基于WebGIS的水生动物病害监测系统

基于WebGIS的水生动物病害监测系统
龚赟翀;张红燕;贺艳辉;王红卫;袁永明
【摘要】以WebGIS为基础,结合水产养殖病害方面的数据,实现了水生动物病害的可视化显示、病害查询及病害趋势图分析的水生动物病害监测系统的建设.【期刊名称】《农业网络信息》
【年(卷),期】2010(000)010
【总页数】3页(P25-26,29)
【关键词】数据库;水生动物;病害;WebGIS
【作者】龚赟翀;张红燕;贺艳辉;王红卫;袁永明
【作者单位】中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业部水生动物遗传育种和养殖生物学重点开放实验室,无锡214081;中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业部水生动物遗传育种和养殖生物学重点开放实验室,无锡214081;中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业部水生动物遗传育种和养殖生物学重点开放实验室,无锡214081;中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业部水生动物遗传育种和养殖生物学重点开放实验室,无锡214081;中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业部水生动物遗传育种和养殖生物学重点开放实验室,无锡214081
【正文语种】中文
【中图分类】TP7
随着我国水产养殖规模的扩大、集约化养殖程度的提高以及外来污染的影响，水产
养殖动物病害日益严重。

据不完全统计，目前全国每年发生中等程度以上的养殖病害面积占养殖总面积的15%-20%，年损失产量超过100万吨，造成经济损失约170亿元。

这些问题相当一部分是由于人们对病害知识的缺乏、信息传播太慢以
及诊断不及时造成的[1]。

水产养殖近年来发展迅速，而病害的发生率也越来越高，发病区域越来越广，造成的经济损失越来越大。

由于专业技术人员的数量偏少，许多病害不能得到及时准确的诊断治疗，而将信息技术与水产养殖技术相结合则可有效地解决这一矛盾。

基于此，开发了基于WebGIS的水生动物病害监测系统。

系统将计算机技术、数据库
技术、网络技术与水产养殖病害监测技术进行集成，能帮助水产养殖人员及时对各类病害进行了解[2]。

1 系统功能和模块设计
1.1 WebGIS的优势
随着近年来计算机技术的发展，GIS在组成结构和应用技术等方面已与传统的GIS 技术有了很大的不同。

基于Intemet／Intranet的WebGIS则是GIS技术发展的
新趋势之一，与传统的GIS应用系统 (desk，top)相比，具有以下几方面优势：(1)扩大GIS用户访问范围。

WebGIS采用C／S体系结构，不同的部门的数据可
以分别存储在不同的服务器上，GIS用户在客户端通过互联网与服务器端通信。

传统GIS大多为独立的单机结构，数据集中存放于服务器，空间数据依靠客户端GIS 桌面系统集中式处理，效率低下[1]。

(2)平台的独立性。

WebGIS系统使用通用的Web浏览器快捷地访问WebGIS数据，在服务器或客户机上对分布式部件进行动态组合配置及空间数据的协同分析和处理，实现远程异构数据的共享，改变了传统的GIS设计、开发和应用的方法[2]。

(3)系统成本降低。

WebGIS系统的客户端只需要浏览器 (有的需要配置插件)，对
系统要求低，不需要配备昂贵的专业GIS软件，节约了成本，操作简单。

传统的
GIS系统与之相反，且传统的GIS桌面系统软件操作复杂，需要对操作GIS软件人员进行专门的培训，不利于大众使用。

(4)平衡高效的计算负载。

WebGIS系统可充分利用网络资源，将基础、复杂的处理交由服务器端完成，客户端只处理数据量较小的简单操作，使计算负荷、网络流量负载在服务器端和客户端合理配置。

传统的GIS系统大都使用文件服务器结构的处理方式，处理能力完全靠客户端，效率降低[3]。

因此，在设计病虫害监测系统中使用WebGIS技术，可以使普通的渔民通过浏览器方便、简单地操作实现查看各个监测点的水产品养殖情况、病虫害信息以及对空间数据的分析，从而做出判断，解决问题。

