湖北省水土保持动态监测WebGIS系统设计及实现

【摘要】：湖北省水土保持遥感监测信息系统建设项目是由湖北省水保处规划，由中国地质大学3S集成技术实验室承建。该项目是湖北省基础信息建设的重要内容之一，旨在实现水保处对全省土壤侵蚀现状调查、水土流失区动态监测、水土保持规划等各项工作的数字化和信息化管理。湖北省水土保持动态监测WebGIS系统设计及实现是子项目网络地理信息系统建设的重要组成部分，为Internet环境下的水土保持动态监测信息的发布、使用、管理提供了重要的技术平台。 本系统将WebGIS系统开发的理论、方法与水土保持动态监测专业知识相结合，针对水保行业的需求，兼顾GIS 学科发展的趋势。系统基于ESRI公司的网络地图服务器ArcIMS实现地图信息的网络发布；在服务器端选用Oracle 9i作为数据库平台，引入ESRI公司的空间数据库引擎ArcSDE技术（Spacial Database Engine，简称SDE），重点解决水土保持动态监测数据库建设问题；引入可扩展标记语言XML（eXtensible Markup Language，简称为XML）作为数据交换标准、实现元数据的存储；此外，系统还在N层概念模型基础上实现了多层结构，具有较高的灵活性、伸缩性和可重用性。 本论文以湖北省水土保持动态监测WebGIS系统设计及开发为核心，由绪论、系统分析与设计、XML 在WebGIS中的应用、系统功能的开发与实现、结论与展望等五个部分组成，主要对以下内容进行了阐述和说明： 1、选题背景及研究现状：主要介绍了湖北省水土保持工作现状、水土保持动态监测研究现状、WebGIS研究概况。 2、系统设计：主要包括系统功能设计、系统结构设计、数据库设计及编码设计，对后三者作了详细介绍。系统在传统的三层B/S结构基础上提出了多层体系结构，代表了目前较为先进的WebGIS体系结构。系统基于ArcSDE与数据库平台Oracle 9i构建空间数据库，实现属性数据和空间数据的一体化管理。系统采用两级划分方法对1995年土壤侵蚀分级数据进行编码，并在此基础上引入6位编码表述动态变更信息。 3、XML在WebGIS中的应用：XML语言作为新一代的Web语言，具有自描述性、可扩展性、平台独立性、半结构化等显著特点，在空间数据存储、交换和表现方面发挥了重要作用。本文对XML 在WebGIS系统中的应用及其技术优势进行了研究。在系统开发中使用XML作为数据交换标准，实现元数据存储，并进行地图文件配置。 4、基于ArcIMS的WebGIS开发：ArcIMS4.0是美国ESRI公司推出的最新的WebGIS产品，它为地图信息网络发布提供了一个简单、灵活的框架结构。本文主要阐述了ArcIMS WP=7 的通讯机制、基于ArcIMS的WebGIS解决方案，并对其开发流程进行了介绍。 5、基于ASP（Active Server Pages，服务器端动态页面技术）的功能模块实现：ASP是在微软公司的Web服务器IIS（Internet Information Server，网络信息服务器）上开发的动态交互网页脚本语言，利用它可以生成和运行动态的、交互的、高性能的Web服务应用程序。系统使用ASP实现了用户管理、数据浏览、检索查询、统计报表、专题制图、打印输出、信息管理等功能模块开发，性能稳定，在投入使用后取得了较好的效果。 综上所述，湖北省水土保持动态监测WebGIS系统综合应用了3S技术、数据库技术、信息技术、Internet技术等多种高新技术，实现了分布的异构数据的网络共享，支持检索查询、统计分析，并将结果以专题地图、统计图表等方式直观的予以表达，其方法科学、手段先进、结构合理、适用性强，为省域水土保持动态监测系统的网络运行及信息发布问题提供了较好的解决方案和值得借鉴的经验。