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18 卷 第 1 Vol. 18 No. 1 草  地 学 报 ACTA A GR ES T IA SIN ICA 2010 年  1 Jan. 2010 基于 Web GIS 的藏北草地生态信息系统构建 刘喆惠 1 ,2 , 游松财 1 3 (1. 中国科学院地理科学与资源研究所 , 北京   100101 ; 2. 中国科学院研究生院 , 北京   100049) 摘要 : 草地畜牧业是藏北地区的重要经济基础 。构建藏北草地生态信息系统 ,以更好地满足草地生态学研究的需 ,并更好地为当地畜牧业发展服务 ,系统依托功能强大的 Web GIS 技术和遥感技术平台 , 以先进的网络技术 、数 据库技术为支撑 ,以相关生态学模型为核心 ,实现对各种空间信息和属性查询浏览 、统计图表制作 、草地类型图 、坡 度坡向图等专题图的制作 ,能够按照坡度对草地类型进行分析、提供辅助决策 ,并以网站形式向社会发布。在系统 设计阶段 ,对系统的 4 层体系结构、系统的功能结构、系统的数据库进行了设计。系统模块主要包括信息概览、地 图浏览、属性查询、专题应用和系统管理。系统的数据库设计包括数据分析、总体结构设计和编码设计。在系统实 现阶段 ,基于关系数据库系统 SQL Server 2005 Web GIS 平台 ArcGIS Server 9. 3 对系统各模块进行开发 ,采用先 进的 ajax 技术 、 Web 服务技术和 flash 技术 ,最后对各模块进行集成和测试 ,系统性能良好 。 关键词 : 藏北草地 ; 生态信息系统 ; 草地畜牧业 ;WebGIS;ArcGIS Server 中图分类号 : TP311 ;S127 文献标识码 :A 文章编号 :1007 2 0435 (2010) 01 2 0042 2 08 Design and Construction of WebGIS 2 based Information System for Grassland Management in Northern Tibet L IU Zhe 2hui 1 ,2 , YOU Song 2 cai 1 (1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100101 , China ; 2. Graduate School , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049 , China) Abstract : In order to better meet the needs of grassland ecological researches and assist in the development of local husbandry industry which is the economic foundation in Northern Tibet , the ecological information system for the grassland management in Northern Tibet , based on the powerful WebGIS and remote sens 2 ing technology , supported by advanced network and database technology , and centered with related eco2 logical models , was designed and constructed in this study. The functions of the system include querying various spatial and attribute information , allowing users to make statistic charts as desired , providing the2 matic mapping such as grassland type and slope 2 aspect mapping etc. , analyzing grass 2 land types integrated with the slope , and supporting for decision making in management. All these functions are accessible by users through internet. During the procedure of system design , the four framework layers , the functional structure , and the database architecture of the system were designed. Except for the core functions , the system also consists of auxiliary functions such as map browsing , attribute querying , and system manage2 ment. The design of database is comprised of the data analysis , gross structural design and coding design. Each module was developed based on relational database management system of SQL Server 2005 and Web2 GIS platform of ArcGIS Server 9. 3 , involving ajax technology , web service technology and flash technolo2 gy. The performance testing of integrated modules shows that the system is reliable and practicable. Key words : Grassland in Northern Tibet ; Ecological information system; Animal husbandry; WebGIS; ArcGIS Server 西藏是我国五大牧区之一 , 草场面积 0. 83 亿 hm 2 ,约占全自治区土地总面积的 69 % ,约占全国牧 区草场面积的 23 % [1] ,是西藏农耕地 34. 93 hm 2 232 [1,2] 。西藏所处的特殊地理位置 、复杂的自 然环境和气候条件造就了其草地类型的复杂性与多 样性 , 为其畜牧业的发展提供了得天独厚的条件 。 收稿日期 :20092 072 30 ; 修回日期 :20092 11 2 18 基金项目 : 科技支撑计划项目(2007BAC06B01) 资助 作者简介 : 刘喆惠(19842 ),,甘肃兰州人 ,硕士研究生 , 研究方向为地理信息技术在资源环境中的应用、地理信息系统设计与开发 ,E 2 mail : zhehuilook @163. com ; 3 通讯作者 Author for correspondence : yousc @igsnrr. ac. cn

