生態(tài)環(huán)境信息管理中WebGIS的運用策略探究

張 娜

（中升太環(huán)境技術(shù)（江蘇）有限公司，江蘇 蘇州 215000）

生態(tài)環(huán)境的重要性不言而喻，在生態(tài)環(huán)境管理中，涉及眾多因素。如地區(qū)因素、人口因素，且環(huán)境有復雜、多變的特點。在本文的研究中，以信息管理系統(tǒng)為標準，建立計算機網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境，以解決目前在建設(shè)過程中治理、評價、人為因素干擾過多等問題。

1 生態(tài)環(huán)境信息管理WebGIS系統(tǒng)設(shè)計

在數(shù)據(jù)源中，要基于生態(tài)環(huán)境的空間數(shù)據(jù)以及實際地理情況，結(jié)合WebGIS技術(shù)思路，實現(xiàn)空間向量以及數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)組織管理?；谟⑻貭柤夹g(shù)標準，WebGIS實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化信息整合。相關(guān)使用者可以通過任意節(jié)點，瀏覽WebGIS的空間屬性信息。以網(wǎng)點為例，完成空間查詢以及分析計算。WebGIS就GPRS資源共享平臺，擴容性低、成本易于操作等優(yōu)勢，成為GIS技術(shù)的趨勢。迄今為止，WebGIS構(gòu)造以網(wǎng)關(guān)接口法、應(yīng)用程序插入法，以及Java編程等建立對象模型。較早的構(gòu)建方法，為DLL執(zhí)行文件以及相應(yīng)的腳本設(shè)置某一執(zhí)行標準點。對于可執(zhí)行文件而言，CGI的運行機制是對任何一個TCP/IP，請求創(chuàng)建一個新進程。對任意請求點實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)，無需額外創(chuàng)建。但常規(guī)的修改需要進行編譯，效率較低。因此，插件技術(shù)將服務(wù)器應(yīng)用以及數(shù)據(jù)下載整合至客戶端，并保障日常更新?？紤]網(wǎng)絡(luò)的速度，要使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃傩蔬_到理想目標。為了更好地完成WebGIS設(shè)計思路，要通過組件模型的建造方法，最常見的便是使用Microsoft的組件技術(shù)，通過融合策略。如Jave以及VBS完成功能整合。高效地完成客戶端的直觀請求，且代碼便于修改。通過APS腳本，在服務(wù)器端能夠發(fā)送給客戶。所有流程均可保密，有極高安全性，可以實現(xiàn)點、線、面以及圖形數(shù)據(jù)的整合。

2 主要開發(fā)技術(shù)分析

2.1 基本開發(fā)模式

在基本開發(fā)方式中，結(jié)合Java技術(shù)特點，安全構(gòu)建企業(yè)平臺的設(shè)計方法：通過消息服務(wù)、目錄服務(wù)整合，構(gòu)建復雜的大型應(yīng)用系統(tǒng)，保證該系統(tǒng)有應(yīng)用優(yōu)勢，兼容性較佳。在選擇的架構(gòu)中，基于流行的MVC模式，使用HTML完成定義。通過靈活的運用機制以及修改生態(tài)環(huán)境的標準，對JSP支持，使客戶能夠合理的修改已知應(yīng)用原則。協(xié)同政務(wù)平臺，集成其它系統(tǒng)，易于獲得Java編程能力，使相關(guān)客戶可以減少成本開發(fā)時間以及人員投入。

2.2 分布式計算系統(tǒng)、WebGIS門戶技術(shù)

分布式計算系統(tǒng)通過運用邏輯執(zhí)行位置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、獲取。例如，客戶在執(zhí)行相關(guān)請求時，可以發(fā)送多個處理平臺，結(jié)合不同的操作系統(tǒng)，完成計算。操作系統(tǒng)推薦Windows以及Linux，在協(xié)議選擇中，推薦HTTP或TCP/IP，構(gòu)建中間服務(wù)。在多個位置完成主流計算，執(zhí)行用戶無需關(guān)心執(zhí)行標準，僅在規(guī)定時間內(nèi)將資源實現(xiàn)整合上傳，便能得到一個正確的反饋結(jié)果。

