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(jì)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(zhǔn)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(fèi)者急需科學(xué)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(shí)直觀的產(chǎn)業(yè)布局信息和及時準(zhǔn)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(diǎn),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(rèn)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(jìn)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(jì)利用Heritrix工具進(jìn)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(diǎn)內(nèi)容的深度復(fù)制。通過提供待抽取站點(diǎn)的種子URL,并指明目標(biāo)頁面的特征,Heritrix遍歷并篩選整個站點(diǎn)頁面,為抽取模塊提供統(tǒng)一的目標(biāo)頁面。由于HTML有的標(biāo)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(diǎn)已成為規(guī)則數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),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(shí)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(diǎn)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(diǎn),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(shí)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(diǎn)是準(zhǔn)確高效。抽取規(guī)則實(shí)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(xiàng),根據(jù)實(shí)際需求指定需要的數(shù)據(jù),即DOM樹的某個葉子節(jié)點(diǎn),得到DOM樹中從根到指定葉子節(jié)點(diǎn)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(diǎn)集合進(jìn)行定位,找到符合抽取規(guī)則的節(jié)點(diǎn),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(jìn)行數(shù)據(jù)的動態(tài)渲染是實(shí)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(jìn)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(shí)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(biāo)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(jìn)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(biāo)是通過不同的顏色或符號對行政村地圖進(jìn)行不同的標(biāo)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(jìn)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(jì)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(jì)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(jìn)行地圖專題繪制,達(dá)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(jìn)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(fēng)格的不同進(jìn)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(shí)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(shí)現(xiàn)。當(dāng)制作專題統(tǒng)計(jì)圖時,必須確定是針對哪個圖層、哪些字段及統(tǒng)計(jì)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(jī)制,因此當(dāng)客戶端發(fā)出請求后,只有當(dāng)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(jìn)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(jìn)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(xué)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(qiáng)。同時,系統(tǒng)實(shí)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(dāng)增加新的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)時,只需更新屬性表,就可以實(shí)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(jì)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(yàn)。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(shí)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(zhǔn)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(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃、種植結(jié)構(gòu)