基于Flex与ArcGIS Server的泉州湾湿地自然保护区信息管理系统设计＊

乐通潮,江 泽

（1福建省林业科学研究院，福建省森林培育和林产品加工利用重点实验室，福建福州350012；2福建师范大学地理科学学院福建福州350007）

基于Flex与ArcGIS Server的泉州湾湿地自然保护区信息管理系统设计＊

乐通潮1,江 泽2

（1福建省林业科学研究院，福建省森林培育和林产品加工利用重点实验室，福建福州350012；2福建师范大学地理科学学院福建福州350007）

泉州湾湿地是中国亚热带河口湿地的典型代表，具有重要的自然环境价值和生态旅游价值。基于Flex与ArcGIS Server的WebGIS的通用框架，展示了泉州湾河口湿地信息管理系统的主要设计理念与功能实现，实现了系统登录、地图基本操作、查询检索、用户权限管理、地图编辑、空间分析、统计分析、湿地规划等功能，为有效的保护及利用湿地提供实用工具。

WebGIS；泉州湾；湿地；FlexViewer

泉州湾河口湿地自然保护区位于福建泉州境内，保护区面积7008.84 hm2。具有典型的冲海积平原，风成沙地等陆地地貌，水下浅滩、深槽等海底地貌。保护区内湾湿地面积占98.98%，具有丰富的自然资源，已成为中国亚热带河口湿地的典型代表，并被多家组织列入“亚洲重要湿地”、“中国优先保护生态系统”和“中国重要湿地”名录。

网络地理信息系统（WebGIS）是建立在Web技术上的分布式环境下的地理信息系统，实现互联网环境下存储、处理、显示、分析和应用空间信息的功能[1]。随着WebGIS技术的发展，它具有大部分传统GIS技术所具有的优点。富联网技术（RIA）在WebGIS领域发展迅猛，它具有丰富能力的客服端技术，并以其反应快、交互性强及良好的用户体验备受青睐[2]。Flex是当前流行的RIA技术之一，ESRI公司自9.3版本的ArcGIS Server推出REST API，借助REST API与Flex API的WebGIS应用系统效率大大提高。随着API的不断升级和完善，WebGIS是GIS与Internet技术相结合而产生和发展的技术[3,4]，其应用也越来越广泛，其效果具有日益接近桌面客服端的趋势。WebGIS技术在湿地自然保护区管理方面，可通过IE浏览器访问资源，数据管理，查询与分析，规划决策等。利用WebGIS技术建立湿地自然保护区信息管理系统进行湿地生态环境恢复及湿地保护等研究工作，具有客观、准确、高效等特点，可以提高自然保护区管理工作的效率和科技含量，极大地促进了湿地研究的进程[5]。

1 基于Flex的WebGIS开发框架

ArcGIS以其强大的数据操作能力及空间分析能力成为地理信息管理及分析的主流软件之一。本文系统开发的数据处理、地图文档的建立等采用的是桌面端的ArcGIS 10.0，数据库使用的是当前流行的数据库管理系统SQL Server 2008。数据库的连接使用的是ArcGIS的空间数据库引擎ArcSDE 10.0，它是关系数据库管理系统（RDBMS）中存储和管理多用户空间数据库的通路，在关系型数据库管理系统中融入空间数据库后，ArcSDE可以提供控件和非空间数据进行高效率操作的数据库服务[6]。地图相关的服务采用ArcGIS Server10.0，本文所采用的服务包括 Map service、Geometry service、Geoprocessing service、Image service、Feature service。

Flex是Adobe公司的一套RIA应用程序框架，用于构建强表现力的Web应用程序。一般的Flex程序包含MXML文件，ActionScript代码，CSS等，开发人员使用MXML构建丰富的用户界面，利用ActionScript语言为应用程序添加动态行为、事件处理能力。Flex构建的应用程序利用Flash Player和Adobe AIR运行[3]。

FlexViewer是ESRI公司设计的一套WebGIS应用程序开发框架，它搭建了基础的应用框架，开发人员只要针对基础应用框架进行配置以及致力于自己的业务就可以完成一个界面友好、美观的应用系统。

本文基于Flex开发的泉州湾湿地自然保护区信息管理系统，使用的是Flex Viewer3.3，其主要步骤如图1所示。

图1 基于Flex的WebGIS流程图

3 系统功能设计

泉州湾湿地自然保护区信息管理系统，以Flex Bulider4.7和Arcgis Flex Viewer为基础平台，采用ASP.NET和ActionScript语言进行开发。主要模块有用户权限、显示控制、查询分析、统计分析、空间分析、数据管理、打印输出。系统整体功

图2 泉州湾湿地自然保护区信息管理系统功能设计图

1）分级权限：对于不同的用户配置不同的使用权限，根据用户级别划分不同的功能权限，普通用户只能浏览，而管理员可以对数据管理和编辑。

2）显示控制：主要包括地图漫游，放大、缩小，鹰眼图，图层控制，属性表操作。

3）查询分析：包括属性查询，空间查询。查询主要利用Geometry Service的QueryTask和IdentifyTask。

4）统计分析：各个字段的信息及查询到的相关信息的统计。

5）空间分析：空间分析模块包括距离量测，缓冲区分析。主要利用Geometry服务的缓冲区及统计面积和周长、距离方法。

6）湿地规划：针对可能的湿地占用情况，该模块提供工程项目占用湿地的位置和面积的查询。对于预占地情况，可以手动绘制相应的区域也可由客户端上传ShapeFile文件进行查询。对于客户端上传ShapeFile文件实现步骤如下：