WebGIS門戶技術(shù)是基于傳統(tǒng)MIS改進而來，為用戶提供一個統(tǒng)一的信息接入口。制定個性化菜單以及內(nèi)容，在信息流程以及數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)調(diào)度上。基于視圖界面，通過設(shè)備坐標實現(xiàn)運算。轉(zhuǎn)換XML信息，并交由連接器傳輸回WebGIS引擎。在引擎數(shù)據(jù)庫中，檢索相應(yīng)區(qū)域內(nèi)部的數(shù)據(jù)動態(tài)標準，并反饋至JSP/HTML視圖。

2.3 一體化建模技術(shù)、遙感圖像檢索技術(shù)

考慮一體化建模技術(shù)以及空間屬性，遙感儲存技術(shù)一體化建模技術(shù)突破了以往MIS、GIS建模中費時費力的問題。GIS數(shù)據(jù)儲存、MIS儲存屏、多媒體數(shù)據(jù)均使用二進制字段處理。在遙感圖像檢測技術(shù)中，借助大量的遙感影像資源，可以將行政區(qū)內(nèi)部的各敏感圖像實現(xiàn)采集。通過遙感技術(shù)設(shè)置最小像素點進行壓縮，并建立多級分辨率儲存標準。在空間數(shù)據(jù)庫中，通過回退段、儲存空間特征等，提高Web頁面大容量遙感影像的深度以及效率。

2.4 WebGIS技術(shù)

WebGIS技術(shù)在信息發(fā)布以及數(shù)據(jù)更新中要實現(xiàn)改進，通過調(diào)用空間數(shù)據(jù)庫以及API函數(shù)值，研發(fā)更新的Java數(shù)據(jù)庫。在用戶進行數(shù)據(jù)建模中，以API函數(shù)值為標準轉(zhuǎn)換坐標系數(shù)。例如，連同圖像信息可以保存至空間數(shù)據(jù)服務(wù)器中。當系統(tǒng)中的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化，以土壤侵蝕度為例。可以借助軟件調(diào)取數(shù)據(jù)實現(xiàn)分析，了解圖像數(shù)據(jù)的等級標準。在系統(tǒng)中，運行此模塊可以瞬間生成最新的空間分布數(shù)據(jù)標準，為環(huán)境生態(tài)輔助決策提供有力的分析案例。

2.5 因特爾網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型

基于英特爾網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，其WedGIS設(shè)計方案共包含三大結(jié)構(gòu)，第一大結(jié)構(gòu)為客戶服務(wù)層；第二大結(jié)構(gòu)為應(yīng)用服務(wù)層；第三大結(jié)構(gòu)作為數(shù)據(jù)服務(wù)層。第一大結(jié)構(gòu)主要包含瀏覽器群組；第二大結(jié)構(gòu)則通過一臺Web服務(wù)器，以及多臺GPS服務(wù)器組成，服務(wù)層便于用戶進行瀏覽并提交數(shù)據(jù)請求。第三大結(jié)構(gòu)通過地圖以及Web服務(wù)器，提供簡單的數(shù)據(jù)服務(wù)功能，實現(xiàn)基礎(chǔ)支持。數(shù)據(jù)服務(wù)層提供的關(guān)系型空間數(shù)據(jù)以及文件服務(wù)，考慮地圖服務(wù)的應(yīng)用集群特性，以便分擔某服務(wù)器荷載。當用戶請求過多時，集群服務(wù)器便可以在多臺服務(wù)器中均衡負載。一方面，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能；另一方面，將實際案例返回給客戶，達成共享機制。如果在客戶端創(chuàng)建地圖對象，可以更好地將此服務(wù)資源傳輸服務(wù)器端，整體設(shè)計更加方便、簡潔。

