山西省漁業資源信息管理系統的設計與應用

王賢珍，呂春雙

（1.山西省水產技術推廣站，山西 太原 030006；2.天津市武清區畜牧水產業發展服務中心，天津 301700）

山西省漁業資源信息管理系統的設計與應用

王賢珍1，呂春雙2

（1.山西省水產技術推廣站，山西 太原 030006；2.天津市武清區畜牧水產業發展服務中心，天津 301700）

本文主要綜述國內漁業資源信息管理的現狀，介紹山西省漁業資源信息管理系統的功能需求、設計原則、組織架構、主要功能模塊，及其應用效果，并分析該管理系統運行以來存在的問題及解決思路。

漁業；管理系統；設計；應用

山西省漁業資源信息管理平臺是在山西省水產科學研究所開展的山西省漁業資源普查工作基礎上開發的集漁業資源數據采集、處理及展示為一體的信息管理平臺，涵蓋從采集基層的漁業資源信息到管理層決策的匯總、報表分析、GIS數據展示等信息輸出的漁業資源信息管理的解決方案。山西省漁業資源信息管理平臺采用Microsoft®.NET作為系統框架開發平臺，采用企業級WebGIS開發系統--SuperMap IS.NET 6作為漁業資源信息的網絡地理信息發布與工作平臺，實現漁業資源信息收集的信息化和網絡化、信息處理的自動化和智能化、信息發布的網絡化和平臺化。

1 國內漁業資源信息管理現狀

我國的農業資源信息管理系統從20世紀70年代末開始起步。20世紀90年代，陸登槐等[1]設計和實施了國家級農業資源數據庫建設項目。2007年馬祖社[2]開發了基于GIS的土地利用現狀查詢系統，該系統采用組件式GIS的二次開發方式，實現空間分析模塊、專題圖繪制模塊、圖表互查模塊等以實現土地利用現狀為基礎的查詢。2006年張海軍[3]研制的重慶市撞南縣土地利用系統主要進行土地利用信息查詢統計，擴展后具有一定分析和輔助決策能力。2001年郭兆夏等[4]以CITYSTAR地理信息系統為開發平臺，建立陜西省農業氣候區劃信息服務系統，實現氣候資源可視化管理。2010年李翠[5]以河北省曲周縣為研究區域，開發基于Arc GISEngine 9.2的農業資源信息管理系統。當前我國的漁業資源信息管理平臺涵蓋了5大漁業基礎領域，形成以種質資源、自然資源、生產信息、管理服務和市場信息為核心的5大信息管理平臺，主要包括：水產種質資源共享平臺、漁業自然資源數據平臺、漁業生產技術信息數據平臺、水產品市場信息數據平臺，以及漁業機構和管理服務信息數據平臺[6,7]。

2 山西省漁業資源信息管理系統

2.1 系統目標

利用信息現代科學的數據收集及分析方法和先進的技術手段，逐步建立全省范圍的漁業資源信息管理平臺，逐步形成“信息數字化漁業”平臺，將原本復雜、繁瑣的漁業資源信息收集、匯總及展示工作，通過高效、便捷的現代化信息處理手段進行合理、有效的整合、簡化和提升，并通過對各個環節的梳理，標準化漁業信息的處理流程，提高漁業資源信息的收集和使用的效率。通過系統預定義的匯總分析方法，將收集的漁業資源信息進行分類、計算、匯總、存儲，利用科學手段輸出結果。

主要目標是實現山西省漁業資源信息GIS系統地圖展現、漁業資源信息的綜合查詢、漁業生產與經濟情況的統計，以及漁業資源信息的錄入與維護等功能。

2.2 功能需求

2.2.1 GIS數據展示平臺

利用GIS技術直觀展示各類漁業資源在全省范圍內的分布范圍，可按市（縣）區域或河流水系區域分別展示，也可按魚類種類、漁業生產單位、大型水生植物、浮游生物、底棲生物、種質資源保護區等分別展現，并提供魚類種質信息、漁業專家信息、漁業機構信息和水產品批發市場信息庫查詢功能。用戶可選擇按省、市等不同地域查詢區域內各種漁業資源信息，為分布點提供地理特征、水質情況、氣象條件等信息查詢展示功能[4]。

2.2.2 分析統計平臺

平臺采用FineReport作為報表基礎服務平臺。平臺可提供按市（縣）區域、河流、水系、養殖方式等不同統計口徑統計的漁業產量、生產單位數量；提供產量曲線圖、魚類種類比例圖等；提供導出打印輸出功能；提供數據分析、匯總、查詢等功能；提供匯總統計功能，并能根據相應字段生成統計報表。系統須具備信息系統的一般功能，如數據輸入、數據編輯、數據輸出、查詢、瀏覽、放大、縮小、漫游、制圖打印、圖層標注等功能。

