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【摘 要】本文通过分析现代农业建设过程中的系统需求,对农业地理信息系统的系统架构、数据库、基本功能等进行了具体研究,在此基础上构建了农业综合信息管理系统,系统具备数据综合管理、多样化信息展示、数据共享、开放式接口等功能特点,为GIS技术在农业现代化应用提供了可行的实践方案。
【关键词】GIS 现代农业;信息化;数据共享
0.概述
当前,农业正朝着集约化、现代化、数字化的方向发展,随之产生了大量与地理属性相关的空间数据,使得传统数据管理系统逐渐暴漏出其在管理和应用上的局限性[1]。地理信息技术GIS是60年代中期发展起来的新技术[2],其特有的空间信息管理与处理加工能力为农业的专题信息数据管理提供有力的技术支持。目前GIS技术已应用在农作物估产研究、区域农业可持续发展研究、农业生态环境监测、农业生产潜力研究、“精确农业”等方面[3]。
为了更有效的利用GIS技术构建现代农业信息管理体系,本文利用WebGIS 技术,通过网络将分散的数据整合为逻辑上集中、物理上分布的统一地理信息资源,通过调用在线服务的方式,将地理信息数据引入到农业综合信息系统中,实现资源共享,可以解决数据的获取、更新、应用整合、管理以及空间分析等问题。
1.系统需求分析
近年来,农业信息化建设发展迅速,信息网络建设突飞猛进[4],各类办公、业务系统如雨后春笋般的建设起来。在满足用户办公、业务应用需求的同时,也带来很多问题,其中最为明显的就是数据共享问题,系统间无法进行数据交互。
同时,农业局各部门之间的业务既有独立性,又有很强的关联性。工作人员希望依靠系统完成本部门的日常工作以及部门间交叉工作,包括对各部门业务数据的浏览、定位、查询、分析、统计、编辑以及输出,通过系统提高工作质量及效率;领导希望能够宏观了解各类农业信息现状及发展情况。
基于上述情况,系统应满足农业综合数据整合与统一管理、业务系统应用集成、多样化的信息展示效果、提供多种信息检索查询方式、数据共享、开放式应用系统接入接口设计、系统安全与权限控制等功能需求。
2.系统总体设计
2.1系统架构
系统采用B/S结构,基于ArcGIS Server10平台研发,其逻辑架构如下图1所示。系统运行在政府专用网络(VPN)上,用户通过浏览器登陆系统进行系统操作。系统的数据库分为空间数据库和业务数据库两大类,系统通过ArcGIS Server 10.0访问空间数据库,通过Oracle 数据访问接口访问业务数据库。
图1 系统结构图
2.2系统数据库设计
数据是系统建设的基础,没有数据的支撑,系统是无法运行和提供相应服务的,农业是对GIS有强需求的行业,所以空间数据是农业专业应用信息系统不可或缺的数据基础。除传统的农业业务数据外,本系统将空间数据分为两大类:基础地理数据和农业专题地理数据。
2.2.1基础地图空间数据
基础地理空间数据包括:矢量图、影像图和地形图等,本系统用到的、所有不参与编辑的空间数据,采用AcrGIS软件制作地图缓存,采用地图服务的方式发布,提高数据访问速度。
2.2.2农业专题业务数据
农业专题数据业务数据包括农业土壤类型、土地利用现状、气候资源、病虫害分布、标准农田建设等信息。其中,变化较大,需要经常进行数据录入、调整的专题数据,则使用Oracle数据库进行存储。业务数据分为非空间数据和空间数据,前者使用一般的关系数据表存储,后者使用Oracle Spatial数据表存储。非空间数据包括农业人口数据、农业生产总值、农作物产量等专题业务数据。空间数据则包括农业标准化基地、农民合作社、龙头企业等各类带有空间信息的专题数据,其数据结构如表1所示。
表1 农业合作社数据结构
3.系统开发实现
根據农业局具体需求,通过总体设计、数据库设计等工作,采用.net开发工具,基于ArcGIS 提供的API接口构建了农业综合信息管理系统。系统功能主要包括农业农村概况、农业生产条件、现代农业展示、农业信息化建设与特色栏目五大模块,如图2所示。
图2 系统界面图(下转第175页)
(上接第134页)3.1农业农村概况模块
