基于WebGIS的森林病虫害预测信息服务平台研究外文翻译资料

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基于WebGIS的森林病虫害预测信息服务平台研究

王倪虹1，黎丹2，潘华3

1.信息与计算机工程学院，东北林业大学，哈尔滨150040，P·R·中国

2.机械与电气工程学院，东北林业大学，哈尔滨150040，P·R·中国

3.科技部、东北林业大学、哈尔滨150040，P·R·中国

摘要：以林口林业局，黑龙江省，中国作为示范区，我们开发了基于J2EE和Arc GIS服务器技术的森林病虫害预测预报信息服务平台的Web GIS。该服务平台能够预测乙/氏环境中的发生期、虫量、发生趋势和有害环境。实现了空间数据的显示、查询、分析、编辑和多层次数据的自动综合控制。服务平台不仅提供服务的地理可视化和预测结果。它还提供了一个森林病虫害预测与森林资源管理的解决方案

关键词：网络地理信息系统；信息服务平台；病虫害预测；森林病虫害；地理信息系统

第1章 论文简介

地理信息系统是一种集通讯系统—计算机硬件，软件，和获取地理数据，管理、分析和显示地理位置的各种形式参考信息（DE MERS 2001）。与地理信息系统技术，我们可以很容易地获取空间信息，并表示和处理—ESS数据有效。地理信息系统在森林中的广泛应用防治，森林防火和森林资源的人—管理。随着互联网和当今的发展信息技术，网络地理信息系统，可以进一步发展的地理信息系统互联网功能。有了网络地理信息系统，用户可以工作与地图和数据库在网络上没有购买和安装昂贵的地理信息系统软件。徐等（2008）建立一种疾病基于网络地理信息系统和支撑的害虫信息系统—和一般的Web GIS接口标准。^[1]他们讨论了对于智能方法的设计原理与实现。决策推理模块在系统中，但没有使用网络地理信息系统的出现趋势的昆虫和解散—缓解。建立了一个基于地理信息系统的火灾定位系统高等人（2004）在地理媒体网站地图上，而不是地理信息系统服务器。^[2]除了森林病害和森林防火中的应用

在森林资源管理中也使用了网络地理信息系统。

基于J2EE架构的管理信息系统，在本研究中，我们采取了松毛虫（Dendrolimuspinidiatrea）建立基于Web的预测为例森林病虫专家系统。整个系统—透射电镜主要由两个模块组成，专家系统和网络地理信息系统平台。专家系统主要提供信息森林病虫害防治。它的系统架构，包括推理机的设计知识库，在先前已发表的论文中讨论。^[3]本文说明了实施GIS在害虫专家系统，结合GIS技术服务器技术，并重点介绍了网络地理信息系统的实现在整个系统的信息服务平台和预测—发生量。

J2EE（Java 2平台企业版）是一个从Sun公司Java环境中心 for Developing，建筑和deploying的基于Web的企业 应用在线。J2EE平台基于Web的应用程序开发。Java J2EE include 服务器面（JSF），Java服务器页面（JSP）、Java Servlet、EJB。这些技术包括高性能研究 可膨胀的J2EE框架（基奥。2002年）。 Java服务器的面孔（JSF）是新标准的Java Framework for Web应用服务器端的建筑与用户界面功能 tionality。它简化Java Web开发中的应用 处理管理用户 （dudney接口等。2004年）。JSF应用维修性良好的框架建立的模型-视图-控制器（MVC）设计模式。它的架构内控制器应用代码与模型和视图分离。这样的架构应用是松散耦合的。如图1所示，图1基于MVC架构的JSF GIS服务器描述 GIS服务器是分布式系统，每个服务器系统起着特异性，资源负载分配均衡服务器 对象或服务器对象。服务器配件：GIS服务器和一 应用开发框架（ADF）为有限和Java （ESRI公司。2004年）。t服务器主机弧网站 与桌面应用程序。它包括核心对象库拱可伸缩弧形对象在运行环境服务器。^[4]系统允许你部署有限的Java Web应用，使用桌面和弧形对象运行 在GIS服务器。它包括了软件开发工具包 （SDK）以及软件对象，Web controls，Web应用 所以我们。这是扩展和应用基于ADF。Java Web应用集成GIS功能。系统框架设计、系统的整体架构的J2EE服务器以及GIS协会； Web GIS系统的多层体系结构。^[5]它全站式的提供可维护性的信息服务平台。我们的系统分为客户层端、Web业务层和数据库层，以J2EE为标准。客户端在远程桌面浏览器、Web应用部署在Web服务器，浏览器通常是IE浏览器或其他主流浏览器。他们一般遵循 HTTP协议。用户可以通过互联网完成所有的操作。网络层是JSF and JSP。商业化是GIS的Web服务器，GIS服务器主机和服务器对象的全垒打。GIS 服务器对象的处理（SOM）和响应一个更多的服务器对象容器（SOCS）。GIS服务器视为相当于SOM和几个犁；The SOM网络处理当用户把应用任务的要求，然后到达SOM。如果多层结构情况下，我们可以使用更多的系统负载均衡机制来缓解系统响应压力。^[6]数据库层使用Oracle（SDE空间数据引擎）作为空间数据和存储属性数据（ESRI公司。2002年）。

