基于Silverlight的海洋與漁業信息化綜合管理平臺研究與實現

張文峰，文學東，王艷軍

(寧波市測繪設計研究院，浙江寧波 315042)

摘 要：發展海洋經濟，需實現從傳統海洋管理向數字海洋和智慧海洋轉變。本文研究并實現基于Silverlight技術的海洋與漁業信息化資源管理，著重解決海量海洋漁業專題數據存儲、管理、網絡傳輸效率和二三維一體化等技術問題，實現二維影像數據、海洋漁業專題數據、三維建模數據、多媒體和3D動畫在網絡Web的無縫集成，為海洋信息資源科學管理和宏觀決策提供強有力的基礎支撐。

關鍵詞：Silverlight；富客戶端；二三維一體化

基于Silverlight的海洋與漁業信息化綜合管理平臺研究與實現

張文峰?，文學東，王艷軍

(寧波市測繪設計研究院，浙江寧波 315042)

摘 要：發展海洋經濟，需實現從傳統海洋管理向數字海洋和智慧海洋轉變。本文研究并實現基于Silverlight技術的海洋與漁業信息化資源管理，著重解決海量海洋漁業專題數據存儲、管理、網絡傳輸效率和二三維一體化等技術問題，實現二維影像數據、海洋漁業專題數據、三維建模數據、多媒體和3D動畫在網絡Web的無縫集成，為海洋信息資源科學管理和宏觀決策提供強有力的基礎支撐。

關鍵詞：Silverlight；富客戶端；二三維一體化

1 引 言

寧波市海洋資源豐富，尤以“港、漁、油、景、涂”五大資源更為突出。近年來，寧波市把建設海洋經濟強市作為全面落實科學發展觀，轉變經濟發展模式，拓展發展空間的重要舉措。加快海洋經濟發展，建設海洋經濟強市，必須要緊緊依靠海洋與漁業的科技發展和創新，加強海洋與漁業的科學綜合管理，充分開發和利用海洋漁業資源，以信息化技術手段保障資源開發與增殖、發展與環保相互協調[1～2]，防止和改變利用海洋與漁業資源的無序、無度現象，提高資源的利用效率，促進海洋與漁業經濟的可持續發展。

加強海洋與漁業的科學管理工作，需要調整轉變管理方式，實現從傳統海洋管理向數字化海洋管理，乃至智慧海洋管理的轉變[3]。建立寧波市海洋與漁業信息化綜合管理平臺，以更好地開發和管理已有資源，推動信息共享，消除信息孤島[4]，為寧波市海洋資源的合理開發、漁業資源的合理利用、海洋環境保護和海洋防災減災等提供有效和科學的基礎信息。

寧波市海洋與漁業信息化綜合管理平臺，建立完整統一的基礎地理空間和海洋與漁業專題數據庫，并基于Silverlight技術構建富客戶端，重點研究海量數據存儲、管理和網絡傳輸效率和二三維一體化等技術，實現二維影像數據、三維建模數據、多媒體和3D動畫在網絡Web的無縫集成，為海洋局信息資源共享和宏觀決策提供了強有力支撐。

2 系統總體架構

平臺軟件體系結構劃分為一個基礎平臺(寧波市海洋與漁業信息化綜合管理平臺)，三個體系(標準規范體系、安全保障體系和系統管理維護體系)和五個層次(數據采集層、資源管理層、應用支撐層、業務應用層和表現層)，如圖1所示。

系統總體架構中:

(1)IT基礎設施平臺。包括系統運行所需的軟硬件和網絡體系，是各種應用系統交互的基石。

(2)數據采集層。采集海洋與漁業信息化管理平臺的各類基礎數據、專題數據，通過PDA野外采集、專題空間數據編輯等過程，向資源管理層提供數據。

(3)資源管理層。存儲管理海洋與漁業信息化管理平臺的各類基礎數據、專題數據，通過數據轉換、加工、提取和過濾等過程，向應用支撐層提供應用服務數據。

(4)應用支撐層。作為平臺的基礎組件，將應用中有關功能以組件或服務的形式集成到平臺中，并提供相關API接口來減少系統間的耦合度；具備靈活的開發部署方式，海洋與漁業應用業務邏輯是基于平臺之上開發的，各個組件之間相互獨立，同時又基于統一的技術規范體系，非常便于集成或分布式部署。

(5)業務應用層。包括各業務系統，集中運行業務邏輯。

(6)表現層。又稱用戶訪問層，負責與用戶交互，接受用戶對系統的服務請求，并把業務應用層的處理結果展現給用戶。

圖1 系統總體架構

3 關鍵技術研究

3.1 基于Silverlight的富互聯網應用技術

隨著信息系統技術的發展，管理者對信息系統的要求也在提升。而以傳統HTML開發的應用軟件由于控件和處理機制的原因存在一些不足，具體包括:客戶端使用界面單調，不夠美觀；在多媒體、文字等方面整合性不足；頁面跳轉、刷新時數據交換量大，響應緩慢等問題，大大降低了用戶的客戶體驗[5]。

富互聯網應用(Rich Internet Applications，RIA)，是將傳統桌面應用程序的用戶交互體驗性與Web應用程序部署靈活性結合的下一代網絡應用程序。特別是Silverlight技術的產生和發展彌補了傳統HTML的不足，具體表現為:

(1)客戶端用戶交互體驗得到增強。采用數據綁定機制將具有絢麗效果的樣式和模版的用戶界面元素與數據源對象綁定在一起，并整合音頻、視頻、動畫等特性實現豐富交互、界面美觀的應用程序，實現全新用戶體驗。

