Web GIS版縣級森林資源地理信息系統設計的技術要點

摘 要：研究在ArcGIS 10.1軟件平臺上，設計縣級森林資源地理信息系統，總結地理數據庫、GIS服務、Web GIS應用設計中的技術要點。

關鍵詞：Web GIS；ArcGIS；地理數據庫；森林資源地理信息系統

中圖分類號 S757.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）13-149-02

縣級森林資源地理信息系統是以地理信息技術為基礎，綜合運用計算機軟硬件、網絡技術以及現代森林資源經營管理方法，通過對縣域地理空間數據、森林資源空間數據與屬性數據進行輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、備份和更新等操作，實現森林資源管理、輔助決策、輔助林業生產經營等目標的信息系統。筆者通過分析縣級森林資源管理的業務需求，研究利用ArcGIS 10.1軟件平臺，實現Web GIS版縣級森林資源地理信息方法、步驟，以及在縣級森林資源規劃設計調查（二類清查）使用GIS進行數據匯總及成圖的可行性，總結系統的設計、實施過程中需關注的技術要點。

1 系統的結構與功能

系統運行于網絡平臺，采用B/S（瀏覽器/服務器）方式。系統采用分層結構：第1層，ArcSDE地理數據庫，實現在服務器上集中存儲基礎地理數據、森林資源數據功能；第2層，ArcGIS Server地理服務，利用ArcGIS Desktop定義地理數據，在ArcGIS Server服務器上發布地圖服務和可編輯的要素服務；第3層，Web GIS應用程序，以網頁的方式訪問地理服務，以編輯小班地理數據，自動數據匯總及成圖。

2 系統設計的技術要點

2.1 設置森林小班編號 森林小班的編號（ID）由林業行政編碼+正式小班號組成。行政編碼組成：縣級代碼+鄉級代碼+村級代碼，如森林小班編號34281301010001為安徽省涇縣桃花潭鎮清溪村1號小班。正式小班號自動編制方法：增加小班要素字段：X值，Y值，用VB代碼地理計算小班要素外接矩形的左上角的X值和Y植，再按Y值降序、X值升序對要素進行排序，在Excel中打開Shap文件中的DBF文件，以序列方式自動填充正式小班號。

2.2 充分利用屬性域 利用屬性域規范數據錄入，同時減少數據存儲量。方法：ArcCatalog連接地理數據庫，根據森林資源規劃設計調查調查因子代碼表、林業行政編碼表新建屬性域，新建森林小班要素，部分字段選擇屬性域。在新建要素錄入屬性表時，設置了屬性域的字段出現下拉列表，實際保存的字段數據為代碼。

2.3 合理規劃GIS服務 GIS服務規劃為二類：底圖圖層：基礎地理數據；業務圖層：森林資源小班，采伐、征占用林地、造林等其它小班。底圖圖層發布為地圖服務，并設置緩存切片方式，減少訪問時服務器的計算量，提高并發訪問的速度。對需在線編輯的森林小班要素發布為要素服務。

2.4 控制編輯權限 鄉級用戶只能創建和編輯自己創建的森林小班要素，可以查詢其它用戶創建的森林小班要素，但不能進行編輯。實現方法：ArcGIS Server中創建用戶，分配角色和權限；業務圖層發布GIS要素服務時，啟用對要素編輯權限的控制；同時啟用地理數據庫的編輯者追蹤，記錄創建或編輯要素的用戶和時間，便于在事后查看，監督工作質量。

2.5 零代碼創建Web GIS應用 利用ArcGIS Viewer for Flex或ArcGIS Viewer for Silverlight客戶端方案，在創建應用程序向導的幫助下，根據業務專題需要，添加底圖圖層和業務圖層，增加網頁編輯、查詢、打印等工具，保存并發布為不同的Web GIS應用程序。用戶在Internet Explorer打開Web GIS應用程序的網址，輸入用戶名和密碼，進入系統進行新建森林小班要素、查詢等操作。

2.6 先生產行政界線，再生產森林小班數據 在森林小班數據生產前，結合林改基本圖，先生產行政界線區域、界線要素數據，含：縣級、村級、組級（林地所有權不同）區域、界線。跨村插花處理為一個要素的多個組成部分。行政區域要素屬性表，字段增加村級單位代碼，森林小班要素屬性中行政村、村民組等字段由要素間進行地理連接，計算字段方式自動生成。

2.7 保證Web GIS在線編輯要素的拓撲質量 為保證森林小班要素間不重不漏，在Web GIS中創建小班時盡量使用“自動完成多邊形”工具，合理使用“剪切”、“合并”等工具。或采用線生成面的方式：增加森林小班界線線狀、點狀要素，在Web GIS中創建森林小班界線及點，在點屬性數據中輸入小班屬性數據，再利用ArcGIS Desktop線狀生成面狀要素，同時地理連接于森林小班點狀要素，進行字段計算自動生成森林小班面狀小班的屬性數據。

2.8 數據自動實時統計 ArcMap及Web GIS應用程序自帶的報表統計功能比較簡單，不能滿足森林資源規劃設計調查復雜的數據統計要求。利用Excel 2010數據庫前臺報表分析功能，連接到地理數據庫，插入數據透視表，定制多數據項交叉匯總的統計表，實現森林資源數據的實時、動態統計。

2.9 移動客戶端應用 在智能手機上安裝ArcGIS for Android或ArcGIS for IOS，利用3G網絡連接至服務器，可以實現GPS定位、小班查詢，也可以在野外直接編輯小班要素，填報屬性數據。

2.10 使用時態數據 時態數據是表示某個時間點的狀態的數據。在森林小班要素屬性中增加資源變化時間字段，并啟用圖層的時間屬性，在客戶端訪問地圖時即可使用時間滑塊來顯示時態數據，動態展現森林資源消長的過程，回溯小班生產經營的歷史。

2.11 年度森林資源數據的更新 在森林資源規劃設計調查的間隔期內，利用年度的采伐、造林、林地征占用等數據對森林資源數據進行更新。方法：利用地類變化小班要素數據對前期森林小班要素進行剪切操作，再將地類變化小班要素復制到前期森林小班要素，產生年度森林資源現狀小班要素。要求采伐、造林、林地征占用等要素，字段標準一致。

3 結語

利用ArcGIS 10.1軟件平臺，設計、實施縣級森林資源地理信息系統，并應用于縣級森林規劃設計調查工作中，能實現計算面積、數據分類統計、專題圖等功能，極大的提高了工作質量、效率。利用生產經營數據對森林資源數據進行更新，可以實現對森林資源的動態監測，提高了森林資源管理水平。Web GIS客戶端界面友好，不需安裝軟件，易于被林業技術人員掌握。ArcGIS 10.1系列軟件作為普適的GIS平臺，不需編程開發，即可滿足搭建縣級森林資源管理信息系統的要求。