基于WebGIS的三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物信息系統(tǒng)構(gòu)建

曾洪靖

（重慶市北碚區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院，重慶 400700）

基于WebGIS的三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物信息系統(tǒng)構(gòu)建

曾洪靖

（重慶市北碚區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院，重慶 400700）

文章以三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物為研究對象，建立基于MySQL語言的數(shù)據(jù)庫，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，建立WebGIS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)體系。實(shí)現(xiàn)了庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源信息的采集、分析、管理、決策與空間信息管理功能，直觀、形象地顯示資源的空間分布狀況以及變化趨勢等。文章實(shí)現(xiàn)了對三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源進(jìn)行準(zhǔn)確、高效、全面、規(guī)范的管理、發(fā)布與定期監(jiān)測。

三峽庫區(qū)；農(nóng)業(yè)野生植物；WebGIS

三峽庫區(qū)西起重慶，東至湖北宜昌的長江沿岸形成一個(gè)巨大的狹長形水庫，全長超過600 km。土地肥沃，氣候溫和，光照充足，植物資源十分豐富，素有古老植物的“避難所”和植物區(qū)系“交匯地”之稱，是我國資源植物的寶庫。農(nóng)業(yè)野生植物又稱為作物野生近緣植物，是指所有與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活密切相關(guān)的野生植物[1]。建立農(nóng)業(yè)野生物種原生境保護(hù)區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)，進(jìn)行監(jiān)督管理，保證保護(hù)區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)野生植物正常生存繁衍，真正實(shí)現(xiàn)資源永續(xù)利用；編制三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源調(diào)查報(bào)告，提出保護(hù)三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源的措施及建議，對調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，保證糧食安全和生態(tài)安全具有重要戰(zhàn)略意義。本文選用WebGIS平臺(tái)，主要采用MySQL數(shù)據(jù)庫，以B/S結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源信息的采集、分析、管理、決策與空間信息管理。

1 研究區(qū)概況

三峽庫區(qū)重慶段地處東經(jīng)105°49′～110°12′，北緯28°56′～31°28′，總面積46 249 km2，占整個(gè)三峽庫區(qū)的79.85%，占重慶市總面積的56%。獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境使該地區(qū)野生植物具有種類繁多、區(qū)系復(fù)雜、名貴珍稀植物豐富、生態(tài)類型多樣的特點(diǎn)[2]。野生農(nóng)作物資源較多，包括野生大豆、野生蕎麥、野生蠶豆、野生豌豆、野生高粱、野生燕麥等。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，三峽庫區(qū)野生植物的生長環(huán)境日益惡化。野生植物資源近20年減少了80%，生存境況惡化嚴(yán)重。

2 數(shù)據(jù)信息的獲取與處理

重慶三峽庫區(qū)野生植物資源數(shù)據(jù)庫的建立是通過WebGIS平臺(tái)直觀形象地管理和展示與農(nóng)業(yè)野生植物分布相關(guān)信息，為確定國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄及保護(hù)方案提供依據(jù)。在實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)之前，需要完成對數(shù)據(jù)庫的安裝、配置和創(chuàng)建，并完成數(shù)據(jù)的錄入。

根據(jù)重慶市三峽庫區(qū)野生植物資源的實(shí)際分布，分別向西南大學(xué)、重慶市農(nóng)業(yè)學(xué)校、重慶市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站、三峽庫區(qū)重點(diǎn)區(qū)縣農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站等單位咨詢并獲得相關(guān)資源數(shù)據(jù)，依據(jù)野生植物資源的發(fā)現(xiàn)地、經(jīng)度、緯度、海拔、環(huán)境參數(shù)、生物學(xué)描述、分布面積等情況進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，構(gòu)建重慶三峽庫區(qū)野生植物資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)開發(fā)工具

3.1.1 WebGIS

隨著計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，GIS理論與技術(shù)的日臻完善，它的應(yīng)用滲透于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，出現(xiàn)了新的GIS應(yīng)用技術(shù)—WebGIS。萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）是因特網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到GIS開發(fā)技術(shù)的產(chǎn)物，從互聯(lián)網(wǎng)的任一節(jié)點(diǎn)，Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖等[3-4]，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對WebGIS給予了廣泛關(guān)注。本系統(tǒng)采用的WebGIS平臺(tái)，是通過Internet對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布和應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的共享和交互操作。采用瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)，通過服務(wù)器向客戶端提供信息和服務(wù)，而用戶可在瀏覽器端獲得信息和服務(wù)[5]。WebGIS主要功能包括地理信息的空間分布式獲取、地理信息的空間、空間查詢與檢索、Web資源的組織等。

3.1.2 MySQL

MySQL廣泛地應(yīng)用在Internet上的中小型網(wǎng)站中。由于其具有體積小、速度快、總體擁有成本低、開放源碼等優(yōu)點(diǎn)，很受個(gè)人使用者和中小型企業(yè)的歡迎[6]。本系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)的軟件部署，數(shù)據(jù)庫主要采用MySQL建立三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源與質(zhì)量信息。數(shù)據(jù)包括植物資源信息數(shù)據(jù)及植物質(zhì)量信息數(shù)據(jù)，同時(shí)也包含大量的地理圖形數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)。