(2)提高頁面快速響應時間。傳統B/S模式開發的Web頁面常出現操作峰值流量過大導致反應遲鈍的問題。基于Silverlight技術，大數據能夠被緩存在客戶端而往返服務器次數較少，減輕服務器的壓力，比傳統Web頁面響應速度快，如寧波市江東區10 km2方位的10 M數據基于Silverlight顯示時間為1.2 s，而在傳統Web顯示則需3 s多。

3.2 二三維一體化技術

二維GIS擁有成熟的數據結構、多種多樣的專題圖和統計圖、豐富的查詢、強大的分析手段、成熟的業務處理流程等。而三維GIS相比二維GIS具有更加直觀、更加具體的優勢，容易被更多的用戶所接受。本文利用動態坐標匹配技術，根據二維或三維具體坐標值結合設定的誤差閾值搜索相應坐標點值，實現了二維和三維GIS系統間的相互無縫流轉，并能夠在三維系統中動態添加和編輯ArcSDE數據層，真正實現了二三維數據的一體化瀏覽、一體化查詢和一體化編輯。

4 具體功能實現

4.1 PDA野外采集系統

PDA野外采集系統是野外數據采集員用PDA準確記錄野外觀測與描述的數字化系統，實現從野外數據采集到內業資料綜合整理全程計算機輔助化[6]。PDA野外采集系統實現的功能如圖2所示，圖中顯示了能夠在移動PDA設備端進行海洋與漁業中池塘養殖專題數據的錄入、編輯和查詢，針對不同分類專題信息可進行數據新增和修改。

圖2 PDA野外采集系統的數據管理

4.2 GIS綜合管理平臺

平臺基于ArcGISAPI for Silverlight實現了海洋與漁業多專題數據的一體化集成，用戶通過一站式服務平臺可以根據地理空間位置或屬性字段快速查詢和檢索關聯的信息資源，如圖3即是根據空間地圖定位顯示池塘養殖戶名稱、性質、面積、行政區劃和漁業從證等詳細情況。同時，系統提供便捷的查詢統計/報表輸出、歷史對比、系統管理和用戶標注等功能，如圖4即是統計寧波市鄞州區所有漁業養殖分類數目、面積等信息，并以柱狀和餅狀圖顯示養殖類別統計結果。

圖3 一體化管理平臺

圖4 漁業養殖類別統計分析

4.3 三維仿真應用系統

三維仿真應用系統通過對漁港、船舶、避風錨地、燈塔、浮標、指揮中心等海洋部件的三維建模，不但實現了海洋與漁業相關資源的立體化管理，而且通過三維仿真模擬，能夠進行海洋與漁業防臺風預案進港路線、停泊船位的全仿真演練，如圖5直觀形象地虛擬了海洋與漁業各類船只停泊漁港的情境，能夠滿足船位調度、管理和監控需要。同時，三維仿真應用系統也為各類船只提供虛擬進港航路模擬，如圖6顯示了海島周圍安全航路和海上障礙物的標識，特別是在臺風來臨等危險境況下為漁船安全進港航路選擇提供保障，也開辟防臺風預案演習的新模式。

圖5 海洋與漁業立體化管理

圖6 防臺風預案演練

5 總 結

寧波市海洋與漁業信息化綜合管理平臺利用微軟的Silverlight技術構建富客戶端，實現了海洋與漁業的一站式服務平臺，并且已經為海洋局的視頻監控系統、漁船監控系統和溢油探測系統以Web Service地圖服務的方式提供底圖數據支撐，真正實現了海洋局內部的一張圖共享服務。

[1] 陳方平.福建“數字海洋”建設初步構想[J].福建水產，2005(2)：38～40.

[2] 徐海龍，馬志華，喬秀亭等.我國海洋漁業地理信息系統發展現狀[J].海洋通報，2012，31(1)：113～119.

[3] 龔彩霞，陳新軍，高峰等.地理信息系統在海洋漁業中的應用現狀及前景分析[J].上海海洋大學學報，2011，20 (6)：902～909.

[4] 黃冬梅，于慶梅，何盛琪等.海域使用管理輔助系統設計與實現[J].計算機應用與軟件，2010，27(12)：174～176.

[5] 孫超，鐘珞.基于Silverlight的富界面應用研究[J].武漢理工大學學報，2008(30)：95～97.

[6] 李陽東，朱國平，田思泉.利用ArcGISMobile技術開發海洋漁業數據采集系統[J].海洋技術，2011，30(4)：82～86.

Research and Implementation of Ocean and Fishery Information M anagement System Based on Silverlight

Zhang Wenfeng，Wen Xuedong，Wang Yanjun
(Ningbo Institute of Surveying＆Mapping，Ningbo 315042，China)

Implementation of the change from the traditionalmarinemanagement to the digital transformation ofmarine and ocean ofwisdom is the key to develop themarine economy.This article achieves the application of the Silverlight technology in marine information resourcesmanagement，Effectively solving problems such as themassive data storage，management，Network transmission efficiency and two or three dimensional integration technology，and realizing the seamless integration of clients in two-dimensional image data，3Dmodeling data，multimedia，and 3D animation.These provide a powerful technical and data support to Marine information resources sharing and decision-making.

silverlight；seamless integration of clients；two and three dimensional integration technology

1672-8262(2013)03-30-04

P208.2

A

2012—10—16

張文峰(1981—)，男，工程師，主要從事測繪與地理信息工作。

國家自然科學基金項目(40906092)