基于 W ebGIS 的藏北草地生态信息系统构建 - CASsourcedb.igsnrr.cas.cn/zw/lw/201007/P020100706529131212971.pdf北草地生态信息系统,作为一个运行在网络环境中

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第 18 卷  第 1 期

 Vol. 18   No. 1

草  地  学  报ACTA A GRESTIA SINICA

   2010 年   1 月

 Jan.    2010

基于 WebGIS 的藏北草地生态信息系统构建

刘喆惠1 ,2 , 游松财1 3

(1. 中国科学院地理科学与资源研究所 , 北京  100101 ; 2. 中国科学院研究生院 , 北京  100049)

摘要 : 草地畜牧业是藏北地区的重要经济基础。构建藏北草地生态信息系统 ,以更好地满足草地生态学研究的需

要 ,并更好地为当地畜牧业发展服务 ,系统依托功能强大的 Web GIS 技术和遥感技术平台 ,以先进的网络技术、数

据库技术为支撑 ,以相关生态学模型为核心 ,实现对各种空间信息和属性查询浏览、统计图表制作、草地类型图、坡

度坡向图等专题图的制作 ,能够按照坡度对草地类型进行分析、提供辅助决策 ,并以网站形式向社会发布。在系统

设计阶段 ,对系统的 4 层体系结构、系统的功能结构、系统的数据库进行了设计。系统模块主要包括信息概览、地

图浏览、属性查询、专题应用和系统管理。系统的数据库设计包括数据分析、总体结构设计和编码设计。在系统实

现阶段 ,基于关系数据库系统 SQL Server 2005 和 Web GIS 平台 Arc GIS Server 9. 3 对系统各模块进行开发 ,采用先

进的 ajax 技术、Web 服务技术和 flash 技术 ,最后对各模块进行集成和测试 ,系统性能良好。

关键词 :藏北草地 ;生态信息系统 ;草地畜牧业 ;Web GIS ;Arc GIS Server

中图分类号 : TP311 ;S127     文献标识码 :A      文章编号 :100720435 (2010) 0120042208

Design and Construction of WebGIS2based Information System for

Grassland Management in Northern Tibet

L IU Zhe2hui1 ,2 , YOU Song2cai1

(1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100101 , China ;

2. Graduate School , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049 , China)

Abstract : In order to bet ter meet t he needs of grassland ecological researches and assist in t he develop mentof local husbandry indust ry which is t he economic foundation in Nort hern Tibet , t he ecological informationsystem for t he grassland management in Nort hern Tibet , based on t he powerf ul Web GIS and remote sens2ing technology , supported by advanced network and database technology , and centered wit h related eco2logical models , was designed and const ructed in t his study. The f unctions of t he system include queryingvarious spatial and att ribute information , allowing users to make statistic chart s as desired , p roviding t he2matic mapping such as grassland type and slope2aspect mapping etc. , analyzing grass2land types integratedwith the slope , and supporting for decision making in management . All t hese f unctions are accessible byusers through internet . During the p rocedure of system design , t he four f ramework layers , t he f unctionalst ruct ure , and t he database architect ure of t he system were designed. Except for the core f unctions , t hesystem also consist s of auxiliary f unctions such as map browsing , at t ribute querying , and system manage2ment . The design of database is comprised of t he data analysis , gross st ructural design and coding design.Each module was developed based on relational database management system of SQL Server 2005 and Web2GIS platform of Arc GIS Server 9. 3 , involving ajax technology , web service technology and flash technolo2gy. The performance testing of integrated modules shows that t he system is reliable and practicable.Key words : Grassland in Northern Tibet ; Ecological information system ; Animal husbandry ; Web GIS ;Arc GIS Server