图1基于MVC的JSF架构

第2章 系统的实现

根据用户的需求，网络地理信息系统平台被分为六个程序模块。基本操作模块，用于亚视图管理，永久样地管理，病虫害预测，森林病虫害防治站，及地图编辑。基本操作包括放大：该系统将显示放大地图；放大缩小：缩放操作的相反操作；充分程度：看地图的全场景；识别：从地图上选择属性信息，距离测量：两者之间的距离，点或几点（线之间的这些点必须直纹）；^[7]模糊查询：地图搜索和查找功能，然后这些功能将改变颜色；打印不同分辨率的地图；快速定位：找到一个点输入全球定位系统坐标。用户可以交互切换在地图上显示不同的图层图层。

森林子分区图模块。此模块是为用户提供主题的功能方法，如海拔分布，优势树种，越来越多的股票分舱等。用户可以得到通过互动地图上不同的专题制图功能—地切换和关闭层。

永久样地管理这个模块是用来管理永久样地。这个用户可以创建一个新的永久样地和他们的属性，也可以删除一些。病虫害预测预报这个程序模块包括害虫发生的预测期间，感染量，病虫害发生趋势，感染地区。^[8]目前，两方法，有效基数和数学统计，是commontly用来计算虫口密度松毛虫。有效基数计算，磷是下一代的发生量，对这一代的昆虫密度，是产卵的数量。这一代人中，男的是男性的数目，而米是在不同龄期的死亡率。

森林病虫害的调查研究—每年进行。首先，我们把昆虫的密度划分为八度，用不同的颜色标记，并赋予权重因子每度（见表1）。参数数据的基础上用情商。1和2，信息服务平台可以进行对与分类发生量预测计算—实行预测发生量按表1。

与虫密度和相应的权重因子，基于地理信息系统的平台可以自动创建预测图害虫的发生数量可以显示预测不同领域的趋势和风险等级，并使用直方图显示昆虫密度。

表1 昆虫种群密度显示

在这项研究中，我们以林口林业局，黑龙江省，中国为例，用方程预测对落叶松毛虫的发生（图2）。例如，在2008、曙光林场林口天气数据林业局如下：8月份的降雨量是1700在8毫米，相对湿度70%，高温20°C，8月10日低温，平均温度七月气温是19°C.通过计算，预测对于2009年度松毛虫虫口密度为16头/树，权重因子为4，损伤程度为Ⅳ（图2）。

图2 人口密度的昆虫被显示为直方图

发生量和发生区域的预测图对落叶松毛虫的Web GIS平台网络地理信息系统为基础的平台，也可以给出的预测发生期，发生趋势和发生地区，以及这些结果可以被保存为未来使用的历史数据。

图2Web GIS平台对落叶松毛虫的发生量和发生区域预测图

fdics搜索模块。该模块可定位森林病虫害防治站（fdics）供用户选择，在最近的fdics发生的地区，也可以显示最优路径的形成在图中高亮度的区域中的站。

地图编辑模块。地图编辑模块可绘制图形特征点，线、圆形和多角形，允许用户添加一个新的fdics在地图上更新它的属性。此外，该模块可以也允许用户将一个登陆区域分成若干子测井区域；然而，目前该系统只能直接—提供图形的特征，但不是他们的属性。

第3章 讨论与结论

森林病虫害预测信息服务平台J2EE和Arc GIS服务器技术，建立了多层次的Web GIS系统，这是非常易于维护和扩展可以方便地实现软件复用和组件重组。因此，该平台可以提高可维护性，系统的安全性和扩展性，加快了开发速度，降低开发风险。^[9]系统中的地图编辑模块需要改进。这个系统要求在同一时间更新属性用户划分图形特征。GPS将逐渐进入该系统，使当害虫和疾病发生，森林—人可以用PDA的方式发现和更新属性。

参考文献

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[8]基于网络地理信息系统的森林资源管理信息系统设置的研究。中国地理科学，13（1）：61 - 56。徐大华，他瑞银，沈明霞。2008。

[9]基于Web GIS的病虫害信息管理系统。计算机工程，1：280 - 282。

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