喀斯特地貌共享平臺管理系統研發

肖爾波 馮丹丹 劉海 向明進 夏鋼強

（遵義院士工作中心 貴州省遵義市 563099）

1 背景

中國科學院地球化學所以南方喀斯特山地為主要調查區域，曾對南方喀斯特山地不同空間尺度山壩耦合生態系統典型類型的地質背景、地貌類型、氣候特征、土地利用特征、生態系統退化等自然環境展開了全面、系統的調查工作，獲得了大量的相關原始數據。為理清中國南方喀斯特地區環境與資源本底和生態系統退化的驅動演變機制，以及喀斯特山地區域土地資源可持續利用和生態健康發展提供了可靠的數據支持。為了方便喀斯特地貌數據的共享和使用，研發了喀斯特地貌數據共享平臺管理系統。

本系統依托中國科學院地球化學所對南方喀斯特地區的研究基礎，綜合整理山地的土壤、水文、氣候、地貌、植被、巖性等地理環境要素和土地資源等本底數據，依照中科院科學數據庫實時的標準規范和服務體系，應用分布式計算、分布式存儲等大數據技術，對已有數據庫進行深入的數據關聯和資源融合，建設喀斯特地形地貌區重點數據庫，并開發數據共享接口，依托中科院大數據工程公共服務云平臺，為領域內科技創新活動以及相關領域的交叉科研活動提供數據支撐。

2 系統概述

2.1 系統用途

2.1.1 數據收集整理與數據清洗

收集喀斯特關鍵帶的土壤、水文、氣候、地貌、地形、植被、巖性等地理環境要素和土地資源等本底數據，結合專業特點和知識結構，建立多源異構數據的知識關聯網絡，實現數據資源的深度融合，針對不同數據的特點以及不同數據間關聯情況，進行數據整理、數據清洗工作。

2.1.2 數據庫平臺搭建與數據錄入

利用現有數據（不同精度遙感影像103景、石漠化演變數據3期、石漠化演變數據3 期、5 萬尺度水文地質圖、5 萬尺度水文地質圖、氣象數據17 套、氣象數據17 套、氣象數據17 套），結合南方喀斯特石漠化專業數據庫、喀斯特科學數據中心搭建大數據開放平臺、數據采集與監控平臺兩大交流平臺。

2.1.3 統一服務門戶建設與共享接口

集成各種松耦合應用系統與共享接口的統一平臺，為用戶提供優質的應用體驗。按照不同的角色職責，為用戶分配其工作權限，讓用戶在同一個界面能訪問所有系統，避免到多個系統中分別獨立完成自身工作的麻煩。集成全部信息，統一管理，依據中科院數據中心統一要求，進行站點設計。

2.2 系統結構

如圖1 所示，本系統采用-NET 的架構進行開發，采用現階段成熟的基于MVC 的ASP-NET MVC 架構[1]。WEB SERVER 接受客戶的訪問／交易請求，并建立起安全通道之后，根據不同的業務請求，由專門的Action 進行處理，該Action 會根據不同的請求調用相應的COM 組件對數據庫進行訪問，并調用業務組件處理相應的業務邏輯，最后將結果顯示到頁面，由系統處理結果傳輸到用戶端，從而實現了對用戶業務請求的處理[2]。

圖1：系統結構圖

圖2：首頁界面

圖3：數據庫界面

表現層把結果以頁面的方式呈現給用戶，在本層中采用Razor視圖引擎技術進行實現。同時為更方便界面的修改，我們采用了模板技術，模板是一些嵌有標識符的Layout 頁面，由Razor 視圖引擎進行解析。這樣以后頁面的修改只需懂HTML 即可。

在系統實現上，采用目前國際流行的面向對象技術、MVC 的設計模式和組件技術，將整個系統從邏輯上分為展現層平臺、中間應用服務平臺和業務系統平臺等幾大部分，以提高整體網站系統的可擴展性、靈活性、易維護性。

2.3 硬件環境

服務器：CPUIntel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 v2 @ 2.60GHz；內存16G；硬盤150G。

客戶端：CPU Intel(R) Core(TM) i3 及以上；內存2G 及以上；硬盤100G 及以上。

2.4 軟件環境

服務器：操作系統 Windows Server 2012 Standard；Web 服務器 IIS 8.0；數據庫 SQL Server 2012。

客戶端：操作系統 Windows10/8/7/XP；瀏覽器：Chrome，IE，Edge，Firefox 等。

3 前臺管理系統

3.1 功能模塊

主要功能模塊（如圖2 首頁界面所示）包括：數據庫簡介、數據庫目錄、數據庫檢索、推薦數據庫、服務案例、最新數據、幫助中心、友情鏈接，在系統中進入對應的模塊即可進行信息的瀏覽。