3 系統(tǒng)功能分析

3.1 功能設(shè)計

在功能設(shè)計上，可以提供生態(tài)環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)的信息功能?？紤]數(shù)據(jù)庫連接ODBC技術(shù)，與多項大型數(shù)據(jù)庫相比，簡化以往數(shù)據(jù)操作以及管理出現(xiàn)的問題，完成分布式數(shù)據(jù)庫的訪問。了解瀏覽器地圖放大、縮小、漫游等功能，并無縫銜接。考慮空間地圖在分量瀏覽疊、下載時的各項要求，在空間矢量圖形以及三格圖形的分層顯示上，可以更加直觀。如果多種矢量格式以及圖片格式下載至本地，在圖形屬性的雙向查詢中，用戶通過點擊圖片的項目點，可以獲得基礎(chǔ)信息。考慮專題圖制作的要求，可以顯示各項動態(tài)數(shù)據(jù)包含三維直方圖、散點圖、餅圖等。例如，基于Android開發(fā)組件，建立可移動客戶端。

對于未知信息以及無線通訊技術(shù)、GPS等技術(shù)，可以了解目標用戶需要在何時、何地得到準確的數(shù)據(jù)資源。無線網(wǎng)絡(luò)將移動用戶有線網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)了信息資源共享。對于移動通信的核心知識服務(wù)而言，在界面設(shè)計中，通過常規(guī)的布局以及控件實現(xiàn)第三方操作。例如，移動端數(shù)據(jù)采集包含時間、海拔、經(jīng)緯度，該系統(tǒng)采用了極為成熟的開發(fā)包。提供豐富的地圖加載功能，移動端可以在線分析地圖甚至離線加載地圖，引入地圖SDK標準，實現(xiàn)地圖相關(guān)功能操作，使軟件功能更加多樣。獲取密鑰后完成安裝包配置，在此過程中，首先將密鑰添加至權(quán)限聲明。隨后，進行地圖初始化并設(shè)定一個標準值，創(chuàng)建地圖完成數(shù)據(jù)顯示[1]。

3.2 實踐應(yīng)用

在實踐應(yīng)用中，基于英特爾的三層系統(tǒng)架構(gòu)，利用多重相關(guān)技術(shù)完成設(shè)計。具體的實踐過程，為用戶可在瀏覽器中填寫表單，輸入數(shù)據(jù)。隨后，數(shù)據(jù)可進行多選或單選，輸入數(shù)據(jù)。通過HTTP協(xié)議，傳輸Web服務(wù)器，并請求一個核心代碼[2]。在代碼發(fā)送后，Web執(zhí)行，可以通過內(nèi)嵌語言按照既定的請求，通過不同應(yīng)用程序，了解何種功能能夠直接由Web服務(wù)器完成，何種功能需要轉(zhuǎn)移至GIS服務(wù)器上完成。例如，在動態(tài)圖片查詢時，調(diào)取ASP系統(tǒng)嵌入的腳本函數(shù)，完成圖形的瀏覽、放大、平移等。這些簡單的GIS操作不會降低圖片的分辨率，在矩形放大、縮小、平移時，考慮系統(tǒng)復雜的空間功能。在專題圖制作、空間數(shù)據(jù)分層顯示、疊加均可以通過APS調(diào)用組件[3]。

如需數(shù)據(jù)核查，可以通過景觀裝置以控件加載對應(yīng)的景觀類型。在一般狀態(tài)下，可以直接讀取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也可以自身結(jié)合實際情況，對數(shù)據(jù)進行二次編輯。例，如用戶在登錄后，點擊任務(wù)管理界面，就可以核查各類信息種類，建立核查任務(wù)。在任務(wù)完畢后，創(chuàng)建檢查列表，包含時間、經(jīng)緯度。后續(xù)數(shù)據(jù)可自動填充，點擊上傳圖片，修改圖片編碼。結(jié)合實際情況，填寫地貌類型、景觀類型等。在信息采集前，要完成野外定點實現(xiàn)判讀，通過人工判斷該點是否發(fā)生變化，認證該點的采集模式[4]。

