基于GML和SVG的自然保护区WebGIS研究

自然保护区、生态补偿

安徽农业科学。ora o A hi g .Si2 1 3 (3)7 1 Junl f nu n c.00,8 1:l0—7 1,14 A 117 6

责任编辑

马卫鹏

责任校对

傅真治

基于 GML和 S VG的自然保护区 W e GI b S研究高吉， 关文彬 (京业学土持院北 082京业学然护学，京10 ) 北林大水保学，京10;北林大自保区院北 08 03. 03摘要介绍了 G L和 S G技术的含义，讨了基于 G L和 S G技术的自然保护区 we Gs的构建， M V探 M V bl概述了自然保护区 we G s功 bI的能，并对其具体应用进行了有益的探索。 关键词 WeGI; ML S G; b S G;V自然保护区中图分类号 T 3 15 文献标识码 A P 1 .2 文章编号 0 1— 6 1 2 1 ) 3 0 10 0 5 7 6 1 (0 0 1— 7 1— 2S ud n Na u a sr e’ e t y o t r lRee v SW bGI s d o S Ba e n GM L n a d SVG

GAo i ta ( c o l f oladWae o srain e igF rs yU ies y ej g10 8 ) J l Sh o o i n trC nev t,B in oet nvri,B in 0 0 3 e S o j r t iAb ta t T e me nn fGM La d S sr c h a igo n VG r nrd c da dt ec n tu t n o au a ee v SW e GI a e nGML n VG sds weei to u e n h o srci fn trlrs re’ b Sb s do o a dS wa i。c se .Th u cin fn trlrs re’ e usd e fn to so au a e e v SW bGI r umme D a d i p cfc a p iain r x lr dhep ul. S wee s d u n t s e i p lc t swe ee po e lf l s i o y K e r s W e GI y wo d b S:GML;S VG;Naua e e e t rlrs r v

1研究背景

符合数字地球的发展和要求。2 GML和 S VG技术 2 1 GML G L指用于表示地理空间对象中空间数据和 . M

自然保护区是保护自然环境和自然资源、拯救濒于灭绝的生物物

种、进行科学研究的重要基地，它对促进科学技术、

生产建设、文化教育、生保健等事业的发展具有重要的意卫义 -。自 15 2] 96年我国第 1个自然保护区建立以来，国家在的高度重视和努力推动下，然保护区事业呈现迅速发展的自良好势头。至 20 0 5年底，我国已建立各种类型、各级别的自 然保护区 239处， 4总面积达 10万 k l,占我国陆地国土 5 H约 2

属性数据的地理标记语言。它由 O C开放式地理信息 G (系统协会 ) 19于 99年提出，并得到了许多公司的大力支持， 而成为空间信息的编码标准。G ML是 X ML在地理空间 We b领域的应用，为网络时代的地理空间 We它 b领域提供了一种“开放式”的标准，的出发点是空间数据编码，括分布它包

面积的 1% E。但近年来，国自保护区管理中出现了 5 3]在我然 不少问题，碍了自然保护区的建设和发展。在这种背景阻下，有必要针对自然保护区的特点，实现自然保护区开发的信息化。为此需要针对自然保护区的业务特点和实际需求，

式空间数据的编码。,

G L是建立在 O C的地理抽象模型基础之上的，用 M G它

地理实体 ( etrs来描述世界，质上只是一序列的属性 Fa e) u本和几何体。G ML可以对很复杂的地理实体进行编码。一个地理实体是由很多的几何元素所构成的。一个复杂的几何实体又是由很多的点、、线多边形等几何体类型所构成，如广

建设自然保护区的网络地理信息系统。通过建设自然保护区 We GS以实现对自然保护区内森林、 b I,动植物资源的管理

与保护，生态旅游资源综合利用与适度开发，对宣传人与自 然和谐相处的观念，高自保护区管理人员的工作效率、提然管理水平和服务质量，促进当地生态保护。 We GS是自然保护区网站的基础平台，核心是在地 bI其

