基于GIS的定海區(qū)農業(yè)產業(yè)“一張圖”集成及應用

王佳穎，任周橋

(1.舟山市定海區(qū)農業(yè)農村局，浙江 舟山 316000； 2.浙江省農業(yè)科學院 數(shù)字農業(yè)研究所，浙江 杭州 310021)

地理信息系統(tǒng)(GIS)是能夠解決和回答一系列地學及空間領域問題的計算機支持系統(tǒng)[1-3]。近年來，隨著經濟建設的迅速發(fā)展，浙江省地理信息系統(tǒng)應用步伐顯著加快，取得了良好的經濟效益和社會效益。2012年浙江省推行現(xiàn)代農業(yè)地理信息系統(tǒng)，定海區(qū)建設完成了基于全省電子政務內網的現(xiàn)代農業(yè)地理信息系統(tǒng)，提供農業(yè)“兩區(qū)一田”(糧食生產功能區(qū)、現(xiàn)代農業(yè)園區(qū)和標準農田)相關信息，為管理決策提供服務。

隨著現(xiàn)代農業(yè)信息化發(fā)展的要求，原有的地理信息系統(tǒng)相對封閉，不足以滿足定海區(qū)農業(yè)產業(yè)成果展示需求，且存在用戶使用率過低、應用面狹窄、系統(tǒng)資源浪費等問題[4-6]。由于定海區(qū)各產業(yè)獨自管理，農、林、牧、漁業(yè)數(shù)據(jù)共享性較差，管理用戶需要從多渠道、多系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)，無法進行統(tǒng)一查看、分析。建立一個可個性化定制的大農業(yè)產業(yè)“一張圖”，規(guī)范、系統(tǒng)、公開地展示全區(qū)農業(yè)產業(yè)成果，使更多人方便查看全區(qū)農業(yè)產業(yè)發(fā)展狀況勢在必行，不僅關系到定海區(qū)現(xiàn)代農業(yè)地理信息系統(tǒng)成果轉化及延伸，還關系到全區(qū)乃至全市農業(yè)信息化的發(fā)展。

1 信息采集

1.1 主體調查

采用資料調閱、電話問詢、現(xiàn)場調查等手段，充分調研定海區(qū)農林牧漁業(yè)經營主體共146家，覆蓋定海區(qū)大部分規(guī)模農業(yè)產業(yè)經營主體。采集主體種養(yǎng)規(guī)模、主營品種、上市時間、主體經營狀況、基地與產品圖片等信息，并按照產業(yè)類型、主營品種，進行主體分類編碼，為農業(yè)產業(yè)“一張圖”集成提供詳實的屬性數(shù)據(jù)和信息。

1.2 地圖采集

地圖數(shù)據(jù)采集包括兩方面：一是對已有農業(yè)“兩區(qū)”之外的灘涂養(yǎng)殖區(qū)、水產養(yǎng)殖區(qū)、蔬菜種植區(qū)等較大規(guī)模的產業(yè)區(qū)進行調查和四至范圍信息采集，形成相對完整的定海區(qū)農業(yè)產業(yè)空間布局圖；二是對產業(yè)經營主體的生產基地進行采集，建立主體與產業(yè)區(qū)塊的對應關系。在采集工作中，采用內外業(yè)相結合的方式，首先應用高清遙感影像圖，請產業(yè)管理人員對產業(yè)區(qū)塊和主體生產基地邊界較為清晰的，直接進行邊界勾繪；然后對其余的實地手持GPS踏勘、跟蹤繪制區(qū)域位置。通過采集相關主體和產業(yè)區(qū)塊的空間數(shù)據(jù)信息，為農業(yè)產業(yè)“一張圖”集成提供空間數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)設計

2.1 地圖服務與應用

為了節(jié)約成本，系統(tǒng)基于開源的GIS軟件來解決與地圖相關的各項功能。Geoserver是一個功能齊全，遵循OGC開放標準的開源WFS-T和WMS服務器，允許用戶查看和編輯地理數(shù)據(jù)，被廣泛應用到在線地圖系統(tǒng)。在本系統(tǒng)開發(fā)中，選用GeoServer作為地圖服務器，用來部署、發(fā)布和管理更新定海區(qū)農業(yè)產業(yè)空間數(shù)據(jù)；在前端采用Openlayers，它是一個用于開發(fā)WebGIS客戶端的開源的JavaScript包，支持的地圖來源十分廣泛，包括Google Maps、Bing Maps、天地圖、百度地圖等等。在本系統(tǒng)中，利用Openlayers調用公共的舟山天地圖服務作為系統(tǒng)的背景性基礎地理數(shù)據(jù)，然后在其上面疊加農業(yè)產業(yè)空間數(shù)據(jù)圖層，實現(xiàn)網絡地圖集成、展示和查詢等各項功能。