  西藏是我国五大牧区之一 ,草场面积 0. 83 亿

hm2 ,约占全自治区土地总面积的 69 % ,约占全国牧

区草场面积的 23 %[ 1 ] ,是西藏农耕地 34. 93 万 hm2

的 232 倍[1 ,2 ] 。西藏所处的特殊地理位置、复杂的自

然环境和气候条件造就了其草地类型的复杂性与多

样性 ,为其畜牧业的发展提供了得天独厚的条件。

收稿日期 :2009207230 ;修回日期 :2009211218

基金项目 :科技支撑计划项目 (2007BAC06B01)资助作者简介 :刘喆惠 (19842) ,女 ,甘肃兰州人 ,硕士研究生 ,研究方向为地理信息技术在资源环境中的应用、地理信息系统设计与开发 , E2

mail : zhehuilook @163. com ; 3 通讯作者 Aut hor for correspondence : yousc @igsnrr . ac. cn

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第 1 期 刘喆惠等 :基于 Web GIS 的藏北草地生态信息系统构建

作为我国黄河、长江等主要水系发源地的青藏高原 ,

其高寒草甸草地在涵养水源、保持水土方面发挥着

重要的生态作用。高寒草甸草地植被也是“世界第

三极”地区重要的碳库 ,对该地区生态系统的碳源2碳库的平衡起着一定调节作用。可以说 ,草原生态

系统是西藏高原最主要的生态系统[3 ] 。在全球气候

变化背景下 ,特别是人类活动日益增强造成的草地

超载、过牧 ,使高寒草甸草地生态系统遭到了不同程

度的干扰和破坏。2000 年和 2001 年的实地抽样调

查显示 ,退化草地面积约 2928. 55 万 hm2 ,占全自治

区草地总面积的 43. 18 % ,其中地处西藏北部的那

曲地区的草地退化最为严重 ,退化面积占草地总面

积的 51. 28 %[ 4 ] 。

畜牧业是藏北地区农业的主导产业 ,以那曲地

区为例 ,2008 年牲畜存栏数为 729 万头 ,畜牧业产

值占农林牧渔服务业总产值的 52. 3 %。本文以藏

北的那曲地区 (包括尼玛县、班戈县、申扎县、安多

县、那曲县、聂荣县、巴青县、索县、比如县、嘉黎县)

