浙江省“908”專項海域使用管理信息系統（網絡版）開發研究

金永福，何盛琪，趙 明，郭偉其，蘇 誠

（1.國家海洋局東海信息中心 上海 200137；2.上海海洋大學信息學院 上海 201306）

浙江省“908”專項海域使用管理信息系統（網絡版）開發研究

金永福1，何盛琪2，趙 明2，郭偉其1，蘇 誠1

（1.國家海洋局東海信息中心 上海 200137；2.上海海洋大學信息學院 上海 201306）

開發浙江省“908”專項海域使用管理信息系統的目的是向管理部門和社會公眾全面展示海域使用調查的數據成果，為各級海洋行政管理部門提供準確的基礎信息資料。重點對構件庫開發技術、ArcGIS數據處理和WEBGIS技術等關鍵應用技術做了介紹。該系統具備圖文雙向查詢等先進功能。

海域使用；構件庫；“908”專項

1 系統開發背景

浙江省海岸線漫長，海域資源豐富，用海活動頻繁且用海類型紛雜。為了全面掌握浙江省海域使用現狀，了解目前岸線資源的開發程度，為海域管理部門依據海洋功能區劃等相關管理規定，科學規范用海行為，使海域資源可持續利用，相關管理部門組織開展了“908”專項海域使用現狀調查。

通過近4年的海域使用現狀調查，調查單位獲取了全省所有沿海市縣的一手資料，為使浙江省“908”專項海域使用現狀調查項目的調查數據和其他成果得到有效利用，在該項目中開發“浙江省‘908’專項海域使用管理信息系統”，擬通過計算機網絡、數據庫和WebGIS等先進的信息化技術的應用，構建浙江省海域使用基礎數據庫，實現對浙江省“908”專項海域使用現狀調查所獲取的數據及研究成果進行項目查詢、圖形信息查詢、年度統計和權屬到期查詢等功能，豐富、補充國家海域使用管理系統在圖形圖像控制和圖文雙向查詢等方面功能，可提高海域管理部門科學決策和辦公自動化水平。

2 系統開發技術

2.1 構件庫技術

構件是指應用系統中可以明確辨識的構成成分，軟件構件技術是支持軟件復用的核心技術。根據系統中構件的服務對象和功能的不同，構件一般可分為3個層次。

（1）管理構件。提供WebGIS的網絡系統功能的構件。例如，目錄管理構件、文件操作構件、事件管理構件、安全管理構件等。

（2）服務構件。提供系統的GIS功能。例如，空間數據存取構件、空間分析構件和空間預測構件等。

（3）用戶構件。用戶構件直接與用戶交互，響應用戶的操作請求，是對傳統GIS應用模塊的構件化抽象。例如，數字化構件和圖形編輯構件等。

為了更好地體現異構性和多樣性，遵循獨立性原則進行組件分析提取和封裝，首先從已建MIS和GIS入手進行系統功能模塊的劃分，這是較粗粒度的劃分與分析；而后進行子系統與業務功能的細分，并最終劃分為（相對）最小粒度級別的功能構件。最小粒度的判定標準是可完成某項活動并且相互獨立不交叉的構件，構件的表現形式是Widget形式。

本系統加工提煉出的比較典型和復用率較高的構件，主要有地圖的放大構件、縮小構件、全圖顯示構件、漫游操作構件、地圖控制構件、鷹眼視圖構件、圖層控制構件、距離量算構件、任意多邊形選擇構件、圓形選擇構件、四邊形選擇構件、點選擇構件、線選擇構件、面選擇構件、地圖屬性查詢構件、柱狀圖構件，餅狀圖構件、點密度圖構件、獨立值圖構件、圖形繪制構件、點緩沖區分析構件、線緩沖區分析構件、面緩沖區分析構件、最短路徑計算構件和布局選址構件等一系列構件，在進行刻面描述與審核后進入構件庫，為構件復用打下了良好的基礎。

地圖服務開發統一采用Flex Viewer架構（框架需要的庫文件統一下發：文件名：Flex Viewer－1.0.swc）。Flex Viewer架構采用消息總線方式實現各集成構件之間的消息傳遞及與主框架的消息傳遞。其主要工作模型如圖1所示。圖中：①為繼承Base Widget；②為通過widget操作地圖、數據與服務；③為增加widget到xml文件；（A）通過配置文件管理組件；（B）容器與Widget通過接口交互。

圖1 基于Widget的構件框架集成

消息總線負責整個框架消息的發送，這樣便于不同的系統與構件之間的交互。配置管理通過對容器初始化的監聽將消息發布到消息總線上，各個Widget通過監聽消息總線的消息完成特定的任務（圖2）。

圖2 基于消息總線的構件開發

2.2 GIS數據處理技術

本系統的宗海空間和屬性數據原始格式分別為AutoCAD文件格式和Excel文件格式。其中AutoCAD圖超過3 000幅。考慮到逐一手動轉換為Shapefile格式，造成工作量巨大，且容易產生操作失誤，故充分利用ArcGIS Toolbox的強大功能，為AutoCAD向Shapefile轉換制作特定的轉換工具。

Arc ToolBox包含了ArcGIS地理處理的大部分分析工具和數據管理工具。同時提供了方便查找工具的方法和詳盡的幫助系統，可以讓我們很方便地找到需要的工具和使用方法。Arc ToolBox底下根據功能，分了許多的工具箱。在每個工具箱下，又根據細化的功能分了許多的工具集，工具集下又有許多的工具。即層次結構為Arc Toolbox→Tools→ToolSet→Tool。該工具模型如圖3所示。

