòng)，以此充分地挖掘與利用海洋資源，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)與文明建設(shè)的科學(xué)發(fā)展。

一、海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)需求分析

（一）海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求分析

數(shù)據(jù)需求包括以下內(nèi)容：一是基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，顯示海洋地形數(shù)據(jù)、提供衛(wèi)星遙感影像、展現(xiàn)海岸線(xiàn)數(shù)據(jù)、示范區(qū)的數(shù)據(jù)等;二是專(zhuān)題數(shù)據(jù)，側(cè)重于反映某一事項(xiàng)的數(shù)據(jù)，比如，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、海洋數(shù)據(jù)等，依據(jù)專(zhuān)題數(shù)據(jù)，可以保證專(zhuān)題工作有效進(jìn)行。

（二）海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)的功能需求分析

功能需求即滿(mǎn)足相關(guān)人員在海洋生態(tài)文明建設(shè)方面的多種需求?；緮?shù)據(jù)庫(kù)與成果數(shù)據(jù)庫(kù)是功能需求重要組成部分。這兩種數(shù)據(jù)庫(kù)包含的內(nèi)容有岸線(xiàn)海域使用現(xiàn)狀、海洋災(zāi)害、海洋保護(hù)區(qū)分布、污染物排放等。數(shù)據(jù)導(dǎo)人、建立索引和統(tǒng)計(jì)管理等是功能建設(shè)的要素。通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)，可以得出分析模型，保證分析水平，制定發(fā)展規(guī)劃方案，完善海洋生態(tài)文明建設(shè)工作。地理信息平臺(tái)能夠展示評(píng)估成果。也就是說(shuō)，把最終得出的模型的計(jì)算結(jié)果直接發(fā)布出去。由于評(píng)估成果展示的直觀性較強(qiáng)，相關(guān)人員可以較好地理解地圖信息。

（三）海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)系統(tǒng)用戶(hù)需求以及實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況等，科學(xué)地構(gòu)建系統(tǒng)，提高系統(tǒng)應(yīng)用水平。一般而言，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是由兩大部分構(gòu)建的。一種是C/S端應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)，另一種是B/S端應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)。前者主要面向管理者，管理者應(yīng)用C/S端系統(tǒng)開(kāi)展整個(gè)運(yùn)作工作。后者主要面向社會(huì)公眾，通過(guò)發(fā)布各種信息，滿(mǎn)足社會(huì)大眾對(duì)海洋生態(tài)文明建設(shè)信息的需求?？偠灾?，構(gòu)建該種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不僅可以為管理者提供便利之處，而且可以增強(qiáng)信息的公開(kāi)性，保證社會(huì)大眾知曉信息。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

（一）海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)的總體目標(biāo)

構(gòu)建海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)的目標(biāo)是提高可視化管理水平，推動(dòng)海洋生態(tài)文明建設(shè)事業(yè)高效進(jìn)行。同時(shí)系統(tǒng)還要為相關(guān)人員提供查詢(xún)、數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)服務(wù)，進(jìn)而保證工作效率與質(zhì)量。為確保系統(tǒng)建設(shè)水平，就需要從全局的角度出發(fā)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素。

（二）海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)的總體框架

在構(gòu)建系統(tǒng)之前，設(shè)計(jì)人員需要構(gòu)建總體框架。這樣就容易縮短系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)間。如今，常應(yīng)用的海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)是由SQLSServer 2008為平臺(tái)支撐，而ArcsSDE空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎則要配合多項(xiàng)處理工作，以此達(dá)到最大化的應(yīng)用效果。同時(shí)要利用C#語(yǔ)言環(huán)境結(jié)合ArcEngine作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)管理水平。另外，要在系統(tǒng)中增加數(shù)據(jù)管理、分析、評(píng)價(jià)等多種功能，保證用戶(hù)與系統(tǒng)之間的交互性。設(shè)計(jì)人員有必要把各種各樣的要素考慮在總體框架設(shè)計(jì)之中，以此充分發(fā)揮系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