和当雄县为研究区域 (图 1) 。藏北地区气候寒冷干

旱 ,是青藏高原内生态环境最恶劣的自然地域 ,大部

分为无人区。由于研究区海拔在 4400 m 以上 ,气

候严酷 ,数据获取困难 ,现有的各种来源的数据显得

来之不易 ,需要一个稳定可靠的平台实现数据的共

享和高效利用。构建一个面向当地的生态信息系

统 ,综合利用气象数据、草地数据、社会经济统计数

据等进行分析 ,基于地理信息技术和遥感技术 ,可以

对草地利用现状进行评价 ,为当地管理部门提供辅

助决策支持 ,具有理论和实际意义。

图 1  研究区范围及地理位置

Fig. 1  Range and geographic location of research areas

  地理信息系统 ( Geograp hic information sys2tem , GIS)是一种集数据采集、存储、管理、分析、显

示与应用地理信息于一体的计算机系统 ,它将基于

地理坐标的空间信息与属性信息有机结合起来 ,不

仅可以像通常的信息系统一样管理各种信息 ,还可

以借助空间位置进行更复杂的分析。随着 Internet

技术的发展 , 产生了地理信息系统的一种新形

式 ———Web GIS(网络地理信息系统) 。Web GIS 使

全球的任何一个 WWW 节点上的 Internet 用户 ,不

受客户端系统限制 ,无需安装专业软件 ,只需要有一

个浏览器 ,就可以使用 Web GIS 服务器提供的各种

服务 ,进行各种空间检索和空间分析。Web GIS 使

GIS 变得更加方便和大众化 ,使全球范围内的地理

信息共享成为可能 ,使跨平台的特性发挥的淋漓尽

致[5~6 ] 。3S 技术应用于草地信息的监测和管理已

有许多成功的先例[7~12 ] , GIS 数据、遥感数据、GPS

定位数据结合实测数据作为数据源 ,数据获取方便

及时且易于管理 , GIS 平台将数据库技术与生态学

模型整合起来 ,可以对草畜平衡情况进行模拟 ,使草

地管理向信息化、网络化、智能化方向发展。中国农

业科学院资源与区划研究所发布的“牧草生产管理

网络化智能信息系统”[13 ] ,可以对生态、牧草生产、

经济数据进行查询和统计绘图 ,但是其空间数据比

较单一 ,且分析、专家诊断等功能并不对公众开放。

通过中国草业网 ,用户可以链接到草原管理信息系

统[14 ]和草原地理信息系统[15 ] ,可以分别查询到相关

的属性信息和空间信息 ,后者能够对全国尺度的草

地类型的面积和理论载畜量进行查询。针对西藏自

治区 ,尽管已经建立了西藏资源环境信息系统[16 ] 和

西藏自治区资源环境数据库[ 17 ] ,但是面向藏北的草

地生态信息、尤其是基于 B/ S 模式的信息系统还很

少见。本研究在探索生态学、自然地理学、地理信息

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草  地  学  报 第 18 卷

科学、社会科学的多学科交叉融合的基础上建立藏

北草地生态信息系统 ,作为一个运行在网络环境中

的地理信息系统 ,将使更多的用户共享信息和服务 ,

为管理者提供辅助决策功能 ,具有广阔的应用空间。

1  系统设计

1. 1  系统体系结构

根据数据、知识、技术应用的综合程度 ,将系统

分为以下 4 个层次 (图 2) 。每个层次的左侧为实际

的物理组成 ,右侧为实现的一些功能 ,下层功能是上

层实现的基础和前提 ,同时上层产生的知识、成果、

数据可以应用于下层 ,最后保存在数据层中。

数据层 :系统中用于地图显示、查询的空间数

据 ,比如各种矢量数据、高程数据作为地图图层 ,存

储为具有相同空间参考系的 ArcMap 的 mxd 文件 ,

这样可以保存各图层的符号样式 ,而且被 Arc GIS

Server 加载起来也非常方便。属性数据保存在关系

型数据库 SQL Server 2005 中 ,它与 Microsof t Vis2ual St udio、Microsoft Office System 的紧密集成 ,为

数据输入和开发过程提供许多便捷。

图 2  系统体系结构

Fig. 2  Framework of the system

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第 1 期 刘喆惠等 :基于 Web GIS 的藏北草地生态信息系统构建

  应用层 :系统的许多 GIS 功能都是依托 Arc2GIS Server 平台实现 ,比如服务发布、地图浏览、图

文互查等。区别于传统的地理信息系统的构建 ,

Arc GIS Server 是一个基于 Web 的企业级 GIS 解决

方案为创建和管理基于服务器的 GIS 应用提供了

一个高效的框架平台。Arc GIS Server 是一个分布

式系统 ,由分布在多台机器上的各个角色协同工作。

模型层 :考虑研究和实际需要 ,系统包括若干生

态学模型 ,对当地生态环境状况进行分析和评价。

比如草地载畜量评价模型 ,选择适合当地的模型和

参数 ,通过对已有草地类型、气象、地形以及统计数

据的综合分析 ,借助 GIS 中空间分析方面的优势 ,

针对某一类型草地或者某一行政区域 ,得出理论载

畜量和实际载畜量信息。

决策层 :基于模型计算的结果 ,借鉴往年数据 ,

综合考虑当年的气候、经济、政策等各方面因素的影

响 ,为辅助决策提供支持 ,指导生产。

1. 2  系统功能结构

藏北草地生态信息系统的主要功能模块包括 :