圖3 AutoCAD與Shapefile轉換工具模型

先將原始AutoCAD格式數據通過“CAD to Feature Class”工具將空間數據轉換為GIS可操作的要素類，后用“Define Projection”和“Project”工具確定坐標系和投影方式。該工具具有批處理功能，轉換3 000多幅AutoCAD圖僅需幾分鐘，大大壓縮了數據處理時間。用戶使用“圖形數據管理”功能可查詢到項目宗海圖，遙感底圖也會高亮顯示宗海位置。

2.3 WebGIS技術

在本系統中，WebGIS技術主要應用在基于網絡的地圖發布功能，基于網絡的GIS地圖操作功能，基于網絡的功能區劃數據查詢功能，基于網絡的數據管理功能。這些功能能夠使更廣泛的訪問范圍客戶同時訪問多個位于不同地方的服務器上的最新數據，而這一Internet/Intranet所特有的優勢大大方便了GIS的數據管理，使分布式的多數據源的數據管理和合成更易于實現。因為普通GIS在每個客戶端都要配備昂貴的專業GIS軟件，而使用WebGIS能夠大規模降低系統成本。WebGIS做到了平臺獨立性，無論服務器端/客戶端是何種計算機，無論WebGIS服務器端使用何種GIS軟件，由于使用了通用的Web瀏覽器，用戶就可以透明地訪問WebGIS數據，與用戶使用的平臺無關。

用戶使用“空間查詢/屬性查詢”功能，可查詢到項目宗海詳細信息（包括證號、法人、項目名稱和用海類型等），遙感底圖也將高亮顯示所查詢的宗海位置。

3 系統環境要求

浙江省“908”專項海域使用管理信息系統采用B/S結構，即瀏覽器/服務器（browser/server）結構，客戶機上只需裝有瀏覽器（browser），如Windows內置的Internet Explorer，服務器安裝Oracle、SQL Server等數據庫。瀏覽器通過Web Server同數據庫進行數據交互。在這種結構下，用戶界面完全通過Web瀏覽器實現，一部分事務邏輯在前端實現，但是主要事務邏輯在服務器端實現，形成所謂3－tier結構。

在3層結構系統（3－tier system）中，系統整體分為“客戶層”（用戶界面）、“應用層”（商用邏輯）和“數據層”（數據庫）3層。在客戶端只留下用戶界面，其余均裝于服務器上。客戶端只受理用戶的操作與表示應用層的處理結果。由于將應用軟件部分與客戶端分離以及安裝于服務器上，在應用層發生變更的情況，只需變更服務器端的應用軟件便可，不會影響到系統整體。

3.1 操作系統要求

服務器端選擇Microsoft的Windows系列：Windows Server 2003或者Windows Server 2008。

客戶端選擇Microsoft的Windows系列：Windows 98，Windows ME，Windows 2000（SP4＋），Windows XP（SP1＋），Windows 2003均可。

3.2 硬件要求

本系統涉及數據量龐大，對數據安全也有嚴格要求，服務器端推薦配置：CPU主頻：3.0 GHz；硬盤：100G剩余空間；內存：3 G。由于系統架構采用B/S結構，客戶端的最低配置：CPU主頻：800 MHZ；硬盤：100 M剩余空間；內存：256 M；顯示器最低分辨率：800×600。

3.3 軟件要求

服務器端需安裝ArcGIS Server for Java Platform和Oracle 11g。客戶端只需安裝一般的瀏覽器，如Windows內置的Internet Explorer，建議使用IE7.0以達到最好的用戶體驗。

4 應用前景和結語

構件具有可復用、移植等特點，可減免重復開發造成的人力浪費。基于構件庫開發的浙江省“908”專項海域使用管理信息系統結合Flex、ArcGIS API for Flex和ArcGIS Server等平臺，在軟件界面和布局設計中，實現了Adobe Flash的界面風格，凸顯了軟件界面美觀、控件適用的特點；在功能上，實現了海域使用項目查詢、使用金查詢、項目統計、海域管理報表制作和管理、海域使用項目圖文雙向查詢和GIS圖形圖像操作等多個功能。

本系統實現了對“908”專項海域使用現狀調查數據的便捷訪問，相比目前國家海域使用管理信息系統，界面友好度、功能便捷度和操作簡易度等方面得到較大提升。本系統構件技術既支持海域使用管理，也可服務于海洋環保、預報減災等業務管理系統建設和國家“數字海洋”建設，可為浙江省海岸帶開發規劃、海洋功能區劃提供了科學依據，也將在浙江海洋經濟發展示范區的建設中起到積極的作用。

在海域使用管理信息系統的實際應用和信息發布過程中，需要在數據存儲與安全共享技術、海域管理類型標準化、宗海管理流程化等技術和政策問題開展進一步的研究，對現有的數據資料進行分級規劃和安全管理，對不同類型的用戶設置訪問權限，如數據查詢、數據更新、統計分析和檔案管理等工作［1－2］，這些都需要進一步通過研制相應的管理和服務構件來實現。

［1］ 金永福，郭偉其，蘇誠.基于Google Earth的海域使用管理信息系統的應用Ⅰ：瀏覽顯示篇［J］.海洋環境科學，2008，27（5）：513－516.

［2］ 金永福，羅冬箐，郭偉其，等.基于Google Earth的海域使用管理信息系統的應用Ⅱ：二次開發篇［J］.海洋環境科學，2010，29（3）：436－439.