利用Hymn包上传客户端ShapeFile文件。

对上传的数据进行投影转换，使用的是Geometry服务的Project方法。

遍历map的图层，找到相应的图层。获取图层的所有要素。

对上传的ShapeFile与map图层要素利用Geometry服务的Intersect方法进行相交集合体叠加分析。

对相交集合结果进行面积计算，或长度计算。

7）数据管理模块：数据管理模块针对的是管理员，管理员可以对操作图层数据进行管理，利用的是Feature服务的在线编辑功能实现对矢量数据的管理及更新。

8）打印输出模块：打印输出模块主要是对当前地图的打印，这个功能FlexViewer已经实现，只需调用就可以实现对地图的打印。对于表格，通过客服端直接下载表格文件实现打印输出。

4 空间数据库设计

泉州湾湿地自然保护区的空间数据主要包括基础地理数据、生物多样性数据和巡护监测数据。其中，基础地理数据主要包括行政区划、道路、水系、居民点、高程点等；生物多样性数据包括植被空间分布、生物群落空间分布、珍稀濒危物种分布、标本采集地分布、土壤分布等空间信息；巡护监测数据包括巡护线路、监测点、监测样地和项目实施点等空间数据。

采用Geodatabase数据模型设计和管理系统的空间数据，系统中的空间数据都是以图层的方式来进行组织管理的，采用分层技术不仅可以简化地图，也便于用户对某一图层中地物进行操作。将系统中的空间数据进行分层处理后，空间实体分别以点、线、面的形式存储。根据泉州湾湿地省级自然保护区空间数据库的三个子库分别存储在三个要素集中，其分层结构表如表1所示。

表1 空间数据要素分层结构表

5 系统功能特色

1）基于Flex和ArcGIS Server技术，利用浏览器即可获得完备的、可以媲美C/S架构的大量控件支持，实现地图的放大、缩小、拖动、查询、动态图层管理、图层层级显示等基本操作，系统的主界面如图3所示。

2）专题图和报表为保护区管理人员提供直观的信息，进而更易于挖掘数据内部潜在的信息及相互关系；

3）湿地规划功能可以轻松地查询工程建设项目占用保护区的面积和位置，为保护区的科学管理与保护提供决策支持；

4）界面简洁大方、人机交互性强、用户体验佳。

图3 系统主界面

6 结论

本文构建了基于Flex与ArcGIS Server的WebGIS的通用框架，展示了泉州湾河口湿地信息管理系统的主要设计理念与功能实现，实现了系统登录、地图基本操作、查询检索、用户权限管理、地图编辑、空间分析、统计分析、湿地规划等功能。它相比传统的WebGIS，具有界面美观、交互性强、用户体验良好等特点，并且能充分利用系统资源，实现资源的最佳配置。为泉州湾湿地自然保护区的管理及用户的访问，浏览提供了高效、方便的方式，能够有效的用于泉州湾湿地自然保护区的的保护和管理。

[1]段洪涛，张树清，张柏，等.基于WebGIS的中国湿地信息系统研究[J].湿地科学，2004，4（2）：279-283.

[2]汪林林，胡德华，王佐成，宋华.基于 Flex的 RIA WebGIS 研究与实现[J].计算机应用，2008，12（28）：3257-3260.

[3]贾庆雷，万庆，邢超.ArcGIS Server开发指南—基于Flex和.NET.北京：科学出版社，2011.

[4]闫继军，赵春，陈煜，等.基于WebGIS技术的大坝安全监控系统研究[C].第七届ArcGIS暨ERDAS中国用户大会论文集，2006：857-861.

[5]陆守一，唐小明，王国胜.地理信息系统实用教程(第2版)[M].北京：中国林业出版社，2000.

[6]胡卓玮，朱丽英.基于ArcGIS Desktop和ArcSDE的堤防管理信息系统的设计与开发[C].第七届ArcGIS暨ERDAS中国用户大会论文集，2006：891-898.

责任编辑/罗美娟

The Design of Management Information System for Quanzhou Bay Estuary Wetland Nature Reserve Based on Flex and ArcGIS Server

Le Tong-chao12Jiang Ze3
(1 Fujian Academy of Forestry,Fuzhou 350012,China;2 Key Laboratory of Forest Culture and Forest Product Processing Utilization of Fujian Province,Fuzhou 350012,China;3 School of Geographical Sciences,Fujian Normal University,Fuzhou 350007,China)

TP311文献识别码：A

1003-4382（2015）02-0028-04

2015-01-18

2015-01-31

福建省属公益类科研院所专项“基于3S技术的自然保护区信息管理系统研发”（2010R1013-5）。

乐通潮（1981-），男，福建大田人，博士，高级工程师，从事林业3S技术、湿地生态等方面研究工作。