首頁banner 圖上會有“提供數據”按鈕，點擊該按鈕，可以將用戶自己擁有的喀斯特數據提交給系統，提交完畢，等待系統審核，審核通過后即可在喀斯特數據庫門戶網站上查看到自己提供的數據。

3.2 數據庫

3.2.1 數據查看

用戶打開數據庫主頁面，通過目錄選擇合適的數據分類，再通過關鍵詞、數據檢索、數據時間等篩選條件進一步縮小數據查找的范圍。選擇數據標題，點擊標題右邊查看按鈕，進入到數據詳情頁。

數據詳情頁點擊“收藏數據”按鈕可將數據收藏，在個人中心-我的收藏中可查看該數據。基本信息、詳細信息、數據下載可切換查看內容。

3.2.2 數據下載

點擊數據下載欄，點擊“加入下載列表”按鈕，將數據加入下載列表中。在數據列表頁面，可以選擇繼續添加數據，所有需要的數據添加完畢后，填寫數據的使用目的并提交。提交完畢頁面跳轉到個人中心-我的申請中查看數據申請詳情。

4 后臺管理系統

4.1 數據庫

數據庫模塊[3]主要涉及所有前臺涉及到數據庫的操作設置，其中包括：數據庫數據管理、數據庫目錄管理、待分配數據庫、數據庫簡介、推薦數據庫、最新添加的數據庫等模塊。數據庫界面如圖3 所示。

4.1.1 數據庫管理

用戶打開數據庫主頁面，進行數據的錄入和增刪改查，同時可以設置數據關鍵詞。點擊查看按鈕，進入到數據詳情頁，如圖3 所示。點擊新增按鈕，新增數據，將所有信息填寫完畢后，點擊提交按鈕，需要數據審核人進行審核，數據審核人審核通過后，即可錄入到數據庫中。

4.1.2 數據庫目錄

用戶可以編輯數據庫目錄，進行新增和修改操作。

4.1.3 待分配數據庫

之前提交的新增數據會歸類到待分配數據庫中，管理員需要分配數據給數據審核人，由數據審核人登錄系統并審核通過后，即可歸檔加入數據庫。用戶通過篩選功能也可以查看到歷史審核記錄。

4.1.4 數據庫簡介

用戶可以在該模塊編輯數據庫簡介，數據庫簡介是純文本形式。

4.1.5 推薦數據庫

用戶在此處設置推薦的數據庫，此處設置的推薦的數據庫，會顯示在喀斯特數據庫服務網站首頁。

4.1.6 最新添加數據庫

用戶最新添加的數據，會顯示在此處，同時，最新添加的數據也會顯示在喀斯特地貌共享平臺后臺管理系統門戶網站首頁。

4.2 審核

4.2.1 用戶認證審核

門戶網站下載數據，下載權限需要進行實名認證的認證申請會在此處顯示，實名認證通過的，用戶既可以前臺下載數據，如果認證不通過，用戶則需要重新提交材料并重新申請。

4.2.2 數據申請審核

門戶網站下載數據，用戶需要提交下載數據的申請，填寫數據使用目的等，管理員在后臺查看用戶申請，并選擇是否同意用戶的下載申請。如果同意，則用戶就可以在門戶網站上下載申請的數據，如果不同意，則用戶需要重新提交材料。

4.3 系統用戶

系統用戶主要功能是管理系統賬號，其中角色包括：超級管理員、普通管理員和審核管理員。超級管理員可以對系統賬號進行分配、新增、刪除、修改密碼，普通管理員和審核管理員只能管理自己的賬號。

4.4 審核管理員功能

展示的是審核管理員的后臺賬號登錄頁面，審核管理員只有審核數據的功能，當管理員將數據分配給審核管理員后，審核管理員登錄自己的后臺賬號，進行數據審核即可，審核通過，數據則加入數據庫，審核不通過，管理員需要重新修改數據。

5 結論

本論文通過建設喀斯特地形地貌區重點數據庫，并研發了數據共享平臺。主要結論如下：

（1）本系統依托中國科學院地球化學所對南方喀斯特地區的研究基礎，綜合整理山地的土壤、水文、氣候、地貌、植被、巖性等地理環境要素和土地資源等本底數據，依照中科院科學數據庫實時的標準規范和服務體系，應用分布式計算、分布式存儲等大數據技術，對已有數據庫進行深入的數據關聯和資源融合，建設了喀斯特地形地貌區重點數據庫，并開發數據共享接口，依托中科院大數據工程公共服務云平臺，為領域內科技創新活動以及相關領域的交叉科研活動提供數據支撐。

（2）本系統包括前臺和后臺兩個模塊，基于此可方便的進行數據庫的瀏覽、使用和管理。