基于GIS技術(shù)的新農(nóng)村信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳 璇，吳 斌，梅丹丹，劉敏娜

(1.浙江華東測(cè)繪地理信息有限公司，浙江 杭州 310012； 2.浙江省地理信息中心，浙江 杭州 310012；3.中國(guó)新型建材設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310012)

基于GIS技術(shù)的新農(nóng)村信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳 璇1，吳 斌2，梅丹丹2，劉敏娜3

(1.浙江華東測(cè)繪地理信息有限公司，浙江 杭州 310012； 2.浙江省地理信息中心，浙江 杭州 310012；3.中國(guó)新型建材設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310012)

為提高新農(nóng)村工作中管理、決策、規(guī)劃等的信息化水平，以地理信息公共服務(wù)平臺(tái)提供的在線地圖服務(wù)為載體，利用地理信息技術(shù)，將各類(lèi)新農(nóng)村專(zhuān)題信息與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)、建立新農(nóng)村信息系統(tǒng)。系統(tǒng)采用SOA(面向服務(wù)的架構(gòu))的架構(gòu)設(shè)計(jì)，基于WCF框架與Web Service技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，用戶(hù)可在系統(tǒng)中直觀瀏覽、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)相關(guān)信息。

地理信息系統(tǒng)； 新農(nóng)村信息系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)庫(kù)； 信息服務(wù)

農(nóng)村作為當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，其測(cè)繪保障及信息化建設(shè)一直落后于城市。同時(shí)，農(nóng)村旅游、土地確權(quán)、宅基地確權(quán)登記發(fā)證、農(nóng)村土地化管理等工作都離不開(kāi)測(cè)繪的支撐。2007年以來(lái)，國(guó)家測(cè)繪地理信息局大力推進(jìn)新農(nóng)村測(cè)繪保障服務(wù)工作，在廣泛調(diào)研、統(tǒng)籌規(guī)劃的基礎(chǔ)上，先后出臺(tái)多項(xiàng)政策性指導(dǎo)意見(jiàn)，發(fā)布技術(shù)大綱，明確工作原則，全力組織實(shí)施。目前，全國(guó)已開(kāi)展59個(gè)新農(nóng)村建設(shè)測(cè)繪保障服務(wù)示范項(xiàng)目。本研究擬構(gòu)建新農(nóng)村信息系統(tǒng)，以地理信息公共服務(wù)平臺(tái)為載體，將各類(lèi)農(nóng)村信息與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，方便用戶(hù)直觀瀏覽、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)相關(guān)信息，以期為新農(nóng)村建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息化保障。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 建設(shè)框架

系統(tǒng)以滿(mǎn)足鄉(xiāng)村地理信息服務(wù)為需求背景，針對(duì)實(shí)際需要，以地理空間框架為基礎(chǔ)，充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、地理信息系統(tǒng)以及攝影測(cè)量等技術(shù)，采用層次式的技術(shù)架構(gòu)，將多源、多類(lèi)型的新農(nóng)村地理信息資源進(jìn)行有機(jī)組織，實(shí)現(xiàn)新農(nóng)村數(shù)據(jù)的高效管理與持續(xù)更新，提供便捷、安全、跨平臺(tái)的在線數(shù)據(jù)服務(wù)。具體按照以下幾個(gè)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)層。主要由數(shù)字城市共享服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“共享庫(kù)”)和新農(nóng)村數(shù)據(jù)庫(kù)2大塊組成。共享庫(kù)是在數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)提取、擴(kuò)充、重組、保密等處理后，形成可對(duì)政府部門(mén)、企事業(yè)單位和社會(huì)公眾共享的數(shù)據(jù)；新農(nóng)村數(shù)據(jù)庫(kù)包括新農(nóng)村專(zhuān)題數(shù)據(jù)、鄉(xiāng)村社會(huì)屬性數(shù)據(jù)等。

服務(wù)層。主要由數(shù)字城市地理空間框架的服務(wù)(即地理信息公共服務(wù)平臺(tái)提供的服務(wù))、公共服務(wù)資源(百度、騰訊等提供的地圖服務(wù)等)，以及新農(nóng)村信息系統(tǒng)服務(wù)3大塊組成。系統(tǒng)服務(wù)遵循OGC標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)WCF可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)新農(nóng)村信息資源的對(duì)外發(fā)布和共享，提供數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析、交通導(dǎo)航、數(shù)據(jù)管理、權(quán)限控制等各類(lèi)應(yīng)用程度編程接口(API)。

