浙江省“908”专项海域使用管理信息系统（网络版）开发研究

金永福，何盛琪，赵 明，郭伟其，苏 诚

（1.国家海洋局东海信息中心 上海 200137；2.上海海洋大学信息学院 上海 201306）

浙江省“908”专项海域使用管理信息系统（网络版）开发研究

金永福1，何盛琪2，赵 明2，郭伟其1，苏 诚1

（1.国家海洋局东海信息中心 上海 200137；2.上海海洋大学信息学院 上海 201306）

开发浙江省“908”专项海域使用管理信息系统的目的是向管理部门和社会公众全面展示海域使用调查的数据成果，为各级海洋行政管理部门提供准确的基础信息资料。重点对构件库开发技术、ArcGIS数据处理和WEBGIS技术等关键应用技术做了介绍。该系统具备图文双向查询等先进功能。

海域使用；构件库；“908”专项

1 系统开发背景

浙江省海岸线漫长，海域资源丰富，用海活动频繁且用海类型纷杂。为了全面掌握浙江省海域使用现状，了解目前岸线资源的开发程度，为海域管理部门依据海洋功能区划等相关管理规定，科学规范用海行为，使海域资源可持续利用，相关管理部门组织开展了“908”专项海域使用现状调查。

通过近4年的海域使用现状调查，调查单位获取了全省所有沿海市县的一手资料，为使浙江省“908”专项海域使用现状调查项目的调查数据和其他成果得到有效利用，在该项目中开发“浙江省‘908’专项海域使用管理信息系统”，拟通过计算机网络、数据库和WebGIS等先进的信息化技术的应用，构建浙江省海域使用基础数据库，实现对浙江省“908”专项海域使用现状调查所获取的数据及研究成果进行项目查询、图形信息查询、年度统计和权属到期查询等功能，丰富、补充国家海域使用管理系统在图形图像控制和图文双向查询等方面功能，可提高海域管理部门科学决策和办公自动化水平。

2 系统开发技术

2.1 构件库技术

构件是指应用系统中可以明确辨识的构成成分，软件构件技术是支持软件复用的核心技术。根据系统中构件的服务对象和功能的不同，构件一般可分为3个层次。

（1）管理构件。提供WebGIS的网络系统功能的构件。例如，目录管理构件、文件操作构件、事件管理构件、安全管理构件等。

（2）服务构件。提供系统的GIS功能。例如，空间数据存取构件、空间分析构件和空间预测构件等。

（3）用户构件。用户构件直接与用户交互，响应用户的操作请求，是对传统GIS应用模块的构件化抽象。例如，数字化构件和图形编辑构件等。

为了更好地体现异构性和多样性，遵循独立性原则进行组件分析提取和封装，首先从已建MIS和GIS入手进行系统功能模块的划分，这是较粗粒度的划分与分析；而后进行子系统与业务功能的细分，并最终划分为（相对）最小粒度级别的功能构件。最小粒度的判定标准是可完成某项活动并且相互独立不交叉的构件，构件的表现形式是Widget形式。

本系统加工提炼出的比较典型和复用率较高的构件，主要有地图的放大构件、缩小构件、全图显示构件、漫游操作构件、地图控制构件、鹰眼视图构件、图层控制构件、距离量算构件、任意多边形选择构件、圆形选择构件、四边形选择构件、点选择构件、线选择构件、面选择构件、地图属性查询构件、柱状图构件，饼状图构件、点密度图构件、独立值图构件、图形绘制构件、点缓冲区分析构件、线缓冲区分析构件、面缓冲区分析构件、最短路径计算构件和布局选址构件等一系列构件，在进行刻面描述与审核后进入构件库，为构件复用打下了良好的基础。

地图服务开发统一采用Flex Viewer架构（框架需要的库文件统一下发：文件名：Flex Viewer－1.0.swc）。Flex Viewer架构采用消息总线方式实现各集成构件之间的消息传递及与主框架的消息传递。其主要工作模型如图1所示。图中：①为继承Base Widget；②为通过widget操作地图、数据与服务；③为增加widget到xml文件；（A）通过配置文件管理组件；（B）容器与Widget通过接口交互。

图1 基于Widget的构件框架集成

消息总线负责整个框架消息的发送，这样便于不同的系统与构件之间的交互。配置管理通过对容器初始化的监听将消息发布到消息总线上，各个Widget通过监听消息总线的消息完成特定的任务（图2）。

图2 基于消息总线的构件开发

2.2 GIS数据处理技术

本系统的宗海空间和属性数据原始格式分别为AutoCAD文件格式和Excel文件格式。其中AutoCAD图超过3 000幅。考虑到逐一手动转换为Shapefile格式，造成工作量巨大，且容易产生操作失误，故充分利用ArcGIS Toolbox的强大功能，为AutoCAD向Shapefile转换制作特定的转换工具。

