海洋牧场信息管理系统数字化的设计与实现

海洋牧场信息管理系统数字化的设计与实现作者：李春雷来源：《计算机光盘软件与应用》2013年第20期摘要：进入21世纪以来，海洋在全球发展中的战略地位显著提升，海洋牧场建设成为引领世界新技术革命、发展低碳经济的一个重要载体。

开发一个合理有效的海洋牧场管理系统有助于提高海洋牧场的管理水平。

本文介绍了海洋牧场的发展与现状，分析数字化海洋牧场管理系统开发的迫切需要。

在前人研究基础上，通过研究和查阅资料，开发了基于ArcGIS Engine 的数字化海洋牧场管理系统，实现了海洋牧场信息的录入和查询功能，为数字化海洋牧场建设提供了技术支持。

关键词：海洋牧场；数字化；ArcGIS Engine中图分类号：TP311.52海洋是生命的摇篮、资源的宝库，是人类可持续发展的宝贵财富，承载着人类的明天和未来。

海洋牧场就是这样一个基于海洋可持续开发利用的蓝色经济，不仅促进了地区经济繁荣，提高了人民生活质量，也推进了海洋开发技术的不断创新，带动了战略性海洋新兴产业的兴起。

海洋牧场是利用海洋容量增加海洋资源的综合系统，在一特定的海域中，建立一套完备的渔业设施和管理体制，将水生生物放流，这样便会吸引来一些外来生物，再与人工放养的海洋生物聚集在一起形成可控制的人工海洋牧场。

在海洋牧场事业迅速发展的情况下，如何有效的管理海洋牧场至关重要。

张国胜，陈勇，张沛东等人根据中国的实际情况对中国海洋建设海洋牧场的可行性进行了分析，得出我国在进行海洋牧场建设应该使用多种形式管理[1]。

杨金龙，吴晓郁，石国峰等人对我国目前海洋牧场建设的现状研究和发展趋势做了概括[2]。

任军，田华民等人认为“数字化管理”将提高管理的科学化、规范化的水平，实现管理理念和管理模式的根本性变革[3]。

建设数字化海洋牧场管理系统为海洋牧场信息查询提供支持。

根据海洋牧场的地理位置和环境，将海洋牧场的属性信息、位置信息记录系统，根据属性信息合理规划海洋牧场。

通过对海洋牧场所放养的生物进行记录，有利于掌握海洋牧场的生物生长状态和基本情况，给渔民生产提供帮助。

本设计通过数字化海洋牧场地图，建立海洋牧场空间地理数据库，基于ArcGIS Engine 开发海洋牧场信息管理系统。

实现在电子地图支持下的海洋牧场信息录入以及信息查询功能，为有限的海洋资源有效合理利用提供技术支持。

1 系统设计本系统是利用ArcGIS Engine二次开发组件和工具集，以地理信息系统数据库Geodatabase 为支撑，在Visual Studio2008平台上，使用C#语言编程实现了海洋牧场信息的录入、查询功能。

1.1 系统结构设计由于硬件设备和开发资金受限，本系统初步设计为单机版本。

通过需求分析，本系统主要为海洋牧场管理工作提供帮助，与传统管理系统相比，本系统是基于GIS技术的基础之上开发的信息管理系统。

有效的与地理位置结合，使得对海洋牧场的管理对象有更明确的了解。

1.2 系统界面设计系统界面主要包括菜单栏，地图操作工具栏，图层信息显示框，地图显示界面，查询视图，鹰眼视图，属性信息显示视图等。

1.3 数据库设计1.3.1 数据的组织按照数据的类型，可将数据库中的数据分为图形数据和非图形数据。

（1）图形数据的组织。

这里的图形数据主要是矢量数据，其数据组织形式：数据库-要素集-要素。

（2）属性数据的组织。

在系统中，属性数据主要以单个海洋牧场为对象组织数据。

1.3.2 数据的存储（1）矢量数据的存储。

矢量数据在数据库中的逻辑层次是：数据库一逻辑图层一物理图层一空间实体。

（2）属性数据的存储。

属性数据是海洋牧场管理系统的重要组成部分，但属性数据的存储方式以及表结构设计都是非常复杂的，它不仅影响到系统建设的速度和成本，而且影响到系统的应用、维护管理和数据更新。

如何使得表间关系明确，数据存储不冗余等各方面影响要素都得考虑到。

1.4 系统功能设计1.4.1 地图浏览基于GIS技术的海洋牧场管理系统与传统的企业管理系统相比，地图数据的加入使得海洋牧场的信息更好的表现出来。

在系统添加了鹰眼窗口，系统可以从鹰眼中反馈桌面地图的视图信息，用户可以从鹰眼中操作桌面视图。

如在鹰眼中点击，让桌面视图移动到被点击的位置；在鹰眼中拖出一个范围，让桌面地图以全图显示该范围。

全景视图按钮，前一视图，后一视图等工具，使用户对桌面视图的操作更加灵活。

1.4.2 信息添加系统是基于GIS技术开发的管理系统，后期空间数据的维护、添加尤为重要。

而海洋牧场是一个大范围的区域，所以数据的来源很广，种类很多。

如纸质地图，电子地图，遥感影像等等。

有效将这些不同种类的数据融合及录入系统是系统的关键。

该模块的主要功能包括：海洋牧场放养生物种类、数量录入，海洋牧场地理环境和岛礁属性信息录入，海洋牧场信息的添加、删除、修改等操作。

1.4.3 信息查询本系统的主要任务是对海洋牧场信息进行查询，主要功能包括牧场属性查询和位置查询。

根据某一属性值查找具有这一属性的牧场名称及位置，例如查询投放了某一种鱼类的海洋牧场有哪些？根据岛礁类型查询海洋牧场等等。

根据位置或者某个海洋牧场对象查找其所具有的属性信息，例如选择一个海洋牧场查询其中投放鱼类的种类以及此海洋牧场的地理位置信息，环境信息，岛礁类型等等，对于管理人员对海洋牧场管理工作有很大的辅助作用。

