基于WebGIS的农业空间信息管理系统研究

1、1前言数字农业空间信息管理平台在数字农业建设中处于核心地位,其开发的目标为:采用先进的3S和空间数据库技术,以计算机网络为基础,以数据库为核心,建立一个集RS、GIS、GPS、MIS、ES等技术于一体,准确、高效、快速、全面、规范的数字农业空间信息管理平台2,5。充分利用GIS的技术特点和优势,使农业资源信息采集、动态监测、分析、管理、决策与空间信息管理融为一体,直观、形象、动态地显示各种农业资源的空间分布状况以及变化趋势等。分析农业可持续发展与各种农业经济要素之间的内在联系,对农业生产行为和农业布局做出科学合理的分析评价,为农业决策部门、管理部门和有关机构提供农业资源管理与决策支持的手段,为

2、社会提供全方位的农业地理信息服务,从整体上提高农业工作的科学化、规范化水平。2国内外WebGIS的应用现状GIS(Geographic Information System是在计算机支持下对空间和非空间信息进行采集、输出、存储、分析、转换、显示、复合与分解等,并为用户提供决策支持的综合性技术3。WebGIS作为GIS的一种特殊应用领域,它使全球范围内实现地理信息共享成为现实2。它可以让Internet用户不需要购买GIS软件,就可以通过WWW浏览器访问GIS应用系统的各种功能;让行政管理、教育、商业、公共服务等行业可以充分利用地理信息,在Internet上提供更加高质量、高效率的服务;还可以促

3、进开发利用地理信息,提供在线地理信息有偿服务的商业活动;可以利用WebGIS实现跨地区大范围的地理信息获取与管理;甚至可以建立大范围的实时GIS应用系统,如房地产、油气管理、土地和地籍管理、水资源管理、环境监测、资源合理利用、智能交通管理、跟踪污染和疾病的传播区域、商业选址、市场调查、移动通讯、民用工程、城市管线管理、在线政府公共信息服务等。输出、存储、分析、转换、显示、复合与分解等,并为用户提供决策支持的综合性技术。WebGIS作为GIS的一种特殊应用领域,它使全球范围内实现地理信息共享成为现实。它可以让Internet用户不需要购买GIS软件,就可以通过WWW浏览器访问GIS应用系统的各基

4、于WebGIS的农业空间信息管理系统研究马健,谢能付(中国农业科学院农业信息研究所,北京100081摘要:面向农业的WebGIS技术是当前“数字农业”研究的热点。本文阐述了网络地理信息系统应用于农业领域的重要性,介绍了WebGIS系统的应用以及在农业方面的发展现状。重点综述了目前主流的WebGIS系统的特性以及如何选择GIS产品。关键词:WebGIS;农业空间信息管理;数字农业中图分类号:S216文献标识码:A文章编码:1672-6251(200711-0039-03 Research on WebGis-based agriculture spatial information manage

5、ment systemMA Jian,XIE Neng-fu(Agricultural Information Institute,CAAS,Beijing100081,ChinaAbstract:Agriculture WebGIS technology is a hot topic in current digital agriculture research.The article describes the importance of Web geographical information system applied into agriculture domain,and WebG

6、IS application and its development in agriculture domain.Current WebGIS product and how to choose one is presented in more detail.Key words:WebGIS;Agriculture geographical information system;Digital agriculture收稿日期:2007-09-19基金项目:国家科技支撑计划(2006BAD10A06;中国农业科学院农业信息研究所基本科研业务费专项项目(2007211作者简介:马健(1981-,男

7、,研究实习员,研究方向:农业信息技术。种功能;让行政管理、教育、商业、公共服务等行业可以充分利用地理信息,在Internet上提供更加高质量、高效率的服务;还可以促进开发利用地理信息,提供在线地理信息有偿服务的商业活动;可以利用WebGIS实现跨地区大范围的地理信息获取与管理4;甚至可以建立大范围的实时GIS应用系统,如房地产、油气管理、土地和地籍管理、水资源管理、环境监测、资源合理利用、智能交通管理、跟踪污染和疾病的传播区域、商业选址、市场调查、移动通讯、民用工程、城市管线管理、在线政府公共信息服务等。目前,互联网上已经出现了许多基于WebGIS的地理信息系统应用实例。国外一些著名的GIS软

8、件开发商的网站上已经使用了WebGIS技术,如ESRI的网站以及Maplnfo的网站等。在国内,WebGIS的应用主要体现在两大领域:Internet和Intranet。近年来,Internet 上的应用发展得很迅速,例如上海市静安区政府网站和徐汇区政府网站提供给市民的公共服务GIS系统2,包括了区内的电子地图、企事业单位信息、楼宇信息、交通路线等。北京灵图公司的“51地图”网站,北京图行天下信息咨询有限公司的“图形天下”网站均提供了全国各大城市的数字地图查询、交通信息、旅游信息和购物信息等功能。而各种专业信息网站例如房地产信息网等,都开始应用WebGIS来进行信息动态发布及交互查询。农业上,