该模块主要提供对城市人口、耕地面积、农作物布局、农作物产量、农业收入历年数据的统计分析、空间展示、空间查询等功能,从空间宏观视角及数据挖掘分析方面全面展示农业农村的建设现状及发展趋势。
3.2农业生产条件模块
通过对影响农业生产的各类要素,主要包括自然要素和科技技术要素,进行历年数据的对比分析,并利用GIS功能生成各类专题地图,统计分析图,让用户更直观、科学的全面了解城市各区县农业生产条件的现状及空间分布,为农业生产宏观管理提供辅助决策。
3.3现代农业展示
该模块使用多种方式展示了现代农业的建设情况,包括粮食高产创建、产业集群空间分布、龙头企业、农民合作社、农产品质量安全、农业标准化建设、三品一标产品认证等。如农业标准化建设,与地图相结合,不仅展示各示范基地空间分布,而且可与视频关联,进行远程监控。
3.4农业信息化建设
集成了农业局内部各应用系统门户、共享数据、系统链接导航等内容。
3.5特色栏目-考察路线智能生成
用户可利用系统提供的标绘工具,在地图上进行考察路线的设计与绘制,并进行相应的信息标注提示。提供考察路线的删除、保存、动态演示等功能,用于工作中下乡路线安排以及各级领导视察的前期准备。
4.结束语
农业综合信息管理系统综合运用GIS技术,数据库技术,Web Service技术,构建了农业综合数据库,实现了基于空间位置的农业专题对象共享与管理,可使用多种方式对农业综合信息进行空间查询、展示;为其他农业业务系统的访问或系统内部分信息内容的访问提供入口,从而实现业务系统的应用集成、满足业务用户一站式访问需求;同时针对农业专项业务需求,定制了专项GIS功能服务,从空间宏观角度全面展示了城市农业发展、建设现状,以满足农业宏观管理、生产管理、农业产业发展的空间信息需求。■
【参考文献】
[1]陈伟.浅谈地理信息系统在农业领域的应用[D].哈尔滨:哈尔滨示范大学,2009:1-10.
[2]郑可峰,祝利莉,胡为群,李志凌等.农业地理信息系统的总体设计与实现[J].浙江农业科学,2005,(4):244-258.
[3]王璐,翟义欣,王菲.地理信息系统(GIS)的发展及在农业领域的应用现状与展望[J].农业环境科学学报,2005,24(增刊):362-366.
[4]董越勇,朱莹,陶忠良.浙江农业信息化发展思考[J].浙江农业学报,2010,22(5):689-695.
【关键词】GIS 现代农业;信息化;数据共享
0.概述
当前,农业正朝着集约化、现代化、数字化的方向发展,随之产生了大量与地理属性相关的空间数据,使得传统数据管理系统逐渐暴漏出其在管理和应用上的局限性[1]。地理信息技术GIS是60年代中期发展起来的新技术[2],其特有的空间信息管理与处理加工能力为农业的专题信息数据管理提供有力的技术支持。目前GIS技术已应用在农作物估产研究、区域农业可持续发展研究、农业生态环境监测、农业生产潜力研究、“精确农业”等方面[3]。
为了更有效的利用GIS技术构建现代农业信息管理体系,本文利用WebGIS 技术,通过网络将分散的数据整合为逻辑上集中、物理上分布的统一地理信息资源,通过调用在线服务的方式,将地理信息数据引入到农业综合信息系统中,实现资源共享,可以解决数据的获取、更新、应用整合、管理以及空间分析等问题。
1.系统需求分析
近年来,农业信息化建设发展迅速,信息网络建设突飞猛进[4],各类办公、业务系统如雨后春笋般的建设起来。在满足用户办公、业务应用需求的同时,也带来很多问题,其中最为明显的就是数据共享问题,系统间无法进行数据交互。
同时,农业局各部门之间的业务既有独立性,又有很强的关联性。工作人员希望依靠系统完成本部门的日常工作以及部门间交叉工作,包括对各部门业务数据的浏览、定位、查询、分析、统计、编辑以及输出,通过系统提高工作质量及效率;领导希望能够宏观了解各类农业信息现状及发展情况。
基于上述情况,系统应满足农业综合数据整合与统一管理、业务系统应用集成、多样化的信息展示效果、提供多种信息检索查询方式、数据共享、开放式应用系统接入接口设计、系统安全与权限控制等功能需求。
2.系统总体设计
2.1系统架构