（三）C/S端應(yīng)用功能模塊設(shè)計(jì)

1.地圖展示模塊

為提高海洋生態(tài)文明建設(shè)水平，相關(guān)人員需要優(yōu)化地圖展示模塊設(shè)計(jì)，強(qiáng)化信息分析效果。地圖加載和保存功能是地圖展示模塊的重要組成本部分。通過(guò)設(shè)計(jì)地圖展示模塊，展示、修改和存儲(chǔ)等操作工作將會(huì)更加便利。

2.數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)是分析海洋生態(tài)文明建設(shè)工作的重要依據(jù)。查看、刪除、加載等是數(shù)據(jù)管理模塊應(yīng)該具備的功能。地理數(shù)據(jù)與表格數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。為保證數(shù)據(jù)查找效率，有必要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類(lèi)整理。比如，以時(shí)間為數(shù)據(jù)整理要點(diǎn)。

3.指標(biāo)評(píng)估模塊

指標(biāo)評(píng)估的關(guān)鍵是開(kāi)展可視化操作工作。比如，構(gòu)建柱狀圖、餅狀圖、堆棧圖、走勢(shì)圖、單值圖和分段圖等。其中，指標(biāo)計(jì)算、指標(biāo)評(píng)估和指標(biāo)說(shuō)明屬于指標(biāo)評(píng)估模塊構(gòu)建重點(diǎn)。指標(biāo)計(jì)算：主要指的是計(jì)算海洋各項(xiàng)數(shù)據(jù)，之后得出分值，同時(shí)要把分值標(biāo)記在所對(duì)應(yīng)地圖的之上。指標(biāo)評(píng)估：主要指的是應(yīng)用可視化方法，進(jìn)行指標(biāo)評(píng)估。指標(biāo)說(shuō)明：主要指的是使用具體語(yǔ)言解釋計(jì)算工作，保證相關(guān)人員深度理解指標(biāo)。

4.地圖輸出模塊

地圖輸出和矢量輸出是地圖輸出模塊輸出的兩大表現(xiàn)形式。其中，全圖輸出和矩形框選輸出屬于地圖輸出組成部分。通過(guò)應(yīng)用這兩種輸出形式，就可以更好地完成截圖工作。也就是說(shuō)，根據(jù)自身的需要截取合適的地圖。全圖輸出和多邊形框選輸出是矢量輸出組成部分。前者可以完成全圖輸出工作;后者可以應(yīng)用多邊形框來(lái)選擇合適的截取范圍。兩者最終截取的地圖主要是以shapefile文件進(jìn)行保存。

5.信息查詢(xún)模塊

信息查詢(xún)模塊主要包括位置查詢(xún)和按屬性查詢(xún)兩大事項(xiàng)。位置查詢(xún)用來(lái)識(shí)別地圖，通過(guò)查詢(xún)可以獲知相對(duì)詳細(xì)的信息。按屬性查詢(xún)指的是按照屬性精準(zhǔn)定位查詢(xún)，應(yīng)用屬性查詢(xún)大大提高了查詢(xún)效率。

6.空間數(shù)據(jù)瀏覽模塊

瀏覽整個(gè)地圖中的數(shù)據(jù)庫(kù)成果。放大、縮小、漫游、固定放大、固定縮小等是瀏覽過(guò)程中常進(jìn)行的操作。而清除高亮顯示和清除注記等操作功能大大強(qiáng)化了應(yīng)用效果。

7.權(quán)限管理模塊

提高系統(tǒng)的安全性可以保證后續(xù)工作順利推進(jìn)。而構(gòu)建系統(tǒng)權(quán)限管理模塊能夠保證系統(tǒng)安全。權(quán)限管理模塊大體包括三大設(shè)計(jì)事項(xiàng)。超級(jí)管理員、管理員、用戶(hù)。在這三大設(shè)計(jì)事項(xiàng)之中，超級(jí)管理員的權(quán)限最高，擁有管理其他兩項(xiàng)設(shè)計(jì)事項(xiàng)權(quán)利。比如，添加和刪除管理員與用戶(hù)。但是這兩者并不能操作管理超級(jí)管理員。

