本文作者：林强作者单位：福建省森林病虫害防治检疫总站

系统功能和管理流程

FPWMIS4FP可用于全省范围内林业有害生物的预测预报、防治等信息管理，主要功能如下．(1)数据上报:县级用户可以将辖区内各乡镇每月的病虫害发生预测和防治数据进行上报．其中用户只需要填写各种原始记录信息，需要计算的信息由系统计算完成．(2)数据查询:分为简单查询和SQL查询．如果用户只需要按照行政区划、病虫害名称、发生时间和发生面积对病虫害信息进行查询，那么可以选择易操作的简单查询;SQL查询则可以通过自定义的SQL语句将用户所辖范围内的符合语句条件的任何信息查询出来．(3)数据统计:基于下一级用户某个月的完整信息，用户可以对自身辖区范围内的该月信息进行统计，结果在图形和表单上显示，并可以导出Excel格式的表单结果．若该月下级地区信息不完整，系统则不统计及提示用户哪些地区缺少数据．(4)数据预测预报:省、市级用户可以根据数据库中已有的历史数据，对下一年某一病虫害的各种发生程度(轻、中、重)的面积进行预测．(5)病虫害诊断:用户选择病虫害的危害特征(如寄主、危害部位、危害形式等)，系统就会根据病虫害知识库中的信息判断该种病虫害．(6)用户管理:浏览器端仅提供用户密码更改和用户注销功能．(7)图形操作:图形显示和浏览，即将数据结果以图的形式直观地反映出来，包括缩放、漫游、选择、全图显示等操作．林业有害生物信息管理流程如图1所示．县级林业部门填写林业有害生物预测预报、发生、防治等数据，并将其上报至省级林业部门;市级林业部门组织和管理各县级单位的林业有害生物信息上报工作，使各县能及时上报相关数据，并确保上报数据的时效性、科学性和真实性;省级林业部门可以利用县级林业部门上报的数据进行统计汇总或时空分析，制定科学有效的防控措施，并进行林业有害生物灾害的预测预报．

系统结构

FPWMIS4FP是一个．NET平台下基于WMS、WS和WebGIS技术的新一代三层B/S架构信息系统，底层为数据服务器，部署着大型关系型SQLServer数据库(属性数据)、Shape和Geotiff文件(空间数据);中间层为应用服务器，部署着响应SOAP请求的属性数据服务组件和空间数据服务组件以及为了响应HTTP请求的Web应用网站(基于ASP．NET开发的);上层为浏览器端．其基本架构如图2所示．在属性数据服务中，浏览器端根据用户的操作发送请求到Web应用系统，Web应用系统根据该请求调用属性数据服务中相应的方法，从操作数据库得到结果，并将其通过Web应用系统返回给浏览器端．在空间数据服务中，浏览器端根据用户的需求和操作将相应参数发送给Web应用系统，将Web应用系统中符合WMS规范的请求发送给WMS，根据该请求利用资源层的Shape格式基础空间数据绘制栅格地图，并将其通过Web应用系统传回浏览器端．根据实际情况，属性数据工作流中的SQLServer数据库和属性数据WS以及空间数据工作流中的Shape格式空间数据和WMS可以置于同一个服务器，也可以分处于不同服务器．

系统服务实现

系统服务包括空间数据服务和属性数据服务2种，具体实现过程如下．

1属性数据服务的实现

属性数据服务包括属性数据WS的开发和调用．属性数据服务开发主要是实现一系列WebMethod，根据Web应用系统传递的请求，调用相应的WebMethod操纵SQLServer数据库获取结果，并返回浏览器端．与数据库相应的WebMethod可按功能分为3类:基本用户管理函数、行政区划相关函数以及林业有害生物信息管理函数．其中，基本用户管理函数包括用户登录信息验证、用户密码修改、用户信息获取和更新、用户初始化参数获取和设置等;行政区划相关函数包括获取各级行政区划列表以及根据上级行政区划获取其下属行政区划列表;林业有害生物信息管理函数包括预测预报、发生、防治等相关表格的记录添加(上报)、查询和统计．属性数据服务调用则是在Web应用系统中，根据用户的操作调用数据WS中合适的WebMethod，实现用户管理、数据上报、查询和统计等功能．以上报发生表为例，其主要流程为:用户在浏览器输入区在线填写发生表，点击提交后，将请求传递给Web应用系统．Web应用系统调用属性数据WS中的数据，首先根据林业有害生物发生实际情况检查数据约束关系(如监测面积＜=应监面积)，验证所填数据的有效性，如果无效，向用户指出无效原因;如果有效，向乡(镇)发生表中添加该记录，并向用户显示提交成功．

2空间数据服务的实现

空间数据服务包括位于资源层的基础空间数据的选用、读取和传送，以及位于应用层的WMS和Web应用系统空间数据处理部分的设计．本文采用市、县、乡3级行政区划的ShapeFile数据，建立林业有害生物管理信息可视化系统．系统分别读取市、县、乡3级行政区划空间数据中的多边形数量、每个多边形的中心点坐标、每个多边形所包含的节点、各个节点的坐标以及各个多边形的名称(市名、县名、乡名);空间数据服务使用以上信息进行地图渲染．Web应用系统空间数据处理部分根据浏览器端发送的相关参数构造成符合OGC-WMS规范的请求，发送到WMS进行处理;浏览器端发送的请求包括放大、缩小、漫游、全图显示、选择多边形对象等，以及在地图显示窗口显示不同的视图或查询结果．

系统应用实例

福建省作为我国南方重点林区之一，多年来对天然林的过度采伐利用，使得其面积不断减小，现存林地多以单一树种的人工林为主，导致森林生物自控能力较差，客观上提供了各类森林病虫害发生危害的大量寄主植物．随着人工林面积的持续增加，森林病虫害发生呈逐年上升趋势．“十一五”期间，全省每年主要森林病虫害发生面积在20－30万hm2以上．当然，造成林业有害生物严重发生的主要原因是监测管理手段落后，延用了几十年的传统人工监测管理方法已难以满足目前林业可持续发展和林业有害生物可持续管理的需求．因此必须研发更为先进、实用的管理、分析技术，全面提升监测调查、预警与预测预报水平．针对福建省林业有害生物发生防治特点，选用MicrosoftIIS作为Web服务器，使用MicrosoftSQLServer建立属性数据库，运用C#语言结合ASP．Net、JavaScript、HTML、XML等语言开发了．Net平台下的FPWMIS4FP，系统界面如图3所示．目前该系统已由福建省森林病虫害防治检疫总站组织其下所属各县(市)森防站进行试运行与测试，服务器设在省总站内．应用该系统后，县级林业部门进行林业有害生物相关信息调查所得到的基本数据能够适时上报，以往常见的错报、误报情况大大减少;此外，在各级行政单位行政代码和行政区划发生变更时能够方便实时更新数据库，解决由此而导致的单机版系统无法及时正确上报数据的问题;空间数据可视化部分的实现能够将数据结果或信息以图的形式直观地反映出来，有助于防治措施的有效实施以及之后的预测预报．在功能测试方面，县级用户能够根据系统提示方便地上报各类病虫害发生防治数据，各级用户可以正常使用查询统计等功能，用户管理体系能够正常运行;服务器与WebGIS系统能够充分满足省森防总站及其下属各县森防站用户并发访问的要求．