信息概览 :包括系统介绍、区域概况、当地自然

资源、人文景观和气候条件的介绍。图文并茂 ,以生

动直观的方式展示当地自然和社会经济状况。

地图浏览 :由于空间信息是地理信息系统区别

于其他信息系统的主要特征 ,因此这也是本系统的

核心模块 ,提供对各种空间对象查询、可视化和制作

专题图的功能。可以从 3 种不同模式鸟瞰同一地理

区域 ,即地图模式、遥感影像和地形拓扑。

属性查询 :该模块可以查询存储在数据库中的

各类属性信息 ,并在网页上显示查询结果 ,在此基础

上用户可以根据需要的记录和字段 ,制作统计图并

显示。

专题应用 :草地类型专题图、土壤类型专题图、

坡度坡向图、由坡度范围查询草地类型、各县草地载

畜量评价和试验站点信息。

系统管理 ,主要指用户管理以及针对系统中数

据和系统性能的维护。本系统作为藏北草地生态信

息的共享平台 ,用户在注册后根据权限的不同 ,可以

使用不同级别的功能和服务。大致可以将终端用户

分为 3 个级别 ,即公众级、企业级和政府级 ,对应的

权限如下 :

普通用户 (公众级) ,指广大的注册用户或未注

册用户。用户具有浏览大部分空间信息和属性信息

的权限 ,能够进行图文互查 ,使用专题应用模块中的

前 3 项子功能。注册用户还可以提交评论 ,提出自

己的需求和建议。系统的重要消息 ,比如进行了数

据更新或者升级 ,会发送电子邮件通知注册用户。

中级用户 (企业级) ,主要针对草场使用者和管

理者或相关企业。在普通用户权限的基础上 ,中级

用户可以根据需要制作专题图表 ,满足用户的个性

化需求。对于专题应用模块 ,可以使用其中的前四

项子功能。

高级用户 (政府级) ,主要针对政府机关和相关

部门。用户可以浏览每日气象数据、草地数据、经济

社会统计信息等各类数据 ;并可以综合利用这些数

据 ,基于系统提供的应用模型 ,将业务数据用于规

划、预测 ,提供辅助决策支持。

系统维护人员 :对系统的空间数据库、属性数据

库及模型库进行更新、备份并在系统数据异常情况

下实施数据恢复 ;同时保证系统的安全性及稳定可

靠性等。

系统管理员 :负责对所有类别的用户授权及管理。

1. 3  系统数据库设计

藏北草地生态信息系统的数据库设计 ,从概念

设计的基本原则出发 ,要求达到以下目标 :提供一个

便于理解的数据库系统结构框架 ;包含“藏北草地生

态信息系统数据库”内的所有数据结构类型 ,完整地

描述数据库系统的复杂性 ;所设计的概念模型能够

很好地转换成系统实施相关的模型 ,以便系统能够

顺利地设计和实施。

1 . 3 . 1  数据分析  系统中数据主要分为 2 大类 :

空间数据 :空间数据是多源、多尺度、多种类型

的 ,相比属性数据 ,它们的数据类型更加复杂 ,数据

量更大 ,需要考虑的问题也更多 ,空间数据预处理包

括定义统一的投影和地理参考系并将数据进行转

换 ,对多幅遥感数据的镶嵌和图像处理 ,为改善系统

性能建立空间索引、缓存、影像金字塔等。数据预处

理主要利用 Arc GIS 9. 3 desktop 软件平台和遥感处

理软件 Envi 4. 5 完成。系统中主要的空间数据包括 :