（四）B/S端應(yīng)用功能模塊設(shè)計(jì)

B/S端系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)象相對(duì)廣泛。比如，社會(huì)大眾可以通過(guò)B/S端系統(tǒng)了解關(guān)于海洋生態(tài)文明建設(shè)信息，以此加深對(duì)這些知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

三、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

（一）基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，顧名思義包含著基礎(chǔ)的海洋生態(tài)文明建設(shè)信息。通過(guò)獲知基礎(chǔ)地理信息能夠大體地把握海洋生態(tài)文明建設(shè)。沿海區(qū)域的行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、水系數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)和地名數(shù)據(jù)等都是該數(shù)據(jù)所涵蓋的內(nèi)容。

（二）海洋生態(tài)文明建設(shè)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)

1.海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)屬性

海洋經(jīng)濟(jì)屬于一種相對(duì)新型的經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)。提高海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有利于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，進(jìn)而更好地保障民生。海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋的內(nèi)容有財(cái)富創(chuàng)造能力、科技創(chuàng)新能力、對(duì)外開(kāi)放能力、生態(tài)環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)力等。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以獲知海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿?。海洋?jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)屬性包括海洋產(chǎn)業(yè)增加值、海洋第三產(chǎn)業(yè)增加值、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入等多項(xiàng)內(nèi)容。

2.海洋資源利用數(shù)據(jù)屬性

海洋資源利用數(shù)據(jù)庫(kù)包含著資源利用信息。相關(guān)人員可以根據(jù)該數(shù)據(jù)庫(kù)反應(yīng)的信息內(nèi)容制定下一步發(fā)展規(guī)劃，以此充分地發(fā)揮海洋資源最大應(yīng)用價(jià)值。海洋資源利用數(shù)據(jù)屬性包括海岸線(xiàn)長(zhǎng)度、海島地區(qū)生產(chǎn)總值、近海漁業(yè)捕撈強(qiáng)度、地區(qū)開(kāi)放式養(yǎng)殖用海面積等。

3.海洋生態(tài)保護(hù)數(shù)據(jù)屬性

伴隨著社會(huì)快速發(fā)展，我國(guó)環(huán)境污染成為影響社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的阻礙。因此，政府出現(xiàn)了一系列文件，為治理污染指明了發(fā)展方向。當(dāng)前，環(huán)境治理已經(jīng)取得一定的成效。海洋生態(tài)建設(shè)是保護(hù)環(huán)境工作的重要組成部分。海洋生態(tài)保護(hù)數(shù)據(jù)屬性包括近岸海域一類(lèi)水質(zhì)面積、近岸海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)總面積、工業(yè)污水直排口達(dá)標(biāo)排放率、受損修復(fù)率、受損海域面積等。海洋生態(tài)保護(hù)數(shù)據(jù)顯示了地區(qū)保護(hù)海洋的情況，為提高生態(tài)建設(shè)水平提供了可靠依據(jù)。

4.海洋文化建設(shè)與管理數(shù)據(jù)屬性

海洋文化建設(shè)與管理數(shù)據(jù)庫(kù)包括海洋文化建設(shè)、海洋資源利用、海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)等多種內(nèi)容事項(xiàng)。從這些數(shù)據(jù)中，相關(guān)人員可以了解到海洋建設(shè)與管理工作發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)而構(gòu)建合理的指導(dǎo)方案，從而保證下一步工作切實(shí)推進(jìn)。海洋文化建設(shè)與管理數(shù)據(jù)屬性包括生態(tài)文明示范區(qū)文化事業(yè)支出、海洋文化宣傳和科普活動(dòng)、海洋科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用機(jī)構(gòu)等?？偠灾?，數(shù)據(jù)信息有利于提高海洋建設(shè)與管理質(zhì)量。