播发射塔会有一个点的属性 (位置 )和一个区 (多边形 )属性(的发射覆盖范围)它。对一个地理实体如一所中学的几何特性进行编码，以可用下面的简单语句：<Mi d e c o lI=” 4 1 d lS h o D 1 5”>

理信息系统中嵌入 m]和 T PI准的应用体系，口 P C/P标实现

互连网环境下的空间信息管理等地理信息系统的功能。WeG S在发展过程中， bI出现了“客户端”“客户端” 瘦和胖 2

<d sr t n>B moa d l c o l d srpin> eci i p o l a rlMideS h o</ e cit o<Nu t d ns>9 7</ mS u e t mS u e t 8 Nu t d n s><Nu lo s>3</ mF o r mF o r Nu l o s><e t n O> xe t f ’

种模式。在这些传统的 WeGS中，于网络传输的数据格 bI基式一般是各 G S厂商自定义的格式，就造成客户端的功能 I这模块只处理特定的数据格式，通用性不强，并且也不符合用户操作的要求。当前， C组织发布了 S G( el l V c r W3 V Sa be et a o G ahc可扩展矢量图形 )准，以用来描述矢量图形。 r i, p标可

<P l g n ss me=” p g:7 5 o y o r Na e s 2 3 4”> <o tr u d r l> u e Bo n a y s

< ie r ig L n aR n><c o d n ts> o r i ae4 1 8 .9 9 9 5 5 5 0 5 9 9 3 5 9 8 8 9 9 9 4 9,4 8 4 . 9 6 3 8

O eGS pn I联盟也制订了地理标记语言，主要用于传输、换交和存储地理信息。S G和 G L G o ah a w nug, V M ( eg pym r p agae r k l

地理标记语言)的出现，使得插件技术能够独立于 GS I软件和数据，也为基于网络的数据传输提供了规范的空间数据传输标准。X LS G和 G L的应用必将大大改变 WeGS M、 V M b I的开发模式，这种应用可实现 WeG S的标准化、成化和简易 bI集

9 9 4. 9 9 9 5 5 5 0 4 9 9 3 5 4 1 0 9 9 9 4 8,4 8 4 . 9 6 3 8 4 1 0 .9 9 9 6 5 5 0 4 9 9 3 5 9 9 8 9 9 9 4 2,4 8 6 . 9 6 3 8 4 1 2 9 9 9 4 1,4 8 6 9 9 3 5 9 9 4. 9 9 9 6 5 5 0 4. 9 6 3 8 4 1 2 . 9 9 9 6 5 5 0 9. 9 6 3 9 9 9 5 9 9 9 4 2,4 8 7 9 9 3 5 4 1 7 9 9 9 4 6. 4 8 2 9 9 3 6 9 9 7. 9 9 9 6 5 5 1 0. 9 6 3 0 4 1 5 .9 9 9 6 5 5 0 7 9 9 3 5 9 9 3 9

9 9 4 6, 4 8 1 . 9 6 3 7</ o r ia e e o d n t s></ i e r n> L n a Rig

高效化。因此，应用这种技术开发的自然保护区 We G S更 bI基金项目国家“一五”技支撑课题 (o 8 A 0 0 ) 十科 2o B DB B 6。作者简介高吉(9 4一)男， 18,河南鹤壁人，士研究生，究方向： I硕研 GS应用与开发。0 0 012 收稿日期 2 1 - _5

自然保护区、生态补偿

3 8卷 l 3期

高吉等

基于 G ML和 S G的自然保护区 We GS研究 V bI

</ u e Bo n a y s> o tr u d r l</ oy o P lg n></ x e t> e tn Of </ d l S h o> Mi d e c o l

4自然保护区 We GI b S的功能与应用

4 1功能将 We G S应用到自然保护区网站中，以更加 . bI可

生动、形象地为 Itnt户提供查询和浏览服务。自然保 n re用 e护区 We G S的功能设计如图 2所示。 bI

G ML是 X ML文档，用 G采 ML语言标识地理数据具有以下几个优势： ML使地理数据和表现形式可以相互分离； GGML以文本方式表示地理数据； ML统一封装空间数据及 G