系统采用B/S结构,基于ArcGIS Server10平台研发,其逻辑架构如下图1所示。系统运行在政府专用网络(VPN)上,用户通过浏览器登陆系统进行系统操作。系统的数据库分为空间数据库和业务数据库两大类,系统通过ArcGIS Server 10.0访问空间数据库,通过Oracle 数据访问接口访问业务数据库。
图1 系统结构图
2.2系统数据库设计
数据是系统建设的基础,没有数据的支撑,系统是无法运行和提供相应服务的,农业是对GIS有强需求的行业,所以空间数据是农业专业应用信息系统不可或缺的数据基础。除传统的农业业务数据外,本系统将空间数据分为两大类:基础地理数据和农业专题地理数据。
2.2.1基础地图空间数据
基础地理空间数据包括:矢量图、影像图和地形图等,本系统用到的、所有不参与编辑的空间数据,采用AcrGIS软件制作地图缓存,采用地图服务的方式发布,提高数据访问速度。
2.2.2农业专题业务数据
农业专题数据业务数据包括农业土壤类型、土地利用现状、气候资源、病虫害分布、标准农田建设等信息。其中,变化较大,需要经常进行数据录入、调整的专题数据,则使用Oracle数据库进行存储。业务数据分为非空间数据和空间数据,前者使用一般的关系数据表存储,后者使用Oracle Spatial数据表存储。非空间数据包括农业人口数据、农业生产总值、农作物产量等专题业务数据。空间数据则包括农业标准化基地、农民合作社、龙头企业等各类带有空间信息的专题数据,其数据结构如表1所示。
表1 农业合作社数据结构
3.系统开发实现
根據农业局具体需求,通过总体设计、数据库设计等工作,采用.net开发工具,基于ArcGIS 提供的API接口构建了农业综合信息管理系统。系统功能主要包括农业农村概况、农业生产条件、现代农业展示、农业信息化建设与特色栏目五大模块,如图2所示。
图2 系统界面图(下转第175页)
(上接第134页)3.1农业农村概况模块
该模块主要提供对城市人口、耕地面积、农作物布局、农作物产量、农业收入历年数据的统计分析、空间展示、空间查询等功能,从空间宏观视角及数据挖掘分析方面全面展示农业农村的建设现状及发展趋势。
3.2农业生产条件模块
通过对影响农业生产的各类要素,主要包括自然要素和科技技术要素,进行历年数据的对比分析,并利用GIS功能生成各类专题地图,统计分析图,让用户更直观、科学的全面了解城市各区县农业生产条件的现状及空间分布,为农业生产宏观管理提供辅助决策。
3.3现代农业展示
该模块使用多种方式展示了现代农业的建设情况,包括粮食高产创建、产业集群空间分布、龙头企业、农民合作社、农产品质量安全、农业标准化建设、三品一标产品认证等。如农业标准化建设,与地图相结合,不仅展示各示范基地空间分布,而且可与视频关联,进行远程监控。
3.4农业信息化建设
集成了农业局内部各应用系统门户、共享数据、系统链接导航等内容。
3.5特色栏目-考察路线智能生成
用户可利用系统提供的标绘工具,在地图上进行考察路线的设计与绘制,并进行相应的信息标注提示。提供考察路线的删除、保存、动态演示等功能,用于工作中下乡路线安排以及各级领导视察的前期准备。
4.结束语
农业综合信息管理系统综合运用GIS技术,数据库技术,Web Service技术,构建了农业综合数据库,实现了基于空间位置的农业专题对象共享与管理,可使用多种方式对农业综合信息进行空间查询、展示;为其他农业业务系统的访问或系统内部分信息内容的访问提供入口,从而实现业务系统的应用集成、满足业务用户一站式访问需求;同时针对农业专项业务需求,定制了专项GIS功能服务,从空间宏观角度全面展示了城市农业发展、建设现状,以满足农业宏观管理、生产管理、农业产业发展的空间信息需求。■
【参考文献】
[1]陈伟.浅谈地理信息系统在农业领域的应用[D].哈尔滨:哈尔滨示范大学,2009:1-10.
[2]郑可峰,祝利莉,胡为群,李志凌等.农业地理信息系统的总体设计与实现[J].浙江农业科学,2005,(4):244-258.
[3]王璐,翟义欣,王菲.地理信息系统(GIS)的发展及在农业领域的应用现状与展望[J].农业环境科学学报,2005,24(增刊):362-366.
[4]董越勇,朱莹,陶忠良.浙江农业信息化发展思考[J].浙江农业学报,2010,22(5):689-695.