1.2 系统功能
该系统主要实现的功能包括信息查询功能和病虫害趋势图等。

具体功能需求分析如下：①信息查询。

可查询不同地区不同病虫害相关信息。

②病害趋势图。

实现病虫害的趋势分析的功能。

1.3 系统模块
系统的模块设计如图1所示，分为2个模块，每个模块负责的功能相对专一。

(1)信息查询模块。

在线提供各种标准代码的快速查询，如行政区划编码或邮政编码、病原体代码、水产动植物代码和鱼病索引代码等。

根据用户的输入信息显示江苏省各监测点病害发生的总体情况或某种病害的具体发病情况，如图2所示。

(2)病害趋势图模块。

在此模块可以根据不同的站、不同的病害、不同的时间查询到相关的数据，然后把病害的一些数据显示在地图上，横轴表示时间，纵轴代表病害的数量或者比率，可以根据得到的图形看出病虫害发生在不同时间发生的一些规律。

在病虫趋势图模块主要是数据曲线图页面的设计与实现。

通过查看趋势图可找
到病虫害发病的一些规律，有利于防治，减少病害对养殖品种的危害。

2 系统开发的关键步骤与实现
2.1 开发工具与运行环境
系统在Inter(R)Pentium(R)Dual CPU、1G内存计算机，中文Windows XP操作平台上开发。

MapX-tream作为地理服务器，选用Microsoft Visual
Studio2005，C#进行二次开发，按COM标准实现各模块组建 (dl1)；选用SQL Server2000设计数据库结构；采用.NET作为系统集成开发语言，实现信息查询
模块、病虫趋势图模块、WebGIS和数据库的有效集成。

系统运行环境由服务器、因特网和客户端构成，其中：服务器操作系统为Windows Server 2003，采用
IIS6.0作为Web服务器；远程客户端通过因特网和服务器端连接，客户机要求操作系统为Windows 98以上；浏览器版本在IE5.0以上。

2.2 功能和特点
(1)充分利用WebGIS技术，结合网络数据库及.NET技术，设计开发了基于WebGIS的病害监测系统。

系统基本实现了地图操作、信息查询和趋势图的显示
等功能，为实现对水产养殖的过程提供了有力的工具。

(2)WebGIS具有用户平台独立、低成本和易操作等特点，大大降低了技术难度和
使用成本，所面向的用户既可以是普通的农户也可以是管理部门。

在应用中，系统运行可靠、适应性强、操作简单，在降低系统建设费用的同时，及时对病害的检测和做出方案实施。

3 结束语
系统对数据的管理采用了关系型数据库的形式，将前台Web页面与后台数据进行隔离，保证了数据的安全[4]。

使用简便系统面对的用户层次较多，既有水产养殖
专业技术人员，也有广大的水产养殖从业人员。

因此，在设计、实现系统时充分考虑了不同用户的知识层次，遵循界面友好、使用简单的原则进行系统设计，尽可能
做到用户使用时输入的数据量最小，同时数据输入时系统的提示信息直观明了，保证用户输入数据的准确性。

需要用户输入数据时尽可能采用下拉列表等方式供用户选择，减少数据输入量，多数情况下用户只需点击鼠标即可完成数据输入与信息查询，提高了系统的易用性。

另外，该系统所涉及的空间数据的分析和查询功能还有待进一步完善，难以大范围地应用，需要后期设计出新的知识模块去提高系统的利用率，从而更好地查询和分析病害的发病时间与发病原因[5]。

参考文献
[1]戴光明,何文斌.万维网地理信息系统构建技术分析[J].现代电子技术,2003,(1):46-48.
[2]刘南,刘仁义．Web GIS原理及其应用——主要WebGIS平台开发实例[M].北京:科学出版社,2002.
[3]宫彦萍,黄文江,潘瑜春,等.基于WebGIS的作物病虫害监测预报系统构建[J].自然灾害学报,2008,12(6):36-41.
[4]郭巧银,赵传德.基于模型和GIS的数字模型系统的设计和实现[J].农业工程学报,2008,24(11):139-144.
[5]刘光,唐大仕.Web GIS开发——lcGlS Server与.NET[M].北京:清华大学出版社,2009.。