馬云強，張 軍，張洪亮

(1.西南林業(yè)大學，云南 昆明 650224；2.云南大學 資源環(huán)境與地球科學學院，云南 昆明 650091) 3.貴州科學院，貴州 貴陽 550001)

農業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)。農業(yè)信息化(數字農業(yè))是一個含義廣闊的概念，是指農業(yè)全過程的信息化，涉及到農業(yè)生產、市場、消費以及農村社會、經濟、技術等各個環(huán)節(jié)。其基于GIS的綜合信息系統(tǒng)是數字農業(yè)的重要組成部分。數字農業(yè)在構建過程中，面臨的首要問題就是要采集、存儲、管理和處理海量的農業(yè)信息，GIS技術、遙感技術、信息技術為此提供了強大支持[1]。

貴州是喀斯特強烈發(fā)育的高原山區(qū)，是中國喀斯特分布面積最大、發(fā)育最復雜的一個省區(qū)，而且處于世界喀斯特集中分布的亞洲片區(qū)中心，喀斯特分布面積占全省面積的85%[2]。喀斯特山區(qū)特色農業(yè)是結合喀斯特山區(qū)的生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢，發(fā)展與市場經濟相適應的具有一定規(guī)模的特色農業(yè)產品，形成具有很強市場競爭力和顯著經濟效益的、產業(yè)化程度高的農業(yè)生產體系。六盤水是貴州省典型的喀斯特山區(qū)，特色農業(yè)的發(fā)展對六盤水市的農業(yè)具有相當重要的作用。本文基于地理信息系統(tǒng)的功能和特點，結合信息技術和遙感技術，初步構建了六盤水市喀斯特山區(qū)特色農業(yè)三維綜合信息系統(tǒng)。

1 六盤水市喀斯特山區(qū)特色農業(yè)概況及特點

六盤水市位于貴州省西部、云貴高原一、二級臺地斜坡上，地跨北緯25°19′44″～26°55′33″、東經104°18′20″～105°42′50″，總面積9 926km2；最高海拔2 900.6m，最低海拔586m，屬于典型的喀斯特地貌，地勢西高東低，北高南低，中部因北盤江的強烈切割侵蝕，起伏劇烈；土壤類型主要有黃壤土類、山地黃棕壤土類、山地灌木叢草甸土類、石灰土土類、紫色土土類、水稻土土類、潮土土類、沼澤土土類8種，土壤面積約622 020hm2(933.03萬畝)，占土地總面積的62.74%；屬北亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，受低緯度高海拔的影響，冬暖夏涼，氣候宜人，年均溫13～14℃；年降水量1 200～1 500mm，無霜期200～300天，由于地形起伏較大，局部地區(qū)氣候差異明顯。

六盤水是典型的喀斯特山區(qū)，山區(qū)石灰?guī)r成土艱難、土層薄、水土流失嚴重，石漠化突出，山區(qū)經濟發(fā)展緩慢，群眾貧困面較大[3]。調整農業(yè)產業(yè)結構，著力發(fā)展特色農業(yè)，在加快工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的同時強力推進農業(yè)現代化，農業(yè)農村經濟健康發(fā)展是目前六盤水市農業(yè)工作重點。為了科學合理規(guī)劃、發(fā)展特色農業(yè)，充分利用特色農業(yè)資源，以及增強公眾的參與，特色農業(yè)的招商引資的網絡推廣宣傳，利用先進的GIS、互聯(lián)網，及多媒體技術進行特色農業(yè)產業(yè)的適宜性評價、規(guī)劃、以及展示平臺；科學合理地進行主要特色農業(yè)產業(yè)(十大特色產業(yè))的種植現狀、適宜性評價、產業(yè)規(guī)劃的多維顯示，查詢、分析[4]。

2 系統(tǒng)建設目標及意義

構建六盤水喀斯特山區(qū)特色農業(yè)三維綜合信息系統(tǒng)主要實現以下目標：

(1)為六盤水市主要特色農業(yè)產業(yè)提供了科學、快捷、動態(tài)、多維的管理工具。

(2)在基于B/S架構的二維系統(tǒng)中對主要特色農業(yè)種植現狀、適宜性評價、產業(yè)規(guī)劃等信息進行了專題顯示和動態(tài)交互查詢，使其更具直觀性、科學性、準確性[5]。

(3)在三維系統(tǒng)中利用三維地形和遙感影像反映真實地理特征，做到真三維的效果，在虛擬的三維地理環(huán)境中對主要特色農業(yè)種植現狀、適宜性評價、產業(yè)規(guī)劃的信息進行快速、直觀地顯示；可以使各級主管部門動態(tài)了解六盤水市喀斯特特色農業(yè)產業(yè)的真實情況，為六盤水市喀斯特特色農業(yè)產業(yè)調整提供決策支持，對產業(yè)進度進行有效地監(jiān)督；同時加強六盤水市特色農業(yè)產業(yè)的對外宣傳，大力推進六盤水市農業(yè)構建特色農業(yè)發(fā)展。

其主要意義體現在：其一，各級主管部門動態(tài)了解六盤水市喀斯特特色農業(yè)產業(yè)的真實情況，對產業(yè)進度進行有效地監(jiān)督，有利于特色農業(yè)生產管理決策的科學化；其二，加強六盤水市特色農業(yè)產業(yè)的對外宣傳和招商引資，有利于提高六盤水市特色農產品的競爭力；其三，有利于六盤水數字農業(yè)的推進。

