基于webgis的村鎮(zhèn)產業(yè)信息系統(tǒng)建設研究

基于webgis的村鎮(zhèn)產業(yè)信息系統(tǒng)建設研究

1農業(yè)和農產品市場信息難。在農業(yè)近年來，我國村莊經濟發(fā)展迅速，產業(yè)結構和布局不斷調整，農業(yè)市場信息不斷更新。對于縣鎮(zhèn)村各級管理部門,用原有技術手段已難以掌握直觀準確的產業(yè)空間布局信息,缺乏管理產業(yè)復雜局面和共享信息的有效工具。農業(yè)生產者和消費者急需科學的市場信息指導。雖然已有大量農產品信息服務網站,但是數(shù)據量大、更新快,獲取感興趣的數(shù)據仍需手工查找。因此,迫切需要提供詳實直觀的產業(yè)布局信息和及時準確的市場信息。針對現(xiàn)階段我國村鎮(zhèn)產業(yè)發(fā)展、生產流通的重大需求,本文研究如何應用Web信息抽取、網絡地理信息系統(tǒng)WebGIS、富客戶端等技術,從產業(yè)信息的自動獲取、專題分析、可視化表現(xiàn)方面,為村鎮(zhèn)管理部門、企業(yè)和農戶提供可視化、智能化的產供銷一體化信息服務。2web信息抽取的算法隨著互聯(lián)網的發(fā)展,各種農產品市場信息服務網站不斷涌現(xiàn)。面對海量的信息,采用傳統(tǒng)的人工篩選和錄入方式獲取數(shù)據的效率極低,迫切需要提供自動化的工具。由于Web頁面具有開放性、動態(tài)性和半結構化特點,因此Web信息抽取十分必要。根據抽取方法的原理,Web信息抽取可分為:基于自然語言的信息抽取,基于包裝器處理歸納方式的信息抽取,基于Ontology方式的信息抽取,基于HTML結構的信息抽取。經過對比分析,本文認為基于HTML結構特征的信息抽取能夠根據數(shù)據庫表的字段進行最小單位的信息抽取,穩(wěn)定性和精確性良好。其基本步驟如下:(1)提取內部網站設計利用Heritrix工具進行網頁數(shù)據的自動過濾和獲取。Heritrix是Java語言開發(fā)的網絡爬蟲,可以獲取完整、精確的站點內容的深度復制。通過提供待抽取站點的種子URL,并指明目標頁面的特征,Heritrix遍歷并篩選整個站點頁面,為抽取模塊提供統(tǒng)一的目標頁面。由于HTML有的標簽沒有意義,如<script></script>腳本,因此需要根據主題內容過濾HTML,盡可能減少噪音信息。(2)xct的轉化HTML編碼的不規(guī)范性導致訪問HTML的復雜性,而XML由于其結構良好及易解析等特點已成為規(guī)則數(shù)據的標準,并且XML內容的提取已有成熟技術,因此,本文利用HTMLJTIDY工具將HTML轉換成XML(實際為XHTML),再利用XMLParser等將XML解析為DOM樹結構。HTML轉換為XML的難點在于分離HTML的內容和表現(xiàn)形式。XHTML結合了HTML和XML的優(yōu)點,由于它與HTML很相似,又是XML的子集,符合XML規(guī)范,因此通過XHTML可以很容易實現(xiàn)HTML向XML的過渡。(3)基于功能的抽樣規(guī)則本文選取信息量豐富、內容較權威的幾個農業(yè)信息服務網站作為信息來源,如金農網、中國農業(yè)電子商務網。由于同一網站的頁面結構相似,因此針對不同網站,分別選定少量HTML樣本頁面,人工建立抽取規(guī)則,這種方法的優(yōu)點是準確高效。抽取規(guī)則實質上是建立DOM樹的數(shù)據塊與所需信息的對應關系。過程如下:利用XPath在DOM樹上定位數(shù)據項,根據實際需求指定需要的數(shù)據,即DOM樹的某個葉子節(jié)點,得到DOM樹中從根到指定葉子節(jié)點的一條路徑,這條路徑就是一個規(guī)則。對不同的頁面結構建立不同的規(guī)則,形成抽取規(guī)則集。(4)提取并存儲利用上述產生的抽取規(guī)則對DOM樹中的節(jié)點集合進行定位,找到符合抽取規(guī)則的節(jié)點,分塊抽取,存入數(shù)據庫。整個流程如圖1所示。3地圖旅游開發(fā)在產業(yè)市場信息Web抽取的基礎上利用GIS專題地圖進行數(shù)據的動態(tài)渲染是實現(xiàn)村鎮(zhèn)產業(yè)信息服務的下一個關鍵任務。專題地圖是指按照地圖主題的要求,突出而完善地表示與主題相關的一種或幾種地理要素,使地圖成為內容專題化、用途專門化的地圖。對于村鎮(zhèn)產業(yè)布局信息服務,一方面需要通過地圖展示不斷變化的產業(yè)分布和相關數(shù)據,并進行網絡發(fā)布;另一方面應提供形式多樣的專題地圖。本節(jié)主要研究如何利用WebGIS,結合富客戶端技術,從數(shù)據和表現(xiàn)2個層面實現(xiàn)網絡環(huán)境下動態(tài)專題圖的制作和發(fā)布。3.1地圖及產業(yè)數(shù)據的展示產業(yè)數(shù)據是不斷變化的,如年產量、年利潤,并且常增加新內容,因此,本文將地理空間數(shù)據與產業(yè)屬性數(shù)據分開存儲,通過唯一標識將兩者關聯(lián),這樣保證了專題地圖制圖數(shù)據的靈活性。本文選用ArcIMS作為WebGIS開發(fā)平臺進行專題地圖發(fā)布。