属性数据； ML可以实现地理数据的分布式存储； ML可以 G G封装地理参考。 2 2 VG S G是由 W3 . S V C组织于 20 00年 8月 2日正式发

布的用于矢量图形显示与传输的标准。S G是新一代 V We的向量图像语言， b上它是 X ML语言在图像方面的应用， 符合 X ML规范，以文本方式表示图像，浏览器 ( V S G插件 )读取这些基于文本的指令，绘制相应的图像。S G的绘图可以 V通过动态和交互方式进行，在实际操作中，是以嵌入方式则图 2系统功能Fi . S s e f nci n g2 y t m u to

或脚本方式来实现的。S G实现了图形、 V图像和文字的有机统一。S G除了支持 HT V ML中常用的标记，文本、如图像、链接、交互性等外，提供了大量针对图形、还图像、动画的特定标记。这就为实现 G S提供了可能。由于矢量技术的引入， I 使得 S G与 JE V P G和 G F等网络上广泛使用的图形格式相 I比具备了一些独特的优点，

特别适于地图表示，特性有可缩

42应用 .

①综合管理自然保护区资源，支持保护区的日

常工作。通过网络，浏览器可以将服务器端数据库存储的保护区空间和属性数据进行加工处理，进而将保护区的动植物信息、理信息、地基础设施信息等以图文的形式生动地展现在客户端的浏览器上，方便管理者进行决策，为工作人员的

日常工作提供依据。②及时、准确地显示保护区的资源，方

放性、可升级、强交互性、超强色彩控制、有跨平台功能、具开放的标准及文件小、下载速度快、能够加快浏览速度。3自然保护区 We GI计 b S设系统的实现采用了 B S模/式，于 G、V基 ML S G技术，过对服务器端和客户端的建设，通

便用户查询信息和管理人员及时更新数据。结合 3 s技术， 保护区 WeGS以在保护区资源调查、放火、息地评 b I可森林栖估、区带划分和生态旅游等方面发挥积极的作用。③促进保护区与外界的交流，动保护区建设。保护区 WeG S作为推 bI保护区和外界的交流平台，方便保护区和外界的沟通，将有利于加强对保护区的宣传，进外界对保护区的了解，化增强保护区保护生物多样性的功能宣传，取公众的支持。同获时，能让保护区管理部门及时地获取公众对保护区的建议和

实现自然保护区网络地理信息系统。系统分为 4层结构，分别是数据层、应用服务层、 b服务层和客户层 ( 1。 We图 )

T

G彩 i船雠 应 g用数据。

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需求，促进保护区的开发和建设。④促进保护区的旅游资源开发。游客可以通过网络方便地浏览和查询保护区的信息， 参观旅游保护区以丰富自己的文化娱乐活动；通过网络的宣传增加保护区游客量，增加保护区的旅游收入。5结语

』发送数 L cJ~ n 据发— L}P送 T墼 .磊控组 疆 v划应’aS i 件俐数数 G数响 vcp Jart应用服务层 Wb e服务层客户层

敬穗岳

图 1系统架构Fi Th y tm t u t r

g1 e s se sr c u e

笔者在此对应用 G/ V ML S G技术构建自然保护区 We. b G S的设计架构及应用进行了有益的探索。作为地理信息系 I统与 Itre技术结合的产物， b I术具有适应性强、 nent We G S技 应用广泛、使用简单等特点，而且不用在客户端安装昂贵的地理信息软件，因此具有很好的推广应用前景。作为业界所接受的标准空间数据格式， ML的应用越来越广泛；VG作 G S为一种基于 X ML的图形描述语言，以在 We形成高质可 b上

3 1数据层 .

