C621（三等奖）兴城地区地质与自然资源信息服务系统

作品编号：C621（三等奖）

作品名称：兴城地区地质与自然资源信息服务系统

作者单位：吉林大学地球探测科学与技术学院

小组成员：孟祥卉，张澜，孙宜芳，隋智钟

指导老师：潘军，蒋立军

1 需求分析

吉林大学兴城实践教学基地位于辽宁省兴城市海滨，是吉林大学最大的校外实践教学基地，每年暑期都有数千名大学生来这里参与地学实习。基地占地面积11万平方米，建筑面积2.5万平方米，全部建筑均为青砖白墙，始建于1983年。建筑物古朴典雅，属苏州园林式建筑风格。目前每年前往该基地进行教学实习的学校有吉林大学、北京大学、香港大学、中国海洋大学、中国矿业大学等多所高校。

基地贯彻“实践育人”的新时期教育理念，积极构建了“兴城地学野外教学基地综合实践育人体系”，在20余所国内外高校的地学人才培养中正发挥着重要作用，对同类地学野外教学基地的建设具明显的示范辐射作用。

然而，从大的方面来看，到目前为止，围绕着兴城实习基地及其周边地质地理环境，尚缺乏有效的信息展示和综合管理平台。从小的方面来看，我们每年都有大批同学到该基地实习，但很多时候都是基于手工或离线的教学成果，尚缺乏在线的地质和地理信息的可视化表达、分析、展示等。如果有一个网页版的GIS应用系统来辅助导航，将为吉大学子的生活带来便捷，让更多学子切身感受GIS的魅力！

我们想借助GIS的优势，努力把兴城地区的地质和自然资源进行数字化，让相关信息更直观、立体地展现，也为基地更好地优化教学提供辅助。

2 总体设计

随着互联网和移动应用的逐渐普及，WebGIS系统和移动GIS应用系统逐渐受到人们的青睐。相对于桌面版的GIS应用系统，WebGIS系统更具有实用性，它基于 B/S构建，用户可以通过浏览器来访问GIS相关服务，不依赖于某台电脑终端，用户体验更新鲜。

相比桌面版GIS应用系统，基于B/S构架的地理信息系统，弱化了对用户端硬件和软件的要求，交互性能更好，如果接入校园网络，普通用户便能体验GIS应用系统的魅力，有望极大的满足了不同用户的需求。

吉林大学地球科学学部每年都会组织学生到辽宁兴城实践教学基地开展地学类实习，辽宁兴城地区拥有丰富的地质和自然资源，但当前教学实习的大部分成果，一届届同学绘制的大量地学野外考察成果等等往往“尘封”在资料室或分散地存储在同学们各自的手中，缺少一个分享、展示、交流的平台。此外，同学们在实习过程中，在野外踏勘考察过程中，基本还是基于常规的手写记录本，虽然有老师提议用一个手持终端或手机App来进行电子辅助记录，但目前尚无成熟产品出炉。因此，我们想借此机会开发一套WebGIS系统来辅助我们的地学教学实习。

吉林大学很需要一套实用的地学类实践教学GIS信息服务系统。本小组计划基于ArcGIS for Server开发一套兴城地区地质与自然资源信息服务系统，给人不一样的体验。

2.1功能设计

本次PC端系统采用B/S架构设计，主要功能包括：

◆地图查询展示（缩放，漫游，鹰眼，图例，前后视图，量测，图层管理，卷帘控制等）

◆数据管理（不同类型的数据发布与服务地址管理，业务数据存储与预览等）

◆系统管理（登录认证、用户管理、角色权限、系统日志等）

◆辅助工具（多视图同步浏览，多期遥感影像对比分析，右键快捷菜单等）

◆帮助功能等（系统介绍，用户使用手册，联系方式等）

◆门户网站（在PC端业务系统的基础上，再做一个小型的门户网站作为入口，方便用户快速了解动态信息）

本系统基于吉林大学兴城暑期基地实习的教学成果展开，主要对兴城地区的地质和资源情况进行展示，我们设计的功能模块主要包括以下几方面：

◆系统管理：包括用户管理和系统日志，如用户注册、登录、管理等。

◆地区概况模块：主要对兴城地区的地理、地质、人文等方面的情况进行介绍，是系统的基础模块，包括文字说明及图片展示。

◆资源管理：包括地质资源、水资源和植物资源，地质资源主要对吉林大学地理信息科学专业同学夹山踏勘的成果进行展示，主要个根据各组成员实地踏勘的十条路线划分岩性，最终作出夹山地区大致的地质图。系统上可见十条路线及各路线的地质信息等属性，以及夹山地区的地质图，各面实体均有岩性信息等属性；水资源是我组成员基于遥感影像和ArcGIS矢量化得到，主要包括兴城地区各主要湖泊及河流；植物资源是基于对首山地区实际踏勘得到，各面实体有植被的相关属性。

◆区域信息：主要包括行政区划、旅游信息及气象信息。行政区划说明了兴城主要范围；旅游信息包括兴城地区内若干著名旅游景点，并附有相关介绍和图片展示；气象信息为我组成员从各网站上找到的该地区的气象情况等。

◆地质调查：主要包括地质教学基地、地质遗迹点和地质调查路线。地质教学基地即为吉林大学兴城教学实践基地，我们以该地区的高分辨率无人机遥感影像为底图对其进行目视解译及矢量化，在天地图上叠加了教学基地的矢量图层，各面实体和点状实体均有地物、地名等相应属性；地质遗迹为本次实习踏勘的几个典型遗迹点，包括钓鱼台、龙回头、夹山、白庙子、头道沟等，各个点位均有相关的岩性、地质时代等信息；地质调查路线仍为夹山踏勘路线，各路线均附带各小组的相关记录。

◆遥感监测：我组成员从地理空间信息云上下载了多期兴城地区遥感影像，经过裁剪配准等，可进行双视图、多视图对比，监测近年来兴城地区的变化情况。

2.2数据库设计

数据库主要包括PostgreSQL,SQLite。

2.3关键技术

采用的软件及操作平台主要如下：

3 作品亮点

（1）充分利用吉林大学暑期教学实习成果，将这些成果进行数字化，方便各位同学交流、查询、使用，为这些成果提供了展示平台，利用ArcGIS丰富图标、地图渲染、数据可视化并结合ArcGIS API for JavaScript在前台进行展示，不仅使这些数据更加系统，同时也为实习教学的改进提供帮助；

（2）对于非地学方面用户来说十分友好，清晰可视的界面不仅可让用户一目了然，充分了解兴城地区的概况，同时一些交互操作增加了用户体验；对于地学用户，则可以更好地吸纳其意见等等，使平台更丰富完善，满足了各类用户的需求；

（3）数据来源多样且可靠，包括多期遥感影像数据、无人机影像数据、实地踏勘数据、网络信息等等，同时基于ArcGIS和ENVI5.3等相关软件对这些数据进行处理，对其修正和可视化，并最终基于ArcGIS Server发布服务，展示地图；

（4）相对于桌面版的GIS应用系统，WebGIS系统更具有实用性，它基于 B/S构建，弱化了对用户端硬件和软件的要求，交互性能更好，如果接入校园网络，普通用户便能体验GIS应用系统的魅力，有望极大的满足了不同用户的需求；

（5）采用PostgreSQL,SQLite数据库，效率高且便于操作，在数据处理及数据挖掘分析方面使用Java编程模式，提高了大规模数据处理能力，提升用户体验。