基础地理数据、藏北草地类型图、藏北土壤类型图、

气象站点分布图、地形数据、试验站点分布、遥感影

像等 ,空间参考系统一为 W GS84 经纬度坐标 ,将需

要加载的矢量数据和栅格数据保存为 ArcGIS的 mxd

文件格式 ,图层数据和图层样式可以同时被加载。

属性数据 :统计和属性数据主要来自于《2008

西藏统计年鉴》、《西藏那曲地区土地资源》、《中国草

地资源数据》、《西藏草地》等。对它们的处理包括属

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草  地  学  报 第 18 卷

性数据质量审核、属性表规范化、数据录入等。

1 . 3 . 2  数据库总体结构  按照数据的不同服务目

的 ,将数据库分为“专题信息数据库”、“社会经济统

计信息数据库”、“草地资源数据库”、“地理信息数据

库”等大类 (图 3) ,如“草地资源数据库”包含与研究

藏北草地密切相关的空间数据和属性数据 ,以及与

项目有关的试验数据 ,它们将为藏北草地退化研究、

模型的选择使用提供直接支持。而“地理信息数据

库”中的数据多作为地图底图 ,也可作为空间分析中

的辅助数据使用。再按照数据的专题性 ,将每个大

类划分为若干个次类。比如 ,“专题信息数据库”具

体包括气象数据、土壤数据、植被数据等子类。

图 3  数据库总体结构

Fig. 3  Architecture of the database

1 . 3 . 3  数据编码设计  要素分类和编码标准是制

定统一的地理信息数据 (包括空间数据和属性数据)

分类原则、方法及代码[18 ] ,而数据编码规则设计是

管理信息系统方案设计的基础 ,是最重要而且难度

最大的工作之一[19 ] 。本系统中的数据编码工作参

照以下原则进行 :与国家、行业现有标准相一致 ,尽

量通用 ;编码具有唯一性、简单性、稳定性 ,同一级别

的编码应长度相等 ;编码具有可扩充性。

  以本系统中“草地类型编码”为例 (表 1 为编码系

统的一部分) ,该“草地类型编码”与中国天然草地类

型系统相一致 ,一级编码长度为两位 ,二级编码长度

为 3 位 ,基于上一级的编码进行扩展 ,保证了较好的

继承性和易用性 ,且留有空间以备今后扩展的需要。

2  系统实现

系统基于关系数据库系统 SQL Server 2005 和

Web GIS 平台 Arc GIS Server 9. 3 Enterp rise for

Windows ,在 Micro sof t . N ET 2. 0 框架下 ,构建B/ S

模式的信息交互平台 ;以 Microsof t visual studio

2005 为开发环境 ,采用 C # 、ASP. N ET、H TML 等

语言进行开发 ,适于网络环境中的发布 ;采用了 ajax

技术、Web 服务技术、flash 技术 ,在增强用户体验的

同时提高了系统性能。

2. 1  系统主界面

友好的系统界面可以使用户的操作更加容易 ,

实现更好的用户体验。根据界面友好性以及功能实

用性的原则 ,为本系统的主界面即“藏北草地生态信

息网”的首页 ,设计了框架结构 (图 4) ,主要分为以

下 3 部分 :

  标题栏 :在醒目的位置标识了网站名称 ,同时提

供用户登录、注册的入口。

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第 1 期 刘喆惠等 :基于 Web GIS 的藏北草地生态信息系统构建

