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基于WebGIS的林地资源可视化系统的设计与开发

2016-10-14胡连珍陈木泉钟寿能景林

山东农业科学 2016年9期
关键词:可视化

胡连珍 陈木泉 钟寿能 景林

摘要:为了促进林权流转业务的开展,消除买卖双方信息不对称的现象,基于WebGIS技术开发了林地资源信息发布平台,采用C/S、B/S双架构设计,应用ASPMAP组件实现了林地资源的可视化。该系统应用后能够使林权流转过程更加透明,增强了投资者的信心。

关键词:林地资源;WebGIS;信息发布;可视化

中图分类号:S126文献标识号:A文章编号:1001-4942(2016)09-0142-05

AbstractIn order to promote the devolopment of forest right circulation business and eliminate the phenomenon of asymmetrical information between buyers and sellers, the woodland resource information publishing platform was developed based on WebGIS. It was designed with C/S and B/S double architecture, and realized the visualization of woodland resources utilizing the ASPMAP component. Its application should lead to the forest right circulation business being transparentized, and increase the investors confidence.

KeywordsWoodland resources; WebGIS; Information publishing; Visualization

近年來林权改革顺利实施,农村人工林的林地使用权、林木所有权、林木使用权实现了私有化,集体山林明晰到户到人,确立了林农的经营主体地位,林业经营效益与林农收入直接挂钩,有效调动了林农造林营林的积极性,许多农村出现“争山造林、争苗造林”的新景象。集体林权制度改革,促进了林区农村经济的发展,越来越多的投资者看好林区的发展前景,资金流向了林区,使得林权流转业务快速升温。为了规范林权流转,国家林业局下达了“林改发〔2013〕39号”通知,提出了进一步加强集体林权流转管理工作的指导意见。课题组在基层农村调查也发现,投资者在购买林地时,通常会感觉林地信息不够透明,认为交易风险较大,有可能被卖方单方面提供的信息所误导,造成巨大的经济损失。为了促进林权流转的有序化,基层政府应当发布较为权威的林地资源信息,消除信息不对称的现象,保护投资者权益[1]。

1网络架构设计

为了帮助林权交易双方直观可视林地资源,拟开发一套林地资源信息发布系统。如果采用传统单数据库服务器架构,县级林业局无专职网络安全员,一旦被黑客攻击,可能导致林地资源数据库被黑客篡改[2]。因此系统设计为SQL Server 2005的主、副数据库双服务器结构,服务器的操作系统采用Windows Server 2003,WEB服务器组件选择 Microsoft-IIS/6.0[3]。林权信息录入和管理系统采用C/S架构,直接连接主数据库服务器,实现林权证信息登记、删除、转让等业务工作[4]。林地资源信息可视化查询系统采用B/S架构,将订阅服务器通过硬件防火墙,在互联网上开放HTTP(HyperText Transport Protocol, 超文本传输协议)的80端口,发布林地资源信息,只提供只读查询的权限[5]。主数据库服务器上的SQL Server数据库设置为“发布服务器”,副数据库服务器上的SQL Server数据库设置为“订阅服务器”,“发布服务器”在工作时段每隔30 分钟向“订阅服务器”发布新更新的林地资源信息,同步差异数据后,副数据库将和主数据库保持一致。在此安全机制下,即使副数据库被侵入,人为篡改了林地资源信息,也不会影响主数据库上林地资源业务工作,而且篡改信息也会在30 分钟内被主副数据库同步操作所清除。此架构保证了基层政府在内网中使用C/S架构的业务软件时具有录入、修改的完整权限;而社会公众在互联网中使用B/S架构的浏览器时,仅获得信息化查询功能。其网络架构如图1所示。

2数据层设计

在本系统中,数据层需要管理两种数据信息:林权属性信息、地理图形信息[6]。

林权属性信息存放在被设置为订阅服务器的SQL Server数据库中,订阅服务器的林权信息每隔1 h被发布服务器更新[7]。订阅服务器即使因为B/S架构访问量极大,或是受到黑客冲击,都不影响发布服务器的正常工作,因此来自于互联网的任何攻击都不影响C/S架构业务流程的开展,只要订阅服务器恢复正常,其被破坏的数据就会被丢弃,自动被发布服务器刷新为最新的业务数据。

本系统WebGIS的功能需求简单,因此地理信息数据应用shapefile格式的GIS文件进行管理即可[8]。shapefile格式GIS文件由ESRI开发,一个shape文件包括一个主文件(后缀名为.shp)、一个索引文件(后缀名为.shx)和一个dBASE表(后缀名为.dbf)。shape文件自带的dBASE表仅存放少量地图展示所必需的地理信息属性数据,本系统需要的额外的林权属性数据将存放在林权信息数据库中[9]。