2.2 內網數(shù)據(jù)的提取與轉換

利用ArcGIS提供的Python腳本工具定制工作流，定時或不定時提取內網上的數(shù)據(jù)，并按定海區(qū)農業(yè)產業(yè)“一張圖”數(shù)據(jù)規(guī)范進行自動轉換，包括坐標系統(tǒng)的轉換和字段內容的清洗，生成可供外網使用的數(shù)據(jù)。

2.3 系統(tǒng)構架

通過定制多樣化的地圖配置模板，采用多層架構，使整個系統(tǒng)體系架構在保持穩(wěn)定的同時具有足夠的可擴展性，以滿足技術和業(yè)務的發(fā)展變化，實現(xiàn)“一張圖”集成與個性化表現(xiàn)(圖1)。

圖1 農業(yè)產業(yè)“一張圖”的集成過程

3 數(shù)據(jù)集成服務

在充分調研數(shù)據(jù)分析的基礎上進行需求分析，以定海區(qū)農業(yè)區(qū)域特色品種為數(shù)據(jù)應用的基礎，根據(jù)使用對象需求的多樣化，模擬設計多種不同的信息屬性以供實際使用需要。用戶可以根據(jù)產業(yè)布局、產業(yè)類型、品種周期、季節(jié)時間、地區(qū)等多種不同的角度方便快捷地獲取所需信息內容，進而為農業(yè)、農村和農民提供互聯(lián)網信息服務。

3.1 產業(yè)布局服務

整合農林牧漁等大農業(yè)數(shù)據(jù)和浙江省現(xiàn)代農業(yè)地理信息系統(tǒng)資源，形成產業(yè)區(qū)塊，包括糧食功能區(qū)、現(xiàn)代農業(yè)綜合區(qū)、主導產業(yè)示范區(qū)、特色農業(yè)精品園、蔬菜種植區(qū)、灘涂養(yǎng)殖區(qū)和水產養(yǎng)殖區(qū)等。從數(shù)據(jù)集成分析上，可以使農業(yè)用戶尤其是涉農部門管理用戶對產業(yè)布局的把控和未來發(fā)展趨勢更加明朗。

3.2 產業(yè)信息服務

整合全區(qū)規(guī)模以上或特色性較強的122家種養(yǎng)主體和大戶信息，及24家區(qū)級以上農漁業(yè)龍頭企業(yè)信息，包括區(qū)域位置、主營品種(最多3種)、種養(yǎng)規(guī)模、種養(yǎng)模式、預計上市時間、產量、銷售收入、產業(yè)概況、主體信息等內容，并提供個性化的定制體驗。如用戶需要了解定海區(qū)草莓的種植情況或草莓采摘途徑，可選擇種養(yǎng)主體-按產業(yè)劃分-草莓，即可掌握全區(qū)種植一定規(guī)模草莓的主體信息。定海區(qū)水果首席專家“悠農果藝”公眾號便捷地調用了本系統(tǒng)的地圖信息，在不同時節(jié)推送各類水果。

3.3 地區(qū)信息服務

農業(yè)數(shù)據(jù)的地區(qū)適用性強，地區(qū)信息服務可使用戶更快速地了解本地的空間產業(yè)數(shù)據(jù)，從而形成綜合印象。

3.4 時效性信息服務

根據(jù)各類品種周期和上市時間，可以按月、季、年等多種時間段的單一或綜合方式向用戶提供實時信息服務，近年來本區(qū)農業(yè)模式從傳統(tǒng)農業(yè)種植模式逐步轉化為農旅結合的休閑農業(yè)模式，此項設計可為市民提供不同時期開展的各類休閑觀光農業(yè)信息。

4 小結

定海區(qū)農業(yè)產業(yè)“一張圖”集成系統(tǒng)的建設，突破了地理信息系統(tǒng)軟件使用上在軟、硬件方面的限制，實現(xiàn)系統(tǒng)的透明性和集成性，讓各類空間數(shù)據(jù)、文字信息整合到一起，為用戶提供了一個廉價、方便且功能較完備的平臺。本系統(tǒng)的建成應用，使定海區(qū)現(xiàn)代農業(yè)在信息化管理、決策水平、產業(yè)延伸、宣傳推廣等方面有較大的質的飛躍。