應(yīng)用層。主要包括政務(wù)應(yīng)用和公眾應(yīng)用。通過(guò)對(duì)各類(lèi)新農(nóng)村專(zhuān)題信息的采集、整合、管理、集成、展示、查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)，為政府部門(mén)提供宏觀的決策服務(wù)，為社會(huì)公眾提供地圖查詢(xún)、新農(nóng)村建設(shè)成果展示、路線規(guī)劃等服務(wù)。

綜上，該系統(tǒng)的建設(shè)以“數(shù)據(jù)層+服務(wù)層+應(yīng)用層”為基礎(chǔ)框架，以GIS為核心平臺(tái)，完成新農(nóng)村數(shù)據(jù)庫(kù)、新農(nóng)村信息系統(tǒng)的建設(shè)。

1.2 技術(shù)路線

本研究采用SOA(面向服務(wù)的架構(gòu))的架構(gòu)設(shè)計(jì)，基于WCF框架與Web Service技術(shù)實(shí)現(xiàn)，形成空間與屬性數(shù)據(jù)共享和互操作的機(jī)制，并能在瀏覽器環(huán)境下實(shí)現(xiàn)空間、屬性信息的查詢(xún)?yōu)g覽等功能。WCF框架使用托管代碼，建立和運(yùn)行面向服務(wù)的應(yīng)用程序，為系統(tǒng)提供了一個(gè)跨平臺(tái)、安全、可信賴(lài)和事務(wù)性的解決方案。具體技術(shù)路線如圖1。

圖1 系統(tǒng)的技術(shù)路線

系統(tǒng)和數(shù)字城市公共平臺(tái)基于同一套架構(gòu)體系進(jìn)行開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)，調(diào)用同一套底圖數(shù)據(jù)，其體系架構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一致性確保了建成后的系統(tǒng)可與數(shù)字城市公共平臺(tái)無(wú)縫連通，共同為城鄉(xiāng)統(tǒng)籌一體化建設(shè)提供地理信息服務(wù)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

在《美麗鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)范》(DB 33/T 912—2014)的基礎(chǔ)上，將空間數(shù)據(jù)與相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)和管理，并通過(guò)唯一編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的全面性、現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性，主要包括行政區(qū)域概況、人口信息、經(jīng)濟(jì)信息等8大類(lèi)。

新農(nóng)村信息數(shù)據(jù)庫(kù)由村莊建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)、社會(huì)事業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)、社會(huì)精神文明建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)和街景數(shù)據(jù)庫(kù)組成。各類(lèi)農(nóng)村專(zhuān)題數(shù)據(jù)主要來(lái)自從各級(jí)政府部門(mén)收集獲取的建設(shè)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)事業(yè)等方面的統(tǒng)計(jì)信息、統(tǒng)計(jì)圖表，以及其他相關(guān)資料等，主要包含屬性數(shù)據(jù)、圖片視頻、空間化數(shù)據(jù)3種類(lèi)型，通過(guò)格式轉(zhuǎn)換、空間化、整理規(guī)范化、脫密變形處理及去除冗余信息，整理入庫(kù)。街景數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)道路采集車(chē)和無(wú)人機(jī)安裝的移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)完成三維實(shí)景街景數(shù)據(jù)的采集，之后經(jīng)全景圖拼接、色彩調(diào)整、全景空間數(shù)據(jù)處理及保密技術(shù)處理，然后入庫(kù)。本研究還在數(shù)字城市建設(shè)成果中共享了電子地圖和地名地址數(shù)據(jù)。整體來(lái)看，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型豐富、多元，保證了系統(tǒng)展示的豐富性、立體性和多維性。