2 功能实现基于GIS技术的海洋牧场建设管理系统与传统的企业管理系统有很大区别，海洋牧场是一个大范围，宽尺度的研究对象，应有效将其属性信息合理的数字化表达成文字、图像等信息。

系统主要功能有地图浏览，信息添加、删除、修改，信息的查询。

2.1 地图浏览（1）全景视图按钮主要通过ArcEngine开发环境中系统自带的地图操作工具直接加载。

（2）前一视图功能的实现，在按钮的Click事件中实现。

（3）后一视图功能的实现，在按钮的Click事件中实现。

（4）鹰眼。

2.2 信息编辑海洋牧场属于面要素，在添加或修改海洋牧场矢量数据的过程中，也要录入海洋牧场的属性信息。

2.3 信息查询系统查询功能主要使用两方面的查询：根据位置查属性和根据属性查位置。

（1）根据位置查询属性。

（2）根据属性查询位置。

3 结论与展望3.1 结论本系统通过应用电子地图，空间数据库技术，结合海洋牧场项目的特点及要求，搭建了数字化海洋牧场的信息管理平台，使海洋牧场管理标准化，规范化，信息化，提高海洋牧场的管理水平和效益。

系统主要实现了海洋牧场信息的录入和查询功能，为数字化海洋牧场建设作了有益的探讨。

（l）用ArcGIS Engine作为开发海洋牧场管理系统的工具之一，在目前尚未发现先例，在系统中，ArcGIS Engine展现了其较高的处理效率和很强的图形处理功能。

（2）海洋牧场管理系统的灵活应变性及全面性作为系统开发时所遵循的重点并在这方面作了一些研究。

在信息管理系统的设计和开发的过程中，将灵活应变性的要求作为考虑因素，实现了用户可以根据业务需要和功能选择系统界面添加的模块。

3.2 展望建立数字化海洋牧场信息管理系统是一个具有难度的复杂工程，本项研究在这方面进行了尝试和探索，实现了一些功能。

但本信息管理系统在实际的应用中仍存在不足，还有待进一步完善。

主要包括以下几个层面：（l）由于本信息管理系统目前只是实现了海洋牧场管理系统的试运行，并没有实现系统设计中的所有功能，所以系统的其它新增功能的实现以及与目前己实现功能的融合是需要继续努力的工作.（2）随着网络技术的不断成熟和发展，越来越多开发GIS软件系统的人逐步选择B/S模式作为新的软件系统的网络体系结构，所以海洋牧场信息管理系统也应考虑向B/S模式发展，以便使得系统后期的维护、管理和升级都变得更加容易，从而也使得客户端能够更加方便的操作该系统。

（3）由于海洋牧场是一个巨系统，影响的要素很多，建设一个安全可靠健全的数据库存在很大的困难，本系统受开发时间的限制，而且目前数字化海洋牧场管理系统在国内实施还非常少，加上数字化海洋牧场管理系统的数据库的开发要经过长时间的业务了解和熟悉，才能开发一个完善实用的数据库。

本系统数据库还存在很大的开发空间。

参考文献：[1]张国胜，陈勇，张沛东.中国海域建设海洋牧场的意义及可行性[J].大连水产学院学报，2003.[2]杨金龙，吴晓郁，石国峰.海洋牧场技术的研究现状和发展趋势[J].中国渔业经济，2004-5.[3]任军，田华民，超英华.“数字化管理”与科技管理的新范型[J].科技管理研究，2001（4）：65-66，29.[4]马军英，杨纪明.日本的海洋牧场研究[J].海洋科学，1994（3）：22-24.[5]单新瑞，秦迎春.实现数字化管理的探讨[J].科学管理研究，2002.[6]申慧.我国信息资源数字化建设体制构建研究[J].图书馆学研究，2007，8.[7]邹时林，刘波.基于ArcEngine洪水淹没系统的设计与实现[J].安徽农业科学，2010.[8]刘华杰，丁斌.数字化医院的设计与实现[J].科技资讯，2008.[9]阎波杰，吴文英，贾建华.基于ArcEngine的旅游信息管理系统设计与实现[J].曲阜师范大学学报，2011.[10]张瑜，丛静华，沈明霞.基于ArcEngine的林火动态监测与精确定位系统的设计与实现[J].浙江农业学报，2010.[11]陈力群，张朝晖，王宗灵.海洋渔业资源可持续利用的一种模式—海洋牧场[J].海岸工程，2006.作者简介：李春雷（1989.3.7-），女，辽宁省大连人，硕士研究生，主要从事地图学与地理信息系统的研究。