4 WebGIS技術(shù)在自然環(huán)境方面的作用

4.1 災害分析

WebGIS技術(shù)對于災害分析有著獨特的應(yīng)用優(yōu)勢，WebGIS技術(shù)可以預測洪災、泥石流、火災、地震等突發(fā)自然災害，且這些自然災害有不可控特征。除此之外，在沙塵暴、土地荒漠化、森林病蟲害等方面，WebGIS對于當?shù)刂伟蚕禂?shù)也發(fā)揮重要作用。有關(guān)部門可以通過WebGIS技術(shù)實現(xiàn)當?shù)亟Y(jié)構(gòu)的調(diào)整，例如以洞庭湖區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為例，避免洪澇災害。還能進一步利用當?shù)厮Y源，保護生態(tài)環(huán)境。由此，在應(yīng)用WebGIS技術(shù)過程中，要考慮各地區(qū)的具體需求，最大程度地發(fā)揮WebGIS技術(shù)的優(yōu)勢，提高自然災害預測的水平以及應(yīng)用能力[5]。

4.2 環(huán)境監(jiān)測

在環(huán)境監(jiān)測中，WebGIS技術(shù)可以對采集的環(huán)境數(shù)據(jù)實現(xiàn)儲存分析，為管理人員提供決策依據(jù)。例如，以廣東省地區(qū)為例進行分析，若想實現(xiàn)自然生態(tài)環(huán)境保護，就要在此基礎(chǔ)上建立信息管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對所有監(jiān)測數(shù)據(jù)的儲存。與環(huán)境監(jiān)測目標結(jié)合后，能夠直觀地反映環(huán)境地理情況，方便了解污染物的分布以及污染物來源。WebGIS技術(shù)整合以往的檢測數(shù)據(jù)，整合至系統(tǒng)中，生成數(shù)字地圖。能夠直觀的看到數(shù)據(jù)監(jiān)測變化情況，為后續(xù)的環(huán)境保護工作提供更多決策依據(jù)以及大力支持。

4.3 生態(tài)考察

在生態(tài)考察以及評估中，應(yīng)用GIS技術(shù)，可以計算森林的砍伐面積以及各區(qū)的水土流失情況。使數(shù)據(jù)更加直觀、精準，在評價生態(tài)環(huán)境綜合治理的過程中，還可以促成行之有效的治理策略。例如，要對西部多個省市進行生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，可結(jié)合遙感技術(shù)進行調(diào)查，總結(jié)生態(tài)變化的空間規(guī)律以及分布特性，為后續(xù)資源改善工作提供科學依據(jù)，推動各地區(qū)經(jīng)濟以及環(huán)境的和諧。

4.4 質(zhì)量評估

在質(zhì)量評估以及環(huán)境影響中，WebGIS技術(shù)就管理場地環(huán)境數(shù)據(jù)完成評估。在環(huán)境影響評估中，某一地區(qū)在改建項目和擴建項目后，有可能會對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響。結(jié)合已有的GIS空間分析特點，對各建設(shè)項目的數(shù)據(jù)進行分析，從而建立環(huán)境影響模型。WebGIS系統(tǒng)有分層結(jié)構(gòu)，因此能夠直接疊加，并計算不同環(huán)境所對其產(chǎn)生的影響。在后續(xù)研究中，發(fā)掘這種技術(shù)的優(yōu)勢，并編制與環(huán)境相關(guān)的制圖輸入以及評價報告表，實現(xiàn)與地理信息中的大氣、土壤、水等數(shù)據(jù)的結(jié)合，全面、客觀地評價某一地區(qū)的現(xiàn)狀，直觀分析已有的環(huán)境污染問題以及污染程度分布情況。提取該區(qū)域內(nèi)部大氣污染造成分布的各項數(shù)據(jù)，顯示污染影響范圍。由此可見，該技術(shù)應(yīng)用至環(huán)境保護工作中，能夠在土地保護、城市化建設(shè)、信息系統(tǒng)建立等方面取得良好的成效。