2.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與集成

以磐安新農(nóng)村系統(tǒng)建設(shè)為例，系統(tǒng)部署在互聯(lián)網(wǎng)，以天地圖·磐安提供的電子地圖服務(wù)為載體，全方位展示磐安新農(nóng)村建設(shè)的成果，方便普通百姓了解新農(nóng)村，達(dá)到宣傳推廣新農(nóng)村的作用。系統(tǒng)主要面向政府部門(mén)用戶(hù)和普通公眾用戶(hù)開(kāi)放使用，分為門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、在線地圖、數(shù)據(jù)采集、街景展示、運(yùn)維管理5個(gè)子系統(tǒng)。前3個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合 WCF 技術(shù)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)層與數(shù)據(jù)層的完全隔離。

門(mén)戶(hù)網(wǎng)站子系統(tǒng)技術(shù)上采用HTML實(shí)現(xiàn)界面展示，利用CSS實(shí)現(xiàn)界面樣式控制，基于JavaScript并結(jié)合第三方開(kāi)源組件JQuery 實(shí)現(xiàn)與服務(wù)層的交互請(qǐng)求。

在線地圖子系統(tǒng)利用天地圖，將新農(nóng)村專(zhuān)題空間信息疊加到地圖上，利用數(shù)字磐安建設(shè)的地名地址數(shù)據(jù)，提供關(guān)鍵詞查詢(xún)功能，方便用戶(hù)快速搜索和查詢(xún)，為用戶(hù)提供準(zhǔn)確快捷的路線規(guī)劃服務(wù)功能。技術(shù)上采用Silverlight組件結(jié)合ArcGIS API來(lái)共同完成。

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)面向村鎮(zhèn)提供用戶(hù)權(quán)限，以錄入、更新、維護(hù)本行政單位的村莊建設(shè)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)、社會(huì)事業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)，并可實(shí)現(xiàn)查看、刪除操作。技術(shù)上通過(guò)JavaScript結(jié)合第三方開(kāi)源組件Ext實(shí)現(xiàn)與服務(wù)層的交互請(qǐng)求。

街景子系統(tǒng)主要功能包括將無(wú)人機(jī)、三維全景采集車(chē)和移動(dòng)道路測(cè)量車(chē)采集到的影像數(shù)據(jù)在地圖上進(jìn)行加載，提供360°全方位的瀏覽和使用，可在地圖上對(duì)道路及道路兩側(cè)的真實(shí)設(shè)施進(jìn)行查詢(xún)和標(biāo)注等。

運(yùn)維管理子系統(tǒng)主要用于門(mén)戶(hù)網(wǎng)站子系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)、數(shù)據(jù)的更新管理，涉及村莊建設(shè)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)、社會(huì)事業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)、社會(huì)精神文明建設(shè)數(shù)據(jù)等(圖2)。

圖2 系統(tǒng)的界面

3 小結(jié)

基于“生態(tài)文明、美麗中國(guó)”的建設(shè)理念，緊密結(jié)合數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)，通過(guò)采用多源、分布式、異構(gòu)地理信息服務(wù)資源聚合的方法，聚合了不同類(lèi)型(包括數(shù)據(jù)服務(wù)、處理服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)和其他服務(wù))、不同來(lái)源(包括公共服務(wù)平臺(tái)、商業(yè)地圖服務(wù)等)的地理信息服務(wù)，建立起一套基于GIS技術(shù)的新農(nóng)村信息系統(tǒng)，針對(duì)不同服務(wù)資源配置服務(wù)聚合器，智能化地加載不同的服務(wù)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)組合，以響應(yīng)客戶(hù)端的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。系統(tǒng)利用全景技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了新農(nóng)村街景數(shù)據(jù)和實(shí)景數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理和發(fā)布。基于“一張圖”，實(shí)現(xiàn)了新農(nóng)村信息的集成和展示，能夠滿(mǎn)足當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)對(duì)測(cè)繪的需求，搭建起測(cè)繪部門(mén)為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)薄弱地區(qū)的測(cè)繪保障。

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(責(zé)任編輯：高 峻)

2017-02-17

陳 璇(1987—)，女， 浙江溫州人，碩士，工程師，主要研究測(cè)繪與地理信息，E-mail：chen_x3@ecidi.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170655

P208

A

0528-9017(2017)06-1089-03

文獻(xiàn)著錄格式：陳璇，吳斌，梅丹丹，等. 基于GIS技術(shù)的新農(nóng)村信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(6)：1089-1091.