WebGIS在農業灌溉管理系統中的應用

摘 要：隨著人口增加、經濟發展和城市化水平的提高，水資源供需矛盾日益尖銳化。本文探討了WebGIS技術在農業灌溉管理中的應用，指出該技術對提高農業灌溉的信息化管理水平具有重要作用。

關鍵詞：WebGIS； 農業灌溉管理系統

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315(2011)4-178-001

一、引言

農業灌溉是農業生產和灌區經濟效益的基本保障，針對農業灌溉信息化管理的迫切需求和傳統管理方法的缺點，本文探討了WebGIS技術在農業灌溉管理系統中的應用，整合WebGIS技術和傳統信息管理系統的優勢，構建了基于B/S架構的農業灌溉管理系統。

WebGIS是GIS與國際互聯網的有機結合，是GIS在廣域網環境下的一種應用。從國際互聯網的任意一個節點，人們可以瀏覽網上的各種分布式的、具有超媒體特性的地理空間數據及屬性數據，進行地理空間分析、查詢，以支持智能輔助決策。

二、設計內容

開發智能化、簡便實用、易于推廣的農業灌溉管理系統，從而有效地利用有限的水資源，實現水土資源的可持續利用和管理。

主要包括以下幾個模塊：

1.數據采集與數據通訊:由分布于園林內的傳感器實現數據的采集；由下位機通過各種位于農田內的傳感器現場顯示儲存，定時向綠化帶灌溉管理的總控系統發送水分、氣候、灌溉排水系統運行條件方面的數據，使得數據庫信息能夠保持實時更新，也可以通過上位機向各下位機調用瞬時數據，了解實際情況。

2.數據庫管理及信息查詢:數據庫主要包括基本數據庫和空間數據庫。基本數據庫存儲相對穩定的即隨時空變化不大的數據（如作物信息表，區域信息表，傳感器信息表，工作人員信息表等）；空間數據庫存儲相應地理信息的數據。通過灌區信息管理模塊對采集的各種相關信息進行綜合與分類，并將其存儲于專用數據庫中，同時WEBGIS也可以從中調用相關屬性數據。

3.基于WEBGIS的后臺管理界面:本系統擬采用java語言進行開發，采用B/S結構。主要功能包括：對多幅地圖圖層進行漫游和縮放等操作；空間分析和查詢操作（根據區域信息和實時數據庫中相應的作物信息，對作物的灌溉情況進行分析查詢）；使用ORDB數據庫和SQL查詢（查詢不同作物的區域信息）；跟蹤實時事件（收集流量傳感器數據，控制灌溉用水量）；支持不同地理系統的數據格式；使網站具有空間特性。

三、設計難點及解決方案

1.地圖顯示

地圖瀏覽工具：基本的放大、縮小、移動、居中等功能。

地圖顯示和控制：根據需要，顯示背景地圖和各個圖層，并可以設定要顯示的地圖圖層，打開、關閉圖層，設置圖層顯示風格(顏色、線性、字體等)。根據地圖數據訪問類的功能，我們可以將地圖數據訪問對象類分為以下幾種對象：

1.1連接對象GxConnection。具體又可細分為：建立或斷開與數據源的連接；管理地圖對象(包括增刪改查地圖數據)；管理圖層對象(包括增刪改查圖層數據)；管理參照系對象(包括增刪改查參照系數據)；管理顯示配置對象(包括增刪改查顯示配置數據)；管理圖例庫對象(包括增刪改查圖例庫數據)；事務支持機制；SQL查詢。

1.2圖層對象GxLayer。具體功能包括：圖層描述信息編輯；空間索引信息的編輯；實體表的用戶字段定義集的編輯；實體的增刪；刷新與更新圖層數據；查詢圖層中的實體。

1.3實體對象GxEntity。一個實體通常從屬于一個圖層。一個實體對象應包括幾何信息和用戶信息兩部分。每個圖層有一個實體表，存儲從屬于該圖層的實體。

1.4參照系對象GxReferenceSystem。參照系用來描述客觀世界中事物與系統中實體對象的空間信息映射關系。在系統中一個圖層與一個參照系關聯，參照系記錄了圖層中的空間數據的是如何從原始數據轉化而來的，用戶可以通過參照系來實現空間數據的坐標變換。

1.5圖例庫對象GxLegendLib。圖例庫訪問對象用來管理庫中的圖例。任何一個大于0的整數都是一個有效的圖例號，如果圖例號在圖例庫中存在，它對應一個用戶配定的圖例；如果不存在，它對應缺省圖例。

地圖可視化對象類用來提供顯示地圖的構件。具體分為以下三類對象：

（1）地圖顯示構件GxMapView

地圖顯示構件，用于地圖的顯示，它能提供視窗與投影系之間的坐標轉換功能。在其上需要管理一組鼠標工具類，通過它們可以完成各種特定的功能（如地圖編輯、實體選取、地圖量測等）。

（2）地圖對象GxMap

二次開發者可見的顯示地圖，是個抽象層次的概念。一個顯示地圖管理一組圖層的顯示。它提供了對當前地圖顯示范圍以及地圖中圖層的增加、刪除等的操作功能。借助該對象能夠對圖層實施有效的管理。

（3）顯示圖層對象GxMapLayer

顯示圖層，抽象的意義上的圖層，它對應于一個物理存儲的圖層(Layer)或一系列視圖。當在不同比例尺下顯示時，可以選擇相應的視圖來代替實際的圖層，從而達到快速顯示的目的。

2.屬性查詢和統計

查詢：直接訪問屬性數據庫，查詢各類信息，如作物信息、區域信息等。根據查詢內容具體地把所需查詢信息顯示出來。

3.空間查詢

在地圖上選擇地圖元素，可以顯示相應的地圖信息和關聯的屬性信息，并在對地圖上的點進行編譯。比如說，在區域查詢模塊中，只要輸入作物區域名稱，可以查詢出該區域的具體信息，并且在地圖上該區域居中且高亮顯示。

空間地理信息主要存放在數據庫表區域明細表中，該表包含區域關鍵點的x、y、z三維坐標以及其所構成的區域的點序編號，并由相應構件完成關鍵點區域的繪制。

參考文獻：

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