基于webgis的村鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)研究

基于webgis的村鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)研究

1農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品市場信息難。在農(nóng)業(yè)近年來，我國村莊經(jīng)濟發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局不斷調(diào)整，農(nóng)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(shù)手段已難以掌握直觀準確的產(chǎn)業(yè)空間布局信息,缺乏管理產(chǎn)業(yè)復(fù)雜局面和共享信息的有效工具。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和消費者急需科學的市場信息指導(dǎo)。雖然已有大量農(nóng)產(chǎn)品信息服務(wù)網(wǎng)站,但是數(shù)據(jù)量大、更新快,獲取感興趣的數(shù)據(jù)仍需手工查找。因此,迫切需要提供詳實直觀的產(chǎn)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(chǎn)業(yè)發(fā)展、生產(chǎn)流通的重大需求,本文研究如何應(yīng)用Web信息抽取、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)WebGIS、富客戶端等技術(shù),從產(chǎn)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(nóng)戶提供可視化、智能化的產(chǎn)供銷一體化信息服務(wù)。2web信息抽取的算法隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,各種農(nóng)產(chǎn)品市場信息服務(wù)網(wǎng)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(jù)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(jié)構(gòu)化特點,因此Web信息抽取十分必要。根據(jù)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(jié)構(gòu)的信息抽取。經(jīng)過對比分析,本文認為基于HTML結(jié)構(gòu)特征的信息抽取能夠根據(jù)數(shù)據(jù)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(nèi)部網(wǎng)站設(shè)計利用Heritrix工具進行網(wǎng)頁數(shù)據(jù)的自動過濾和獲取。Heritrix是Java語言開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)爬蟲,可以獲取完整、精確的站點內(nèi)容的深度復(fù)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(jù)主題內(nèi)容過濾HTML,盡可能減少噪音信息。(2)xct的轉(zhuǎn)化HTML編碼的不規(guī)范性導(dǎo)致訪問HTML的復(fù)雜性,而XML由于其結(jié)構(gòu)良好及易解析等特點已成為規(guī)則數(shù)據(jù)的標準,并且XML內(nèi)容的提取已有成熟技術(shù),因此,本文利用HTMLJTIDY工具將HTML轉(zhuǎn)換成XML(實際為XHTML),再利用XMLParser等將XML解析為DOM樹結(jié)構(gòu)。HTML轉(zhuǎn)換為XML的難點在于分離HTML的內(nèi)容和表現(xiàn)形式。XHTML結(jié)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(nèi)容較權(quán)威的幾個農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)站作為信息來源,如金農(nóng)網(wǎng)、中國農(nóng)業(yè)電子商務(wù)網(wǎng)。由于同一網(wǎng)站的頁面結(jié)構(gòu)相似,因此針對不同網(wǎng)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(zhì)上是建立DOM樹的數(shù)據(jù)塊與所需信息的對應(yīng)關(guān)系。過程如下:利用XPath在DOM樹上定位數(shù)據(jù)項,根據(jù)實際需求指定需要的數(shù)據(jù),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(jié)構(gòu)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(chǎn)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(jù)庫。整個流程如圖1所示。3地圖旅游開發(fā)在產(chǎn)業(yè)市場信息Web抽取的基礎(chǔ)上利用GIS專題地圖進行數(shù)據(jù)的動態(tài)渲染是實現(xiàn)村鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)的下一個關(guān)鍵任務(wù)。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(guān)的一種或幾種地理要素,使地圖成為內(nèi)容專題化、用途專門化的地圖。對于村鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)布局信息服務(wù),一方面需要通過地圖展示不斷變化的產(chǎn)業(yè)分布和相關(guān)數(shù)據(jù),并進行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布;另一方面應(yīng)提供形式多樣的專題地圖。本節(jié)主要研究如何利用WebGIS,結(jié)合富客戶端技術(shù),從數(shù)據(jù)和表現(xiàn)2個層面實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下動態(tài)專題圖的制作和發(fā)布。3.1地圖及產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的展示產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)是不斷變化的,如年產(chǎn)量、年利潤,并且常增加新內(nèi)容,因此,本文將地理空間數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)屬性數(shù)據(jù)分開存儲,通過唯一標識將兩者關(guān)聯(lián),這樣保證了專題地圖制圖數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式GIS的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)產(chǎn)品,可以在Internet/Intranet環(huán)境下為用戶提供GIS應(yīng)用和地圖服務(wù)。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(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)。以顯示全鎮(zhèn)某一年或幾年內(nèi)各村第一產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值為例,具體步驟如下:(1)數(shù)據(jù)導(dǎo)入管理將地理空間數(shù)據(jù),如某鎮(zhèn)行政村圖層和產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)表導(dǎo)入ArcSDE。ArcSDE是GIS與關(guān)系型數(shù)據(jù)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(jù)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)。行政村圖層和產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)通過行政村編碼CODE等統(tǒng)一字段進行關(guān)聯(lián)。(2)地圖服務(wù)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(wù)。(3)統(tǒng)計專題圖生成利用ArcSDE中的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)和圖層數(shù)據(jù)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(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)表通過統(tǒng)一字段進行關(guān)聯(lián),并設(shè)置產(chǎn)業(yè)發(fā)展表為關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表。然后根據(jù)地圖表現(xiàn)風格的不同進行產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)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(shè)置形狀、邊框、陰影、透明度等符號樣式。其中,setMode是設(shè)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(shè)為多個制圖字段即可。3.2富客戶端除了上述的服務(wù)器端數(shù)據(jù)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(wù)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(wù)器端處理請求完畢并發(fā)送結(jié)果給客戶端,才能進行下一步操作。在目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬條件下,客戶端需要等待較長時間,導(dǎo)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(shù)的Ajax交互模式進行異步傳輸和數(shù)據(jù)處理。富客戶端應(yīng)用是新一代的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,它結(jié)合了桌面應(yīng)用程序用戶界面的交互性和傳統(tǒng)Web應(yīng)用部署的靈活性。Ajax作為目前富客戶端網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的主要方式之一,綜合了現(xiàn)有多種技術(shù)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(wù)器發(fā)出異步通信請求,服務(wù)器收到用戶請求后,從數(shù)據(jù)庫查詢與該圖層關(guān)聯(lián)的屬性表,響應(yīng)結(jié)果以XML文檔的形式返回,JavaScript調(diào)用DOM處理XML,將返回結(jié)果在頁面中更新。至此,“制圖內(nèi)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(guān)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(jù)上述研究,本文構(gòu)建了村鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)服務(wù)信息系統(tǒng)。系統(tǒng)包括村鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)空間布局展示、產(chǎn)業(yè)信息專題分析、農(nóng)產(chǎn)品市場信息獲取與分析等功能。系統(tǒng)定時抓取指定的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)站,包括價格行情、供求信息等,抓取的信息是完全結(jié)構(gòu)化的,可用性大大增強。同時,系統(tǒng)實現(xiàn)了村鎮(zhèn)產(chǎn)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(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)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(chǎn)業(yè)產(chǎn)值變化、各類經(jīng)濟數(shù)據(jù)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(shù)的基礎(chǔ)上研究了基于XML的產(chǎn)業(yè)市場信息Web抽取方法,實現(xiàn)自動抓取農(nóng)產(chǎn)品市場相關(guān)信息,幫助企業(yè)和農(nóng)戶獲取及時準確的市場信息。在研究WebGIS、Ajax技術(shù)的基礎(chǔ)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(chǎn)業(yè)布局現(xiàn)狀信息,便于村鎮(zhèn)管理部門進行產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃、種植結(jié)構(gòu)