2.2.3 基礎管理平臺。

用于基礎數據的維護管理、漁業生產情況和系統管理等。

2.3 設計原則

遵循“總體性、先進性、標準化、實用性、經濟性、可擴充性、可管理性、成熟性，和安全性”等原則。

2.4 組織架構

2.4.1 系統邏輯架構圖

該系統平臺采用三層開發（圖1），包括：展示表現層、業務邏輯層（其中涉及圖中的業務操作和業務邏輯部分）、數據訪問層（包含業務數據接口、地圖數據服務），整個系統通過權限控制來限制各類用戶的使用。業務邏輯層分為兩大部分：一是與地理信息相關的操作功能；二是與漁業信息有關的查詢和編輯功能。

圖1 系統邏輯架構圖Fig.1 The system logic structure diagram

2.4.2 系統物理架構圖

如圖2所示，該系統平臺部署在局域網環境中，通過應用服務器和數據庫服務器來部署該應用平臺。

圖2 系統物理架構圖Fig.2 Physical architecture diagram system

2.4.3 系統頂層包圖

圖3 系統頂層包圖Fig.3 System top-level package diagram

2.5 技術實現

2.5.1 服務端

服務端采用開源的GeoServer服務器中間件，通過將SHP文件發布到GeoServer應用中來生成地圖；或者通過PostgreSQL中的空間表數據來發布地圖。GeoServer是OpenGIS Web服務器規范的J2EE實現，可以利用GeoServer方便地發布地圖數據，允許用戶對特征數據進行更新、刪除、插入操作，通過GeoServer可以比較容易地在用戶之間迅速共享空間地理信息。

2.5.2 客戶端

客戶端采用開源的JavaScript框架OpenLayers，涉及的相關API類主要有：OpenLayers.Map、Open-Layers.Layer.WMS、OpenLayers.Layer.Vector、Open-Layers.Bounds、OpenLayers.Layer.Markers。OpenLayers. Map類用于生成地圖對象，該對象通過指定div元素來輸出地圖、將OpenLayers.Layer.WMS類實例、OpenLayers.Layer.Vector類實例和OpenLayers.Layer. Markers類實例，通過方法addLayers或addLayer添加到Map對象中來生成基本地圖圖層、矢量圖層和標注圖層；通過OpenLayers.Bounds類來指定地圖顯示范圍，這樣就實現了地圖呈現[8]。

3 主要功能模塊

3.1 水域資源

水域資源包括河流、湖庫、池塘、巖熔泉等。該系統按不同資源分別展現，不僅支持地圖放大、縮小、拖動、鷹眼等常規操作，還提供地圖編輯功能。用戶可根據需要增加、刪除資源分布；輸入查詢條件（條件間為“并”的關系），查詢結果列表呈現，并提供各資源分布點詳細信息供用戶查閱。

3.2 水生生物資源

水生生物包括魚類、浮游生物、大型水生植物、底棲生物，及其他水生生物。該系統按不同生物資源分別展現，不僅支持地圖放大、縮小、拖動、鷹眼等常規操作，還可按市、縣、種類等選擇[9,10]。

3.3 漁業專題數據庫

系統針對客戶在GIS中不便展現但又需要查閱的資料信息建立專題數據庫，主要包括魚類區系組成、魚類生物學特征、漁業產量產值、水產種質資源、大型水生植物、底棲生物、漁業生產單位，和漁業專家信息等8大專題數據庫。

3.4 漁業生產和經濟

系統通過對漁業生產情況進行匯總統計，可按時間段、品種提供漁業生產的全省色溫圖，用戶可查詢產量、產值。

3.5 統計分析與數據導出

系統提供按區域、品種（種類）、水域統計的全省漁業生產情況統計分析報表，并提供導出功能，可導出EXCEL、PDF、WORD和IMAGE格式的文件。

3.6 基礎數據管理

系統通過基礎數據管理功能來維護系統中各種信息，如分布點管理、漁業資源分布管理、漁業生產情況管理、漁業機構及人員管理、魚類及水生生物管理，還包括種質資源保護區等詳細信息的維護。

4 應用效果

山西省漁業資源信息管理平臺的建成實現了山西省漁業資源信息的動態管理，為全省漁業資源開發與利用、管理與決策、科研與服務提供必不可少的科學依據和基礎支撐，為全省乃至全國漁業行業的科研、教學、管理、技術等有關單位實現資源共享，對推進現代漁業發展、提升漁業資源的管理和利用水平、實現山西省數字漁業建設具有重要意義。

平臺自2013年開展應用示范以來，漁業科研、管理及企業等部門的工作效率得到顯著提高，管理成本明顯降低，解決了漁業資源方面長期以來存在的底數不清、管理水平低下、信息技術落后的問題，促進漁業資源信息管理的可持續發展，為加快現代漁業發展做出一定貢獻。