3逻辑层设计

逻辑层的核心为IIS架构、WebGIS架构。

3.1IIS架构设计

在IIS架构中可以创建Web网站、Web 应用程序和虚拟目录三种Web服务[10]。三者关系如图2所示[11]。一个“网站(Web Site)”包含一个或多个“Web 应用程序(Web Application)”,一个“Web 应用程序”包含一个或多个“虚拟目录(Virtual Directory)”,而“虚拟目录”则映射到Web服务器或远程计算机上的“物理目录(Physical Directory)”。

客户端浏览器与Web服务器之间问答通讯实现HTTP请求处理,如图3所示。首先,浏览器尝试连接Web服务器的80端口,如果Web服务器可以响应此连接请求,就在浏览器与Web服务器间建立了一个通讯链路,在此“通道”上浏览器与Web服务器可以相互发送与接收信息[12]。因此在应用层上无需软件开发,用户只需使用系统自带的网页浏览器即可[13]。

3.2WebGIS架构设计

WebGIS服务由ASPMAP组件提供,其工作原理见图4。当浏览器客户端发出WebGIS查询请求,工作者进程(work process)解析HTTP请求,控制ASP.net应用程序调用ASPMAP组件的GIS服务,在页面上显示用户所需的GIS画面。ASPMAP组件根据功能的需要调用不同的内部模块,并读取外部地图数据。

4WebGIS的开发

ASPMAP是一种支持互联网平台的空间数据WebGIS组件,具有GIS地理信息展示功能和一定的地理信息分析能力。ASPMAP组件可以直接使用ArcGIS的shapefile格式的矢量文件,并能把矢量的地理信息地图转换为临时的栅格图,这样客户端就无需安装其它WebGIS的客户端,用Microsoft Internet Explorer浏览器即可直接浏览WebGIS。

WebGIS部分应用Microsoft Visual Studio.NET 2010的VB.NET和ASPMAP组件开发WebGIS网站。以村为单位,进行林地资源的显示和管理。地图图层设置有村林相小班图、村等高线图、村林界图三个主要图层,和道路、水系、建筑物等辅助图层。首先创建一个ASPMAP对象,应用addlayer方法,将三个主要图层及辅助图层逐个装入。WebGIS工作框图见图5。

WebGIS实现图层加载和显示的核心代码如下:

Private Sub Page_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load

5系统的应用效果验证

本系统在福建省三明市投入了使用,社会公众通过互联网可以查询林权宗地的座落及林地详细的资源情况,减少了投资交易的风险。

为林地列表浏览界面图,选择搜索林权证号或宗地编号的方式来查询林地信息,也可以通过树形结构来选择林地,分为县、镇、村三级操作。选中关心的林地后,点鼠标右键可选择继续查询该林地的“二类资源数据”或“林权宗地数据”。

选择“林权宗地数据”后出现WebGIS窗体,如图7所示。选中一本林权证的一个宗地后,点击“权属图”按钮,打开WebGIS页面。被鼠标选中的林权宗地用蓝色表示,鼠标右键可查看林地资源的属性信息。WebGIS地图操作功能包括:(1)放大功能,用户选择放大功能后,用鼠标在地图上拉一个框,系统对框示区域进行放大。(2)缩小功能,实现对地图版面的缩小,以方便用户查看。(3)全图功能,以村为单位展示全村地形图,并以蓝色突出标识所选宗地。(4)中点功能,点该按钮后,再用鼠标点地图上的某点,该点成为所示地图的中心。(5)细节功能,显示当前宗地的面积、资源等详情,林权详情信息界面见图8。

实践表明,林地资源可视化系统提升了当地林权制度改革信息化应用水平,也进一步提升了林地资源管理的整体现代化水平[14]。信息技术的高速发展,特别是互联网的普及,数据仓库、网络安全、地理信息等技术的日趋成熟,现代管理信息系统的开发趋向于采用网络化、构件化、智能化和面向对象的系统实现技术[15]。而本系统的实施,为福建省林地资源管理的智能化提供了宝贵经验,符合智慧林业的发展趋势。

6结论

本课题组基于WebGIS技术开发了林地资源信息发布平台,采用C/S、B/S双架构的设计,以B/S架构发布地理图形信息为主;使用Microsoft Visual Studio 2010的VB.NET开发语言,应用ASPMAP组件实现了林地资源的可视化。该软件在福建省将乐县林业局投入了使用。应用表明,该软件能够消除信息不对称现象,使林权流转过程更加透明,增强了投资者的信心,最终促进林权流转有序进行。

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