4.5 信息分析

WebGIS技術(shù)在環(huán)境制圖中，與傳統(tǒng)制圖方式相比周期較短、更新速度極快。在制作完畢后，能夠建立完善的地圖數(shù)據(jù)庫，滿足用戶的查閱需求。對已有的污染以及大氣質(zhì)量進行劃分，提高制圖靈活性。以電子化的操作規(guī)范，設(shè)計專題數(shù)據(jù)。例如，在環(huán)境地理信息系統(tǒng)時，可以負責采集處理環(huán)境信息數(shù)據(jù)。在一般情況下，環(huán)境信息與空間位置都有正向關(guān)聯(lián)，有共性。WebGIS技術(shù)具體應(yīng)用的措施，將集中于數(shù)據(jù)編輯、采集、管理等方面。能夠建立環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫，了解環(huán)境污染屬性，包括水、空氣、噪聲等相關(guān)信息，使其整合到的信息資源。能夠集中完成采集管理的分析，通過關(guān)鍵詞查詢等，形成可視化的角度。目前，某些城市以WebGIS技術(shù)建立了有關(guān)的數(shù)據(jù)監(jiān)測庫以及空間庫，以三維模型的方式，直觀呈現(xiàn)監(jiān)測質(zhì)量結(jié)果。

4.6 檢查核對

檢查核對，主要包含了軌跡回放、測試結(jié)果以及實施監(jiān)管等。例如，通過軌跡技術(shù)，實現(xiàn)跟蹤，用于儲存、管理數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一的定位。在配置工程初始化服務(wù)指標后，開啟追蹤痕跡實施定位。通過軌跡回放，建立經(jīng)緯度數(shù)據(jù)組，將不同的經(jīng)緯度添加到各組中，將點、線、面的融合。基于最終的測試結(jié)果，在網(wǎng)絡(luò)連接良好的情況下，野外數(shù)據(jù)采集傳輸可在6秒內(nèi)完成，滿足了數(shù)據(jù)高效收集的要求。GPS定位耗時為10秒，離線地圖加載基本穩(wěn)定，無任何延遲。

設(shè)計基于移動GIS的生態(tài)環(huán)境核查信息采集系統(tǒng)，應(yīng)用ZTMAPGIS for Android/iOS開發(fā)方法，實現(xiàn)本系統(tǒng)的所有功能，系統(tǒng)采用的是基于XML格式的數(shù)據(jù)傳輸方式，這種傳輸方式不僅節(jié)省了流量，而且使平臺的數(shù)據(jù)具有一致性，數(shù)據(jù)從采集到存儲，在較短時間內(nèi)即可完成。本系統(tǒng)實現(xiàn)使生態(tài)環(huán)境核查信息的采集更加科學，提高了工作效率。

5 結(jié)語

綜上所述，在網(wǎng)絡(luò)地理信息整合時，要實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)管以及分析。考慮WebGIS環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測要求，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境治理的業(yè)務(wù)流程，解決以往在信息系統(tǒng)傳輸中數(shù)據(jù)不足的問題，為生態(tài)環(huán)境后續(xù)提供可行數(shù)據(jù)以及專業(yè)分析標準。根據(jù)已知的監(jiān)測點完成數(shù)據(jù)空間的動態(tài)分析，考慮類似區(qū)域的降水量、重金屬等污染分布情況。在水利信息化、農(nóng)業(yè)點污染等方面，具有較強的應(yīng)用特效以及實用價值?？梢越⒁粋€具有初步信息服務(wù)系統(tǒng)的生態(tài)建設(shè)平臺，通過一站式服務(wù)標準，結(jié)合生態(tài)資源環(huán)境數(shù)據(jù)管理，由以往生態(tài)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)拓撲，并將其延伸至工程建設(shè)現(xiàn)場，為各項施工問題提供精準的解決方案。通過3S專題信息的提取及挖掘，為生態(tài)環(huán)境規(guī)劃提供數(shù)據(jù)決策。無縫銜接WebGIS以及WebMIS技術(shù)，落實中心設(shè)計思想，避免軟、硬件資源的重復投入。該技術(shù)為生態(tài)環(huán)境的規(guī)劃治理提供了可行的方法，以WAP為載體的生態(tài)智能網(wǎng)關(guān)，有重大的研究意義和應(yīng)用前景。