面向Web服务的“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”设计

摘 要：太湖流域是我国最大的综合工业基地之一，社会经济的快速发展和城市化速度的加快加剧了环境污染。“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”旨在充分利用先进的GIS技术、数据库技术、网络通讯技术、分布式计算等技术，建设一个科学、高效的环境地理信息系统。

关键词：环境保护； GIS； 平台设计； Web服务； RIA

中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）04-174-001

一、引言

太湖流域自然条件优越，水陆交通便利，农业生产基本条件好，工业发达，经济基础雄厚，人口稠密，劳动力素质高，科技力量强，市场信息灵通，基础设施和投资环境较好，有苏州、无锡、常州、镇江等大中城市及迅速发展的城镇乡村。然而，社会经济的快速发展和城市化速度的加快加剧了环境污染。“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”建设的总体目标是充分利用先进的GIS技术、数据库技术、网络通讯技术、分布式计算等技术，建设一个科学、高效的环境地理信息系统。在充分整合与利用环境空间数据和基础地理信息的基础上，实现对环境空间信息的科学组织和有效管理，使环境管理人员能够方便地对各种环境空间信息进行可视化管理，并实现环境空间信息的查询、维护以及专题分析、专题制图、信息服务等功能，并能结合环境管理业务和技术应用需要，为环境管理决策分析提供科学依据。

二、平台设计

1.平台设计的主要内容

“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”的建设成果主要包括数据平台建设和应用系统开发两个方面。

1.1数据平台建设。平台中的数据主要分为基础地理数据和环境专题数据两大类。

基础地理数据包括基础矢量数据、基础影像数据和地名数据三类。基础矢量数据和基础影像数据采用地图缓存技术存储，从1：50万到1：2千的比例尺分成了七个比例尺级别。地名数据建立了数据服务层，供用户查询。

在环境专题数据中，与地理坐标有关的数据，例如工业污染源、国家考核断面、太湖湖体测点、污水处理厂、水质监测站等与地理信息直接相关的信息，我们称之为环境基础信息，其他与地理信息无直接关联的数据，例如各监测点历年监测结果、普查结果以及环保行业的政策法规，我们称之为环境属性信息。

1.2应用系统开发。“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”在充分整合与利用环境空间数据和基础地理信息的基础上，实现对环境空间信息的科学组织和有效管理，使环境管理人员能够方便地对各种环境空间信息进行可视化管理，并实现地图操作、综合查询、专题信息查询统计、系统维护等功能。

2.平台的整体框架

平台从功能处理和数据库两方面进行科学合理的设计，在构造系统的数据库时，既要考虑结构的完备性、格式和编码的规范化，又要尽可能地避免数据的冗余。在构造拟建系统的功能模型时，为使系统结构合理，层次清晰，并具有较强的开放性和可伸缩性，将系统划分为若干既相对独立又相互协调、可共享信息的模块。这些模块在依据一定的通讯规则和集成模式完成各自独立的功能以外，又能够有机的集成在一起，服务于整个系统的信息处理目标，同时应用模块通过对数据库的合理调度、组织，形成数据的合理流向，完成系统的整体功能，维持系统旺盛的生命力。

3.环境GIS软件平台的选择

目前可作为环境GIS开发技术平台的GIS软件种类很多，例如，中国地质大学的MapGIS、武汉大学的GeoStar、北京超图公司的SuperMap等；国外产品有美国环境系统研究所（ESRI）的ArcGIS系统软件、Integraph公司的GeoMedia以及MapInfo的GIS系列软件等。

4.概述

Web服务是互联网上基于标准互联网协议（超文本传输协议，HTTP）使用的软件组件，可以实现组件最新的和改进的请求过程。Web服务可独立于平台和语言实现分布在Internet/Intranet上的应用程序或组件的无缝互操作。

5.Web服务在平台中的应用

“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”中，我们利用面向Web服务体系的资源聚合技术，开发了多种类型的GIS服务，通过各级端点访问系统中的各类资源。具体地说，主要开发了下列几种服务方式。

5.1地图服务。地图服务提供访问地图和图层的功能。地图服务可以分为缓存地图服务或动态地图服务。通过高速缓存预先创建金字塔的地图服务，被称为缓存地图服务。缓存地图服务可以显著提高地图传输的速度，主要用于海量地图数据的快速浏览。在“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”中，各级比例尺的数字正射影像地图、数字高程模型地图都建立了缓存地图服务用于快速查询；动态地图服务则是在每一次请求提供地图时都需要服务器渲染一次地图，具有更高的灵活性。

5.2地理处理服务。地理处理是“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”的一个最基本组成部分。地理处理提供系统用户所必需的数据分析、数据管理和数据转换工具。地理处理服务表现为一系列已发布的操作和分析地理信息的工具集。工具接受输入（如要素集，表和属性值），执行输入数据操作，并生成输出到地图或进一步加工的软件客户端。工具可以同步或异步执行。

6.技术进步点

综上所述，应用面向Web服务体系的资源聚合技术有以下的技术进步点：

6.1简单地通过一个网址可以访问所有数据。包括地图服务，单个地图层，以至所有地理数据和地理处理服务。

6.2基于Web服务可以使用缓存服务，来更快地获取结果，更加容易和更加快速地获取地图。

6.3Web服务把各类先进的分析功能封装为一个简单的网址，可以很容易地被多种开发语言所访问，甚至可以不通过任何编程，直接调用。这就大大提高了模块的重用性，加快了项目开发的进程。

三、结束语

本文设计的“江苏省太湖流域水环境信息共享平台”充分利用了GIS技术、数据库技术、Web服务聚合技术、RIA（富互联网应用程序）等技术，建设一个科学、高效的环境地理信息系统。在充分整合与利用环境空间数据和基础地理信息的基础上，实现对环境空间信息的科学组织和有效管理，使环境管理人员能够方便地对各种环境空间信息进行可视化管理，实现环境空间信息的查询、维护以及专题分析、专题制图、信息服务等功能，并能结合环境管理业务和技术应用需要，为环境管理决策分析提供科学依据。