3.2 系統(tǒng)概述

三峽庫區(qū)野生植物資源數(shù)據(jù)庫需要載入空間數(shù)據(jù)，通過空間數(shù)據(jù)庫組織和管理采集獲取的大量庫區(qū)野生植物信息數(shù)據(jù)，主要包括植物類型、采集區(qū)域、分布范圍、生態(tài)環(huán)境指標(biāo)、植物生長情況指標(biāo)等一系列數(shù)據(jù)。并組織成地圖展示所需的各類數(shù)據(jù)格式。建立地理數(shù)據(jù)和庫區(qū)野生植物數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)邏輯，把各類植物資源信息與地理數(shù)據(jù)結(jié)合，形成農(nóng)業(yè)野生植物分布統(tǒng)計(jì)分析所需的各類專題地圖，實(shí)現(xiàn)基于Web平臺(tái)的可視化、交互式、圖文并茂的應(yīng)用系統(tǒng)。在這種需求下，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)采用B/S結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的WebGIS系統(tǒng)，整合多方數(shù)據(jù)[7]。

3.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源網(wǎng)的核心系統(tǒng)功能是實(shí)現(xiàn)植物資源數(shù)據(jù)的讀取、地圖數(shù)據(jù)的處理和訪問用戶的互操作等。需要把地圖數(shù)據(jù)和庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源采集信息結(jié)合起來，通過空間定位、空間分析、地圖疊加、屬性查詢、統(tǒng)計(jì)分析等手段，充分挖掘采集到的數(shù)據(jù)信息，并從多角度進(jìn)行展示。在對野生植物資源數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建必須考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、靈活性和健壯性。

3.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本文系統(tǒng)客戶端的WebGIS地圖展示及所有的信息展示窗口不是傳統(tǒng)的網(wǎng)頁文本或電子表格模式，而是通過電子地圖作為地圖，把所有需要展示的信息和查詢結(jié)果都直接在電子地圖上繪制出來。這樣可以讓用戶直觀地了解采集的野生植物在山峽庫區(qū)的具體位置和分布情況。同時(shí)還可以通過不同顏色和不同的圖標(biāo)大小來展示各野生植物的類別及其分布的數(shù)量差異等信息，因此客戶端地圖顯示插件的功能強(qiáng)弱將對整體的用戶體驗(yàn)產(chǎn)生巨大的影響。在本研究課題中，客戶端WebGIS地圖插件的選擇使用了Google提供的Google Map API。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)主要研究對重慶三峽庫區(qū)野生植物資源數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和應(yīng)用。依據(jù)近年來對三峽庫區(qū)野生植物資源保護(hù)開展的工作，通過WebGIS平臺(tái)，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫為核心，實(shí)現(xiàn)對三峽庫區(qū)野生植物資源進(jìn)行準(zhǔn)確、高效、全面、規(guī)范的管理、發(fā)布與展示，將三峽庫區(qū)野生植物資源信息的采集、監(jiān)測、分析和管理融為一體，能夠直觀形象地顯示資源的空間分布狀況以及變化趨勢等。通過該系統(tǒng)可以分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展與野生植物資源之間的內(nèi)在聯(lián)系，為相關(guān)部門提供資源管理與決策支持手段。

[1]楊慶文，秦文斌，張萬霞，等.中國農(nóng)業(yè)野生植物原生境保護(hù)實(shí)踐與未來研究方向[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2013（1）：1-7.

[2]幸奠權(quán).三峽庫區(qū)植物資源及保護(hù)[J].生物學(xué)通報(bào)，2007（9）：10-12.

[3]黃耀裔，彭志成.基于組件式WebGIS的統(tǒng)計(jì)專題圖的實(shí)現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息，2014（3）：35-37.

[4]宋關(guān)福，鐘耳順，王爾琪.WebGIS-基于Internet的地理信息系統(tǒng)[J].中國圖像圖形學(xué)報(bào)，1998（3）：251-254.

[5]劉南，劉仁義.WebGIS原理及應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

[6]劉鑫.MySQL和PostgreSQL的對比選擇[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（2）：171-173.

[7]袁偉，洪玫，魏冬梅.基于B/S模式的WebGIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2008（8）：8-11.

Design and construction of WebGIS-based agricultural wild plant resources information system for Three Gorges Reservoir region

Zeng Hongjing
（Beibei Teachers’ Training College of Chongqing, Chongqing 400700, China）

In this paper, the agricultural wild plants in the Three Gorges Reservoir region are taken as the research object, and the database based on MySQL language is established. Besides, WebGIS network platform system based on the computer network is established. The information collection, analysis, management, decision-making and spatial information management function of the agricultural wild plant resources in the reservoir area have been realized, and the spatial distribution of resources and the trend of change have been showed intuitively and vividly. Moreover, this paper achieved accurate, efficient, comprehensive, standardized management, release and periodic monitoring of agricultural wild plant resources in the Three Gorges Reservoir region.

Three Gorges Reservoir region; agricultural wild plants; WebGIS

農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)野生資源保護(hù)專項(xiàng)；項(xiàng)目名稱：三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)野生植物資源搶救性收集與動(dòng)態(tài)監(jiān)測；項(xiàng)目編號(hào)：20110017。

曾洪靖（1985— ），女，重慶，碩士，講師；研究方向：信息技術(shù)與應(yīng)用。