9、如:种植资源土地利用规划系统、重点产粮区主要农作物估产系统6、农业投资环境评估支持系统、网络化农作物重大病虫害灾变预警系统、作物病虫害防治系统、重大自然灾害监测与评估系统、农业气象信息服务应用系统、平衡施肥系统、水土流失监测及提供治理决策系统、农田水质及环境影响评价系统、灌区自动化监控管理信息系统等。3主流WebGIS产品的技术特征目前国内外桌面制图GIS软件层出不穷。就国外而言,占市场份额较大的有ESRI公司的ARCGIS,In-tergraph公司的GeoMedia,AutoDesk公司的Auto-CADMap,MapInfo公司的MapInfo等。国内GIS领域的研究虽然起步较晚,但发展

10、非常迅猛,据国产GIS软件测评工作报道,2005年国产GIS软件在应用工程和服务市场的份额己占一半以上。国内的GIS软件主要有北京超图地理信息技术有限公司的SuperMap、武汉吉奥信息工程技术有限公司的Geostar、武汉中地数码科技有限公司的MapGIS等。随着WebGIS技术的出现及流行,各厂家毫不示弱,纷纷推出了相应的WebGIS解决方案。例如ESRI公司的ArcIMS和ArcGIS Server、Intergraph公司的GeoMediaWebMap、著名的CAD厂商AutoDesk公司的Autodesk MapGuide、Maplnfo公司的MapXtreme、Bently公司和M

11、apInfo公司又相继推出的ModelServer/Discovery和MapXSite、国家遥感应用工程技术研究中心的GeoBeans、武汉吉奥公司的Geosurf、北京超图公司的SuperMapGIS等。现就其中前四个WebGIS产品的技术特征进行比较,见表1。表1主流WebGIS产品的技术特征进3.1ESRI公司的Arc Internet Map Server(IMSArcIMS主要用于在Internet上提供GIS服务, ArcIMS可以很容易地制作地图服务(Map Services,开发与地图服务进行通讯的Web页面,并且进行站点管理。ArcIMS是一个由客户端部件和服务器端部件以及

12、数据管理部件组成的分布式系统。3.2Maplnfo公司的MapXtremeMapXtreme包括地图服务器管理、基准地图数据管理、地图对象管理几部分。通过MapXtreme可以进行专题制图、数据绑定、地图注记、图层管理、自动标注、选择以及地图编辑、投影与坐标转换等。可以叠加背景图像,可以更新或插入数据到运行于Oracle或Informix 上的SpatialWare中。其中传送到浏览器的地图可以采用JPEC、GIF、WMF、BMP、TIFF等多种格式。3.3Intergraph公司的GeoMediaGeoMedia的基于Web的地图可以连接数据库动态生成地图。GeoMedia同时突破了向浏览器

13、端发送GIF或JPEG图像的传统做法,开创了一种WebGIS广泛采用的技术,它利用第三方技术,向浏览器传送高度压缩的、具智能特征的ActiveCGM文件(一种公开的标准,生成一幅可点击的智能性的矢量地图,同时附带部分属性信息,用户通过ActiveCGM插件来实现地图操作。同时GeoMedia WebMap所发布的矢量地图直接来源于最新操作的GIS数据库中以矢量为基础的数据。3.4AutoDesk公司的MapGuide包括MapGuide Server、MapGuide Author、MapGuide Viewer三部分。用MapGuideAuthor制作需要发布的地图。MapGuide Ser

14、ver是一个可扩充具有容错能力的32位多线程结构的Windows NT服务。由它处理由浏览器端MapGuideViewe发来的请求,并返回请求的地图数据。MapGuide Viewer是一个ActiveX控件,运行于浏览器中,负责实现对地图数据的显示、查询、分析以及其它操作。3.5产品如何选择由于各种GIS软件相差迥异,不同产品的开发难度、适用领域各不相同,因此选择合适的平台是非常重要的。在选择WebGIS实现技术时,需要考虑以下几个方面的问题:尽管几乎所有厂商都提供了数据格式转换工具,但最好还是选用能直接发布己有数据格式的软件。特别是对于己经建立了空间数据库的用户,这是一个需要首先考虑的问题

15、。如果要求较强的空间查询功能,则ArcIMS、MapXtreme可以优先考虑,因为这几个软件在服务器端都运行着相应的桌面GIS软件,客户端可以通过Inter-net直接向服务器端发送其桌面软件支持的空间查询命令。国内Internet网的速度需要考虑,选择何种技术才能较快地实现地图生成和地图传输。面对国内外各种桌面GIS产品,选择哪种作为基础平台更加便于开发和维护。为实现地理信息真正走向干家万户,如何才能让WebGIS服务器站点大众化,而不需要为各个站点做单独设计,以免除大量重复的开发和便于实现快速建站。4结语数字农业空间信息管理平台开发是一项系统而复杂的工程,还有很多工作需要进一步的研究和开发。4.1数字农业空间信息管理平台的进一步研究与开发本文对数字农业空间信息管理平台开发的关键技术、系统架构、基本功能进行了初步探讨,实现数字农业空间信息管理平台,今后要对各模块进行优化,特别是在获取农业园区的详细数据的基础上,应该着重开发与农业管理业务联系紧密的模块。4.2农业空间信息交换与共享的研究由于农业空间数据获取手段上的不同,如何对不同来源、不同数据组织形式的农业空间信息进行有效管理和综合应用是我们不得不面对的问题,今后应考虑在平台上增加空间数据转换模块,以便实现农业空间