3 系統(tǒng)設計技術路線

六盤水市喀斯特山區(qū)特色農業(yè)三維綜合信息系統(tǒng)是采用3S技術、網絡技術、多媒體技術、數據庫技術等相結合的方式，將先進的信息技術(包括數據通信、計算機、地理信息系統(tǒng)等)有效地綜合運用于六盤水市喀斯特特色農業(yè)的建設中。從而形成的一種精確、敏捷、高效、全方位覆蓋的新模式，最終使主要特色產業(yè)更加規(guī)范化、科學化，促進“三農”的發(fā)展[6]。

根據系統(tǒng)的實際需求，系統(tǒng)設計和建設需要多項高新關鍵技術支持，以實現數據采集、數據傳輸、數據管理、數據分析及應用等。關鍵技術主要有：信息采集與處理技術、地理信息系統(tǒng)技術(GIS)、GPS衛(wèi)星定位技術、RS遙感技術、大型空間數據存儲和管理技術、中間件技術(MiddleWare)、數據融合技術(DataFusion)等。

系統(tǒng)是基于C#語言開發(fā)的，軟件開發(fā)采用B/S架構，結合微軟最新Silverlight5.0、ArcgisforSilverlight3.0API、GEPlugin技術。 采用ArcSDEPersonal、SQLServer2008數據庫進行空間、屬性數據的存儲和開發(fā)，其核心技術路線如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)設計技術路線圖

Fig.1Technologyroadmapofsystemdesign

4 功能設計及實現

平臺運用二維地圖、三維地圖、多媒體的形式，實現了獼猴桃產業(yè)、核桃產業(yè)、茶葉產業(yè)、油茶產業(yè)、中草藥產業(yè)五大產業(yè)的產業(yè)現狀、適宜性評價、產業(yè)規(guī)劃數據的可視化、數據實時查詢、統(tǒng)計、分析。

4.1 二維地圖平臺功能

以Silverlight富客戶端的形式進行了軟件功能的開發(fā)，以獼猴桃產業(yè)為例，數據主要包括獼猴桃產業(yè)的種植現狀矢量圖、適宜性評價矢量圖、產業(yè)規(guī)劃矢量圖；六盤水市Alos衛(wèi)星影像數據及六盤水的縣區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)域圖；屬性數據包括縣區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的獼猴桃統(tǒng)計結果數據，每一個圖斑的類別、面積、所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及現在的土地類型信息。功能主要實現了地圖縮放、平移、導航工具、縮略圖、圖層控制、圖例顯示等基本功能以及種植現狀、適宜性評價、產業(yè)規(guī)劃的瀏覽、動態(tài)查詢、地名定位、數據分析。

圖2 專題主界面

Fig.2Thematicmaininterface

地圖服務器端采用ArcGISServer10.1，Alos影像數據、以及各專題數據信息以FileGeodatabase格式存儲，進行地圖的發(fā)布。地圖屬性查詢代碼為：

ESRI.ArcGIS.Client.Tasks.FeatureSetFtset=e.FeatureSet；

this.myMapWindow.myMapTips.GraphicsLayer=MyGraphLayer；

System.Windows.Data.Bindingbinding=newSystem.Windows.Data.Binding()；

binding.Source=this.myMapWindow.MainMap；

binding.Path=newPropertyPath("[Name]")；

this.myMapWindow.myMapTips.SetBinding(ESRI.ArcGIS.Client.Toolkit.MapTip.TitleProperty，binding)；

if(Ftset.Features!=null&&Ftset.Features.Count> 0)

{

ESRI.ArcGIS.Client.Symbols.SimpleMarkerSymbolpMarkerSymbol=newESRI.ArcGIS.Client.Symbols.SimpleMarkerSymbol()；

SolidColorBrushmySolidColrBrush=newSolidColorBrush(Colors.Green)；

pMarkerSymbol.Color=mySolidColrBrush；

foreach(GraphicginFtset)

{

g.Symbol=pMarkerSymbol；

MyGraphLayer.Graphics.Add(g)；

}

4.2 成果展示功能

成果展示主要包括：全市概況，領導視察，產業(yè)信息，招商引資及相應專題的招商項目五大功能。

(1)全市概況主要包括全市的農業(yè)文字概況簡介及產業(yè)數據表格；產業(yè)數據表格包含五大產業(yè)的種植現狀、適宜性評價、產業(yè)規(guī)劃3種類型的分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、分縣區(qū)和全市匯總表，其中適宜性評價數據又分為最適宜區(qū)域和適宜區(qū)域兩種類型，雙擊統(tǒng)計表信息可以查看對比的柱狀圖和餅狀圖，直觀地顯現相應數據信息。

(2)領導視察及產業(yè)信息功能主要是對領導視察及相應專題的照片和視頻進行展示，實現對外宣傳的窗口。

(3)招商引資主要是進行六盤水市整體概況進行介紹包括自然環(huán)境，經濟發(fā)展狀況以及特色農業(yè)招商項目的展示，招商圖片和招商視頻等信息。

圖3 成果展示功能

Fig.3Achievementfunctiondisplay

4.3 三維平臺功能

三維地圖服務平臺基于GoogleEarthPlugin，建立了map3d.aspx的頁面來進行三維地球的加載。具體代碼如下：