應用效果主要表現為：

（1）提高管理的科技含量，改變傳統的作業方式，引入先進的技術手段；

（2）平臺具有對基礎漁業資源數據進行獲取、存儲、處理、分析等功能，大大縮短調查時間，成倍地降低成本，減少野外工作量，提高數據保存功能；

（3）在平臺基礎上構建了8個漁業專題數據庫，實現上下級間資源數據信息共享，避免部門間數據庫的重復建設，節約經費開支；

（4）為行政決策部門及時客觀地掌握全省漁業資源情況、編制“十三五”漁業發展規劃、統籌山西省現代漁業發展布局等提供科學依據。

5 存在問題及解決思路

平臺運行2年來，由于時間、經費和技術等方面的限制,存在信息系統脆弱[11]、信息標準不統一、數據庫規模不大、規范化程度較低、管理不規范等問題。為解決這些問題，需要做好以下工作：（1）領導重視、嚴格規范運行管理。各級漁業主管部門及平臺運行部門要高度重視漁業資源信息化管理工作，配備專門技術人才做好平臺的日常管理和數據維護工作，把運行費用納入單位日常預算，為信息化平臺運行提供人、財、物支持。（2）積極探索建立漁業信息資源共享模式，從根本上解決信息孤島問題。目前來看，我國建設了若干漁業資源信息管理平臺，但它們之間的信息或者資源還相對獨立，不利于將來通過平臺的訪問和利用來支持信息化的科研環境，也不利于對科技資源的有效共享，更不可能滿足未來科研信息化的需求[12,13]。因此，不僅要在各個平臺內部，也要在各平臺之間充分建立科技資源共享的理念，建立各個平臺之間的聯系，形成一個有機的整體，從根本上解決信息孤島問題。（3）平臺數據要具有相當規模、可用性和準確性，數據分析要向系統化、智能化發展。（4）目前移動互聯技術、3D產業技術、物聯網技術等理念已深入人心，各級政府和科研機構都應把建設信息管理平臺作為推動科技發展的有效途徑，使漁業資源信息管理平臺朝著“信息化、數字化、精準化”漁業的方向發展。

6 小結

21世紀是全球信息化的世紀，漁業信息技術作為農業信息技術的重要組成部分，必將積極參與到國際科技競爭的行列中。山西省漁業資源信息管理平臺承擔著為領導提供決策依據、為科研提供參考資料、為生產提供市場信息等多重責任，要抓住機遇，加大研究力度，科學合理地利用信息資源，探索建立漁業信息資源共享模式，促進漁業科技數據庫朝著規模化、價值化、多樣化和智能化的方向發展。建立信息資源的采集和發布體系，結合漁業信息數據庫建設，發展漁業經濟信息網絡。立足地區，面向全國，通過合理、有效地開發利用各種漁業信息資源，推動山西省在漁業生產、管理、科研、推廣環節的可持續發展[14]。

［1］陸登槐.國家級農業資源數據庫的設計和實施［J］.農業工程學報,1997,13（1）:20-24.

［2］馬祖社.基于GIS的土地利用現狀查詢系統設計與開發［J］.能源技術與管理,2007（3）:113-114,129.

［3］張海軍.基于ArcGISEngine的縣級土地利用應用系統研究［D］.西安:長安大學,2006:1-10.

［4］郭兆夏,朱琳,薛春芳,等.基于GIS的陜西省農業氣候區劃信息服務系統［J］.陜西師范大學學報：自然科學版, 2001，29（sup.）:128-131.

［5］李翠.基于ArcGISEngine的農業資源信息管理系統的研建［D］.北京:北京林業大學,2009:1-10.

［6］付強,鄔科威.基于ArcGIS平臺的漁業信息化管理平臺［J］.現代測繪,2011,34（6）:40-41.

［7］李文慧,孫書言,王翰琦,等.基于GIS的黑龍江資源信息管理系統的設計與實現［J］.森林工程,2014,30（6）:5-7.

［8］盧衛平,華苒.漁業信息化與Web技術的應用［J］.漁業現代化,2003（1）:39-41.

［9］黃巧珠,呂俊霖,麥麗芳.我國漁業科學數據庫的現狀與發展趨勢［J］.安徽農業科學,2009,37（32）:15977-15978, 16127.

［10］楊寧生,葛常水,歐陽海鷹,等.我國水產種質資源信息系統建設［J］.中國農業科技導報,2003,5（3）:47-51.

［11］劉鵬,曾瑩,任昱衡.試分析我國漁業信息化存在的問題［J］.科技傳播,2010（11）:84-85.

［12］顧云娟.江蘇湖泊漁業信息化建設的探索［J］.水產養殖,2009（5）:39-40.

［13］郭姝蘊.天津市漁業信息化現狀及發展途徑［J］.現代漁業信息,2010,25（8）:19-21,27.

［14］山西省水產科學研究所.山西漁業資源［M］.太原:山西科學技術出版社,2014.

Design and Application of Shanxi Province Fishery Resources Information Management System

WANG Xian-zhen1，LV Chun-shuang2
（1.Fisheries Techniques Extension Station in Shanxi Province,Taiyuan 030006,China; 2.Tianjin Wuqing Animal Husbandry and Aquaculture Development Service Center,Tianjin 301700,China）

The present situation of domestic fishery resources information management is described and requirements,design principles,structure,main function modules,and application of Fishery resources information management system in Shanxi Province are introduced.The problems and treatment of the management system in operation are discussed in detail.

fisheries;management system;design;application

S937；TP391

A

1005-3832（2016）03-0053-04

2015-11-18

王賢珍（1970-），女，工程師.E-mail:1960660878@qq.com