数据层主要用来提供数据。除了传统的 G S I

数据库外，还包括用于存储 X/ ML文档形式数据的数据 ML G库。数据层主要是将各种 G S数据通过数据转换模块转换 I成 X/ ML数据，现数据的开放式表达。 ML G实

3 2应用服务层主要根据 We务层发送的数据请求， . b服 向数据层请求数据，将得到的 G并 ML文档进行存储。G ML数据控制组件可以根据客户层传来的编辑数据，与数据库中的数据进行比较，生成新的 GML文档后传给数据层。3 3 We务层 . b服主要是通过数据转换模块实现 G ML和

量的图形，代表了未来的发展趋势。把 G LS G和 WeGS M、V bI 等信息技术应用于自然保护区开发中，以图文并茂的方式实现保护区信息的网络共享，扩大自然保护区在国内外的影将响力，加快保护区的建设步伐。参考文献[]江洪， 1马克平，张艳丽，基于空间分析的保护生物学研究[]植物等. J.生态学报， 0, ( )52— 7 . 2 42 4:6 58 0 8 [] 2蒋明康，,王智朱广庆，基于 IC等. U N保护区分类系统的中国自然保护区分类标准研究[]农村生态环境， O, ( )1 6 1. J. 2 42 2:—,1 0 o

S G之间的转换， V然后，生成的符合要求的 S将 VG数据传给客户层。数据转换模块的功能主要通过 X L S T转换器实现。 3 4客户层 .安装了 S G插件 ( A oe的 S GV e e3 0 V如 db V iw r.等)的浏览器，接收转换后的 S G数据， S G插件解译并 V由 V显示，完成整个 G S操作。 I

(下转第 7 6 14页)

自然保护区、生态补偿

安徽农业科学

表2大葱籽

黑色素提取条件试验方案及结果 T be2 T e etpoet a dr ut o lnnetat gcn io s a l h s rjcs n e l fme i xrci o dt n t s s a n io ieeo in se f Ch n s n o e d

为了判断各因素对大葱籽黑色素提取率影响的大小，对方程进行方差分析，果见表 3结。从表 3可知，n (, )= F 1755 F<F (,)=1.5 F、3 F .9< 1 o117 0 2 2, 2F、4<F_(,)=55, 05 17 0 .9

表明偏回归系数 6显著， b, b、和 b不显著。因此，方 都从差分析可以看出， 1度对大葱籽黑色素得率的影响最 HC浓大，而水解时间、料液比和水解温度对大葱籽黑色素得率的影

响小。根据标准回归系数的绝对值：,f:{ . 059 I f b 00 0 2=

00059 2 I= I 000 4= .3 04 I 3 .0 2;I b一 . 4 l 0(0 4; l 00 1 b

=一 .006 l= .006 I I I 0001 = 0007 0007; b=一. 7l 0 4 0o017; J J> J 4> J J> J:, .o 4即 b j b b 各因素 b对指标影响的主次顺序为：. H 1 ( C浓度 )> ( 水解时间 )>(水解温度 )> ( 水解料液比)。

表 3四元线性回归方差分析 Ta l Th a i c a y i f t e q a e n o i e e r s i n be3 e v ra e a l sso h u t r i n l arr g e so n n n

3结论与讨论

[]徐利萍. 2黑芝麻中黑色素的萃取一纯化及其性质的研究[ . N]无锡：江南大学， 0 . 2 6 0[]M I R ZZB 1 E L,IRR MO D RP A T ertaaa 3 ARAG A I RD L IPE AI N OC IP .ho i l nl ec— yi o e do tno e n esr c f l i prc s[] s fh sr i m t i sot uf eome n aie J . s t a po f a o t h l a a tl nAd o t n,O 8,4:01—1 9 sr i 2 O 1 1 p o 0