Arc ToolBox包含了ArcGIS地理处理的大部分分析工具和数据管理工具。同时提供了方便查找工具的方法和详尽的帮助系统，可以让我们很方便地找到需要的工具和使用方法。Arc ToolBox底下根据功能，分了许多的工具箱。在每个工具箱下，又根据细化的功能分了许多的工具集，工具集下又有许多的工具。即层次结构为Arc Toolbox→Tools→ToolSet→Tool。该工具模型如图3所示。

图3 AutoCAD与Shapefile转换工具模型

先将原始AutoCAD格式数据通过“CAD to Feature Class”工具将空间数据转换为GIS可操作的要素类，后用“Define Projection”和“Project”工具确定坐标系和投影方式。该工具具有批处理功能，转换3 000多幅AutoCAD图仅需几分钟，大大压缩了数据处理时间。用户使用“图形数据管理”功能可查询到项目宗海图，遥感底图也会高亮显示宗海位置。

2.3 WebGIS技术

在本系统中，WebGIS技术主要应用在基于网络的地图发布功能，基于网络的GIS地图操作功能，基于网络的功能区划数据查询功能，基于网络的数据管理功能。这些功能能够使更广泛的访问范围客户同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据，而这一Internet/Intranet所特有的优势大大方便了GIS的数据管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。因为普通GIS在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而使用WebGIS能够大规模降低系统成本。WebGIS做到了平台独立性，无论服务器端/客户端是何种计算机，无论WebGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问WebGIS数据，与用户使用的平台无关。

用户使用“空间查询/属性查询”功能，可查询到项目宗海详细信息（包括证号、法人、项目名称和用海类型等），遥感底图也将高亮显示所查询的宗海位置。

3 系统环境要求

浙江省“908”专项海域使用管理信息系统采用B/S结构，即浏览器/服务器（browser/server）结构，客户机上只需装有浏览器（browser），如Windows内置的Internet Explorer，服务器安装Oracle、SQL Server等数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。在这种结构下，用户界面完全通过Web浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3－tier结构。

在3层结构系统（3－tier system）中，系统整体分为“客户层”（用户界面）、“应用层”（商用逻辑）和“数据层”（数据库）3层。在客户端只留下用户界面，其余均装于服务器上。客户端只受理用户的操作与表示应用层的处理结果。由于将应用软件部分与客户端分离以及安装于服务器上，在应用层发生变更的情况，只需变更服务器端的应用软件便可，不会影响到系统整体。

3.1 操作系统要求

服务器端选择Microsoft的Windows系列：Windows Server 2003或者Windows Server 2008。

客户端选择Microsoft的Windows系列：Windows 98，Windows ME，Windows 2000（SP4＋），Windows XP（SP1＋），Windows 2003均可。

3.2 硬件要求

本系统涉及数据量庞大，对数据安全也有严格要求，服务器端推荐配置：CPU主频：3.0 GHz；硬盘：100G剩余空间；内存：3 G。由于系统架构采用B/S结构，客户端的最低配置：CPU主频：800 MHZ；硬盘：100 M剩余空间；内存：256 M；显示器最低分辨率：800×600。

3.3 软件要求

服务器端需安装ArcGIS Server for Java Platform和Oracle 11g。客户端只需安装一般的浏览器，如Windows内置的Internet Explorer，建议使用IE7.0以达到最好的用户体验。

4 应用前景和结语

构件具有可复用、移植等特点，可减免重复开发造成的人力浪费。基于构件库开发的浙江省“908”专项海域使用管理信息系统结合Flex、ArcGIS API for Flex和ArcGIS Server等平台，在软件界面和布局设计中，实现了Adobe Flash的界面风格，凸显了软件界面美观、控件适用的特点；在功能上，实现了海域使用项目查询、使用金查询、项目统计、海域管理报表制作和管理、海域使用项目图文双向查询和GIS图形图像操作等多个功能。

本系统实现了对“908”专项海域使用现状调查数据的便捷访问，相比目前国家海域使用管理信息系统，界面友好度、功能便捷度和操作简易度等方面得到较大提升。本系统构件技术既支持海域使用管理，也可服务于海洋环保、预报减灾等业务管理系统建设和国家“数字海洋”建设，可为浙江省海岸带开发规划、海洋功能区划提供了科学依据，也将在浙江海洋经济发展示范区的建设中起到积极的作用。

在海域使用管理信息系统的实际应用和信息发布过程中，需要在数据存储与安全共享技术、海域管理类型标准化、宗海管理流程化等技术和政策问题开展进一步的研究，对现有的数据资料进行分级规划和安全管理，对不同类型的用户设置访问权限，如数据查询、数据更新、统计分析和档案管理等工作［1－2］，这些都需要进一步通过研制相应的管理和服务构件来实现。

［1］ 金永福，郭伟其，苏诚.基于Google Earth的海域使用管理信息系统的应用Ⅰ：浏览显示篇［J］.海洋环境科学，2008，27（5）：513－516.

［2］ 金永福，罗冬箐，郭伟其，等.基于Google Earth的海域使用管理信息系统的应用Ⅱ：二次开发篇［J］.海洋环境科学，2010，29（3）：436－439.