表 1  草地类型编码示例

Table 1  Example of grassland type coding

草地类 Grassland type

一级编码First2order code

名称Name

草地亚类 Grassland subtype

二级编码Second2order code

名称Name

00非草地类型

Non2grassland types- -

01温性草甸草原类

Temperate meadow steppe type011

平原丘陵草甸草原亚类Temperate meadow steppe type at hills and plains

012山地草甸草原亚类

Temperate meadow steppe type at mountains

013沙地草甸草原亚类

Temperate steppe type at sandy lands

02温性草原类

Temperate steppe type021

平原丘陵草原亚类Temperate steppe type at hill s and plains

022山地草原亚类

Temperate steppe type at mountains

023沙地草原亚类

Temperate steppe type at sandy lands

… … …

图 4  系统主界面示意图

Fig. 4  Homepage of the system

  菜单栏 :菜单由 8 个菜单项组成 ,包括“网站首

页”、“系统介绍”、“生态风光”、“地图浏览”、“属性查

询”、“用户留言”和“动态信息”。“专题应用”菜单对

应于系统的专题应用功能模块 ,后文会对其中的几

项应用进行详细介绍 ;在“用户留言”中 ,注册用户可

以对网站提出自己的意见和建议 ,以进行进一步的

改进 ;“动态信息”中 ,网站会随时发布、更新一些信息。

主体部分 :网页依次呈现世界地图、中国地图和

藏北地图。

快速链接 :方便用户快速达到自己感兴趣的内

容。另外 ,网页呈现了一些反映当地草原风光、风土

人情、湖光山色、珍稀动物的图片 ,点击后可以进入

该类型进行浏览。

2. 2  属性查询

该模块服务器端采用 C # 语言进行开发 ,客户

端利用 ASP. N ET、J avaScript 脚本语言进行开发 ,

通过 ADO. N ET 连接 SQL SERV ER 数据库 ,首先

通过对系统数据库进行查询 ,找到表所在的数据库

信息 ,然后对数据库中的表进行查询检索 ,并显示在

网页上。系统提供了 2 种属性表查询的方式 :

查询目录 :属性表按类别组织成目录树的形式 ,

用户可以根据自己感兴趣的类别逐级检索下去 ,直

到找到需要的数据表 ;