ArcIMS是美國ESRI公司基于網絡技術和分布式GIS的網絡地圖服務產品,可以在Internet/Intranet環(huán)境下為用戶提供GIS應用和地圖服務。本節(jié)的目標是通過不同的顏色或符號對行政村地圖進行不同的標注和渲染,以專題地圖的方式展示各村的產業(yè)數(shù)據。以顯示全鎮(zhèn)某一年或幾年內各村第一產業(yè)年產值為例,具體步驟如下:(1)數(shù)據導入管理將地理空間數(shù)據,如某鎮(zhèn)行政村圖層和產業(yè)發(fā)展數(shù)據表導入ArcSDE。ArcSDE是GIS與關系型數(shù)據庫的通道,可以利用Oracle、SQLServer等現(xiàn)有的DBMS提供空間和非空間數(shù)據的數(shù)據庫服務。行政村圖層和產業(yè)發(fā)展數(shù)據通過行政村編碼CODE等統(tǒng)一字段進行關聯(lián)。(2)地圖服務發(fā)布通過ArcIMSAuthor生成地圖配置文件axl,在Administrator中發(fā)布地圖服務。(3)統(tǒng)計專題圖生成利用ArcSDE中的產業(yè)數(shù)據和圖層數(shù)據生成統(tǒng)計專題圖。ArcIMS支持6種制圖渲染方式,見表1。通過這幾種渲染器的混合使用,可以有效地進行地圖專題繪制,達到良好的效果。首先用ArcIMS的Filter類將行政村圖層和產業(yè)發(fā)展數(shù)據表通過統(tǒng)一字段進行關聯(lián),并設置產業(yè)發(fā)展表為關聯(lián)的數(shù)據表。然后根據地圖表現(xiàn)風格的不同進行產業(yè)數(shù)據的動態(tài)渲染,如通過SimpleLabelRenderer渲染器生成符號類別專題圖,或基于ValueMapRenderer渲染器生成等級類別專題圖。其中,符號類別專題圖的代碼段如下:ChartSymbol支持多種方法,如setMode、setOutline、setShadow、setTransparency設置形狀、邊框、陰影、透明度等符號樣式。其中,setMode是設置符號的形狀;pie可以實現(xiàn)餅狀圖的效果;bar是柱狀圖。ChartSymbol也支持多字段的顯示,將cv.setLookUpField方法設為多個制圖字段即可。3.2富客戶端除了上述的服務器端數(shù)據處理,還需考慮客戶端的界面實現(xiàn)。當制作專題統(tǒng)計圖時,必須確定是針對哪個圖層、哪些字段及統(tǒng)計圖的類型、樣式等信息,這些信息一般以“表單”的形式由客戶端傳遞到服務器端。在傳統(tǒng)的Web模型中,由于采取了同步信息傳輸機制,因此當客戶端發(fā)出請求后,只有當服務器端處理請求完畢并發(fā)送結果給客戶端,才能進行下一步操作。在目前的網絡帶寬條件下,客戶端需要等待較長時間,導致系統(tǒng)的交互性差。為解決此問題,本文采用富客戶端技術的Ajax交互模式進行異步傳輸和數(shù)據處理。富客戶端應用是新一代的網絡應用程序,它結合了桌面應用程序用戶界面的交互性和傳統(tǒng)Web應用部署的靈活性。Ajax作為目前富客戶端網絡應用系統(tǒng)的主要方式之一,綜合了現(xiàn)有多種技術的優(yōu)勢,包括JavaScript、CSS、XML和XMLHttpRequest等。在專題制圖操作中,用戶首先選擇某個圖層,觸發(fā)JavaScript事件,XMLHttpRequest對象被初始化,并向服務器發(fā)出異步通信請求,服務器收到用戶請求后,從數(shù)據庫查詢與該圖層關聯(lián)的屬性表,響應結果以XML文檔的形式返回,JavaScript調用DOM處理XML,將返回結果在頁面中更新。至此,“制圖內容”下拉框在不刷新的情況下,自動添加與用戶選擇的圖層相關聯(lián)的屬性表,工作流程如圖2所示。4信息可視化,科學展示根據上述研究,本文構建了村鎮(zhèn)產業(yè)服務信息系統(tǒng)。系統(tǒng)包括村鎮(zhèn)產業(yè)空間布局展示、產業(yè)信息專題分析、農產品市場信息獲取與分析等功能。系統(tǒng)定時抓取指定的農業(yè)信息服務網站,包括價格行情、供求信息等,抓取的信息是完全結構化的,可用性大大增強。同時,系統(tǒng)實現(xiàn)了村鎮(zhèn)產業(yè)空間布局的可視化展示和專題地圖制作,當增加新的產業(yè)數(shù)據時,只需更新屬性表,就可以實現(xiàn)專題地圖的動態(tài)制作,直觀地展示了各村鎮(zhèn)的產業(yè)產值變化、各類經濟數(shù)據高低等,見圖3、圖4。系統(tǒng)使用Ajax交互模式,保證了用戶操作的連貫性和良好體驗。5x-x-建模方法本文在Web信息抽取技術的基礎上研究了基于XML的產業(yè)市場信息Web抽取方法,實現(xiàn)自動抓取農產品市場相關信息,幫助企業(yè)和農戶獲取及時準確的市場信息。在研究WebGIS、Ajax技術的基礎上,本文提出了基于富客戶端的動態(tài)專題圖制作方法,以可視化的方式展示直觀、定量的產業(yè)布局現(xiàn)狀信息,便于村鎮(zhèn)管理部門進行產業(yè)布局規(guī)劃、種植結構