研究表明，酸水解时 H 1 C浓度、液比、料水解时间和水解

温度对大葱籽黑色素提取率均有影响，中， C浓度是酸水其 H1

解的主要因素。最佳水解条件的组合为： C浓度 1 mo L[]张素华， H1 1 l、 / 4张翠英，孙长花.黑色食品的营养功能及发展前景[]扬州大 J.学烹报，O62 ( )2 3. 2O,32: 7— 0 料液比 1 0水解温度 5℃、:、 4 5水解时间 3, 在此条件下， h大葱籽黑色素提取率为 3 4%。粗制黑色素因为含有其他成分， .1 须进行分离纯化。笔者采用碱溶酸沉法，碱溶酸沉法不仅可以提取黑色素，而且还可以对其进行纯化，的水解作用可酸以去除与黑色素结合的蛋白质、水化合物以及脂类物质。碳【 T T A HA I B OSM SP yi t i nm l isJIBo 51￣ H C R T,L I .hs a s de o e n 1 i Y c u s l n a .—p y ia .9 9. 7 h sc 1 1 6 9:7—8 . 9

直接影响到黑色素的稳定性、色力及其应用范围，以必[]段晓红，,染所 6毛歆彭珍秦固定化细胞生产黑色素的研究[ . D]武汉大学学报， 9, ( )29— 5 . 1 74 2: 9 3 4 23

[]顾敏舟. 7一株高产黑色素菌的筛选培养及黑色素的初步研究[ . N]成都：川师范大学， 0 .四 2 6 O []LNX FL XECF, . xem na S de eai soi— 8 I ,I Z,I ea E pr et t i o M l nAsc t S t 1 i l u sf n ae n ie n t ea in h p wi y ah tc Op t ami n g— d A t n a d I R lt s i t S mp te i g s o h h h l a a d Vo t

此外，由于有机溶剂和水互不相溶，在纯化时存在混合不均匀，出现分层的现象。因此，在选择纯化黑色素的方法时，应根据所需产物的具体要求来进行方法的取舍。参考文献[]王岩， 1刘学惠，陆懋荪，几种天然黑色素分子结构的红外光谱表征研等.究[]分析实验室， 9, ( )6 6. J. 1 61 6: 9 5 3— 5“

K yg H rd ydo eJ .td soMe nnA sc t ni n20, a—i aaa nrm[]Sui f l i soie A te, 3— S e a ad g 0 1 ()14—

18 93: 8 8. []孙玲， 9张名位，池建伟，黑芝麻色素的提取条件和稳定 h研究[]中等.生 J.国粮油学报， 9, 34: 5. 1 8 1 ()5 8 9 3— l]王钦德， O杨坚.食品试验设计与统计分析[ . M]北京：中国农业大学出版社， 0:8 13 2 3 10— 9. 0

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(接第71上 11页 )[] 3国家十中华人民共和国 2 8局. 0年国民经济和社会发展统计公报 0[ B O . 2O E/ L] (09~0 2—2 ) ht:/ w .tt gv c/j/ dg/ 6 . t/ w w s s o.n tb nt b p a. g jqnt bt 002 ( M0 1.t gdg/2 9 64 _ 70hm. j 02 P

[]O C G orpym ru ￣ eE/ L .t:/ w .pnesaa. 7 G .egah akpl n a[ B O]hp/ w w oeg pt t o i 1o g sa d r s m1 r/ tn a d/g .

[] 8万程辉，赵吉先，陶国强地理标记语言 M G L的特性[]江西测绘， J.2O,14:— 8 O56 ()2 2 . 6

[] 4刘南，刘仁义. e I原理及其应用[]北京： W bGS M.科学出版社， 0 . 25 O []周文生. 5基于 S G的 WeGS V b I研究[]中国图像图形学报：辑， O, J. A 22 O77: 3 9. ( )6—68 9

[]S G中国.o pro f M,V dV L E/ L . 20 -— ) 9 V C m ai no L S G a M[ B O] (080 1 . s G n 36ht/ w t p:/ ww.e ia v .c m/ v/ b u - v/ mls g a d v -o a so . h n s g o s g a o ts g s— v— n—mlc mp r inh I t . m

[] 6张犁，林辉，李斌，互联网时代的地理信息系统[]测绘学报， 9,等. J. 18 92 1: 6 ( )9—1.

[0 1]W3 . bu V E/ L .2O— -9 . t: w w w .r Gah C A ot G[ B O] (O41 2 )ht/ w . 3 o/ r - S 0 p/ g p/ V b u. S C/A 0 t