快速导航 :这种方式下 ,数据表按照主题进行了

分类 ,包括行政区划和自然资源、人口、农业、各县

(市、区)主要统计指标、气象、草地等主题 ,当用户选

择了某主题后 ,表名列表框中会显示该主题下的所

有属性表。这两级列表框利用了 ajax 技术进行联

动 ,第一个列表框的变化会引起第二个列表框内容

的更新 ,但是这种更新只是局部页面的更新 ,避免了

整个页面更新带来的闪烁问题。选择“确定”按钮

后 ,相应的属性表会显示在网页上 ,图 5 显示的是人

口主题中的分县人口数表 ,表头是各字段名 ,每一行

代表一条记录。

  在该属性表上 ,用户可以选择需要的记录和字

段来制作统计图。首先选择所需记录 ,只需要在该

记录前面的多选框中打勾即可 ,若想选中全部记录 ,

选中“全选”框 ,若想撤销选择 ,点击“取消”按钮即

可。作为实例 ,选中了 region_ name 分别为“拉萨

市”和“当雄县”的两条记录 ,点击“制作统计图”按钮

来进入下一步。

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草  地  学  报 第 18 卷

图 5  属性查询结果示意图

Fig. 5  Result s of querying the att ribute table

  在“制作统计图”页面上 ,用户可以选择需要的

统计图类型和字段。左侧列表框中会出现上一步的

表中适合做统计图的所有字段名 ,即所有数值类型

的字段 ,在其中选中某字段后 ,该字段就会出现在右

侧列表框中 ,左侧列表框中不再出现 ,也可以进行相

反的操作。按要求填写图名 ,点击“确认”按钮 ,网页

上就会出现对应的统计图 ,如图 6 所示。系统默认

表的主键作为统计图中的 X 轴 ,在图中是行政区的

编码。

图 6  查询结果制作统计图

Fig. 6  Chart s making for the queried result

2. 3  地图浏览

地图浏览模块基于 Arc GIS Server 9. 3 Web

ADF (Web ADF 的全称是 Web Application Devel2op Framework) . N ET 平台进行构建 ,采用 Web

Service 技术、ajax 技术 ,利用 C # 语言进行开发 ,实

现了地图操作 (放大、缩小、漫游、测量距离等) ,图层

控制 ,图文互查等 GIS 功能。可以以 3 种不同的模

式 —地图模式、遥感影像和地形拓扑鸟瞰同一地理

区域。地图是以各种符号及其多种组合 ,有选择地

突出区域空间内地理事物与现象[20 ] ,所以通过地图

可以看到行政区划、道路、水体等地物 ,实际上它们

只存在于人头脑中或者在较小比例尺时是不可见

的。而遥感影像反映了地表的实际覆被情况 ,接近

于人眼所见 ,通过不同的波段组合可以反映不同地

物特征 ,是非常直观有效的表达方式。地形拓扑方

式表达了地形的高低起伏 ,而不包括实际的地表状

况 ,是一种更高层次的抽象。

2. 4  专题应用

专题应用模块是根据藏北草地研究的需要 ,提

供了草地类型、土壤类型、地形、载畜量等方面的专

题图 ,为应用服务 ;并使用各类信息进行综合分析 ,

辅助决策。这里以两个子功能为例 ,进行说明 :1)藏

北草地类型图 ,将研究区内的草地进行分类和渲染 ,

进行地图整饰 ,配以图例、比例尺、指北针后 ,输出为

ArcMap 的 Layout 格式 ,再作为 PageLayout 控件

加载到网页上 ,如图 7 所示。2)坡度坡向图 ,即在一

副地图上同时表达坡度和坡向信息 ,坡向由色调来

区别 ,而坡度大小由饱和度来表示 ,越陡的地方颜色

越亮[21 ] 。首先将原始高程数据 DEM 进行坐标转

换 ,由经纬度坐标转换为平面坐标 ,保证单位与高程

单位一致 ,分别提取坡度图和坡向图 ;然后 ,利用

Arc Toolbox 中的 Reclassify 工具对坡度图和坡向

图进行重分类 :坡度图中将 0 - 5°、5 - 20°、20 - 40°、

大于 40°四类分别赋予像元值 10、20、30 和 40 ,同

理 ,将坡向图按每 45°划分一类 ,共分为 8 类 ;接着将

分类得到的坡度图和坡向图进行地图代数的相加操

作 ,得到的栅格图中像元值的十位代表了坡度所属

类别 ,而个位代表了坡向类别 ;最后对栅格图进行分

类 ,并分别赋予不同颜色[22 ] ,就得到了结果图 (图 8) 。

图 7  藏北草地类型图

Fig. 7  Thematic map of grassland types of Northern Tibet

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Page 8: 基于 W ebGIS 的藏北草地生态信息系统构建 - CASsourcedb.igsnrr.cas.cn/zw/lw/201007/P020100706529131212971.pdf北草地生态信息系统,作为一个运行在网络环境中

第 1 期 刘喆惠等 :基于 Web GIS 的藏北草地生态信息系统构建

图 8  坡度坡向图

Fig. 8  An aspect2slope map simultaneously shows the

aspect (direction) and degree (steepness)

of slope for a terrain

3  结语

通过基于 Web GIS 的藏北草地生态信息系统

的设计与开发 ,为藏北草地信息共享提供了平台。

系统在需求分析和数据分析的基础上 ,依托功能强

大的地理信息技术和遥感技术平台 ,以先进的网络

技术、数据库技术为支撑 ,实现了对大量空间数据和

属性数据的规范化、集成化管理 ;系统以相关生态学

模型为核心 ,集成多源数据 ,可以进行草地利用现状

分析等生态学研究 ,从而为草地科学管理、藏北草地

生态保护等提供辅助决策支持。此外 ,系统以网站

的形式向外发布 ,满足了多层次 ,多用户应用的需

要。在研究和开发建设中也发现一些问题 ,如藏北

地区数据的稀缺 ,如何将地理信息技术与生态学需

求更好的结合 ,如何更好地满足当地畜牧业的需要 ,

以及不同网络带宽下数据传输的效率问题需要进一

步研究和完善。

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(责任编辑  李  扬  米  佳)

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