5.海洋保障體系建設(shè)數(shù)據(jù)屬性

海洋保障體系建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以保障建設(shè)工作有序進(jìn)行?；诖?，相關(guān)人員需要著力構(gòu)建保障體系。生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組、海洋生態(tài)保護(hù)、污染防治、生態(tài)補(bǔ)償相關(guān)獎(jiǎng)懲辦法或制度、生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)方案規(guī)劃等是海洋保障體系建設(shè)數(shù)據(jù)屬性的組成部分。

四、關(guān)鍵的技術(shù)分析

（一）空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

空間數(shù)據(jù)庫(kù)中存在著與海洋生態(tài)文明建設(shè)相關(guān)的多種空間數(shù)據(jù)。相關(guān)人員可以通過(guò)應(yīng)用空間數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)、讀取到多種信息。在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的背景之下，空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展水平不斷地提高。該技術(shù)處理空間數(shù)據(jù)的能力逐漸增強(qiáng)，所提供數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性比較高，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)很多需求。

（二）負(fù)載均衡技術(shù)

負(fù)載均衡技術(shù)所產(chǎn)生的成本比較低、應(yīng)用效果比較好。同時(shí)使用負(fù)載均衡技術(shù)可以保證網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平。所以，負(fù)載均衡技術(shù)廣泛地被應(yīng)用在海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中。

（三）“3S”技術(shù)

RS、GIS、GPS為“3s”技術(shù)。通過(guò)綜合應(yīng)用“3s”技術(shù)可以最大程度上提高海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)構(gòu)建水平。RS技術(shù)主要用來(lái)定位與獲知信息詳情，可以對(duì)海洋信息進(jìn)行可視化操作。也就是說(shuō)，依據(jù)RS技術(shù)產(chǎn)生的信息直觀性比較強(qiáng)，能夠幫助人們快速地理解信息。GIS技術(shù)具有空間化管理功能，同時(shí)可以提供信息查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析等多項(xiàng)服務(wù)。GPS技術(shù)是定位技術(shù)，可以詳細(xì)地定位地圖信息，如提供海洋地理數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。通過(guò)應(yīng)用GPS技術(shù)能夠保證海洋信息監(jiān)測(cè)和海洋保護(hù)等工作有效進(jìn)行。

結(jié)論

綜上所述，海洋生態(tài)文化是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的建設(shè)事業(yè)之一。通過(guò)提高海洋生態(tài)文明建設(shè)質(zhì)量，我國(guó)將會(huì)獲得可持續(xù)性發(fā)展動(dòng)力。所以，投人人力、物力、財(cái)力建設(shè)海洋生態(tài)文明是極其必要的。在新的發(fā)展階段下，構(gòu)建海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)對(duì)于科學(xué)管理海洋事業(yè)具有重要的意義。如今，該系統(tǒng)可以為用戶(hù)提供全方位地服務(wù)。如查詢(xún)、瀏覽、展示海洋生態(tài)文化建設(shè)信息。對(duì)于海洋管理部門(mén)來(lái)講，其可以根據(jù)系統(tǒng)呈現(xiàn)的信息，制定發(fā)展計(jì)劃，以此推動(dòng)沿海地區(qū)快速發(fā)展。對(duì)于社會(huì)大眾來(lái)說(shuō)，其擁有獲知海洋生態(tài)文化建設(shè)信息的權(quán)利。而該系統(tǒng)展示的信息恰恰建立了社會(huì)大眾與海洋生態(tài)文化建設(shè)事業(yè)之間溝通的橋梁。由此可見(jiàn)，海洋生態(tài)文明建設(shè)評(píng)估系統(tǒng)具有很高的實(shí)用價(jià)值。