Google Maps API在林业局级林下作物栽培中的应用

摘要： 林下经济以其能够充分利用林下土地资源及大面积林荫的优势而得到众多农林专家和林农的青睐，其在实现农林资源共享、优势互补和循环生态方面发挥着很大的作用。结合林下经济发展现状及广大林农的需求特点，综合运用当前先进的Google Maps API技术和AJAX技术，以JSON作为客户端与服务器的数据传送格式，构建基于B／S的林业局级林下作物栽培咨询平台。该平台提供给用户直观化的信息查询与呈现效果，不仅有效提高农户种植的科学性，也可在一定程度上帮助管理层制定决策。

关键词：

中图分类号： TP311．1文献标识码：B文章编号：2095－2163（2011）03－0047－03

The Application of Google Maps API in the Cultivation of Under－forest Crops

based on the Level of Forestry Bureau

GAO Meng， GAO Xindan， LI Dan

Abstract： Underwood economy has been widely welcomed by lots of agriculture and forest experts and farmers by the advantages of making full use of under-forest land resources and large areas of mall; it has been playing an important role in realizing the sharing of agriculture and forestry resources, complementary of varies kinds of advantages and cycling of ecological. Considering the present situation of under-forest economy and requirement characteristics of farmers, combining with Google maps API and AJAX, using JSON as the data transmission format between client and server ,the paper builds a consulting platform based on B/S for farmers to cultivate under-forest economic crops based on the level of forestry bureau. The platform provides an intuitive effect in information querying and presenting, which can not only effectively improves the scientific nature of the farmers' growing, but also help managers to make decisions to some extent.

Key words：

0引言

林下经营模式在国内外均已较早地得到实践，许多农户在积累农作物种植经验的基础上，采用此模式取得了较好的经济与环境效益。但伴随着近年来森林生态环境的弱化，林下环境的有效开发及林下经济作物的合理种植愈来愈得到重视[1]，一些地区已利用本区优势建立了规模化、科学化的林下种植体系。然而，因各地环境条件不同，适生的林下作物也存在较大的差异。普通农民一方面受到自身科学文化水平的限制，另一方面缺乏当地科技专家的指导，无法实现结合本地实际情况选择适地适生的林下作物的需求，导致出现成本大、效益低的局面，因此，提供结合地理信息的林下作物信息平台对于提高种植效率具有重大意义。本文建立基于Google Maps API的林业局级林下作物栽培信息指导平台，使广大用户完成直观、立体、可视化的信息获取与栽培指导成为可能，同时对管理层完成统计决策起到较好的辅助作用。

1实现技术研究

1．1AJAX技术

AJAX是Asynchronous JavaScript and XML的简写，其主要应用目的是为实现异步的数据通信，从而提高客户端体验效果。引入AJAX技术的WEB应用程序较传统模型多了一个中间层来处理异步数据的请求与返回[2]，因此客户端与服务器端所需处理的事务会有所不同。客户端减轻了很多负担，只有当需要调度和执行服务器上的数据时才向引擎发出请求，而不必等待请求回应即可执行后续的代码，同时服务器的工作量也大大减少[3]。在传送过程中，信息量相对减少，因此用户可得到更快的数据响应速度，提高客户体验和工作效率。

1．2Google Maps API概述

Google Maps API自2005年发展至今，经历版本更新之后，为开发人员提供了利用简单的JavaScript进行自主开发地图应用的强大功能[4，5]。可利用免费的API接口实现。

（1）基本的地图操作，包括地图移动、缩放、拖拽、滚作等。

（2）实用的地图控件及事件响应应用，包括地图类型切换、地标、气泡窗口等。

（3）强大的空间分析能力，包括折线和多边形的勾画、实地名与经纬度转换、路径属性计算等。

（4）方便地获得地图资源并享受最新地图更新信息，可根据需要添加和管理自身的地理信息数据。1．3JSON技术

虽然AJAX是异步JavaScript与XML的简称，但XML只是作为一种数据的传递格式存在，本系统考虑到数据查询结果批量返回且结果的字段组成一致的特点，采用JSON作为数据表示方式。

JSON（JavaScript Object Notation）的开发解决了XML即使传送简单的表单也必须在Internet上传送大量信息的问题，是一种特别轻量级的数据格式，且基于JavaScript语法中数组和对象表示法，因此对其的访问无需使用基于XML的语言来解析。相对于XML，JSON更加简单，因其以更加集中的数据组织方式消除了XML中的很多冗余信息。

2 系统架构

2．1体系结构设计

系统面向东北地区的广大农民与林业局级管理人员，其分布性强，因此考虑采用B／S（Browser／Server）体系结构。在该结构下，客户端只需使用浏览器即可方便地实现信息即时与信息浏览、查询等需求。B／S三层体系结构采用中间件技术将系统应用分为数据存储层、业务逻辑层和表示层三个不同的处理层次。各层次可根据需要进行不同程度的扩展，完成不同的功能；三层相互独立又相互协作，其中任何一层的改变不会对另一层上的功能造成影响。B／S结构分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、总体拥有成本低的特点符合本系统开发的环境要求。

2．2总体架构设计

系统的整体架构严格按照B／S三层体系结构进行设计。数据库层完成数据的存储与完整性、一致性、安全性和并发操作的有效管理；业务逻辑层将各模块需要完成的功能进行封装，并提供统一的接口供外部调用，接收数据访问请求，并将请求得到的结果根据各模块的要求完成一定的数据格式转化工作；表示层结合AJAX技术，根据用户请求调用相应业务处理模块并完成数据格式的解析工作，动态给予用户响应。系统总体架构设计如图1所示。

3系统实现

3．1数据库搭建

采用Mysql作为系统的数据库解决方案，除涉及基本的作物信息、栽培技术及人员信息之外，还包括各林业局的地理信息。由于不同地区环境条件的差异，适生的林下作物及其栽培方案也存在较大的不同，因此需在作物信息中加入地域信息。根据系统需求的分析和设计，确定如图2所示的数据库表及表结构。

3．2功能设计

本系统面向普通农户和林业局各级管理层，主要提供地图服务、数据管理和系统管理等功能，系统功能模块如图3所示。

3．2．1栽培指导模块

该模块是系统的核心，大多数用户将通过该模块实现信息的查询与可视化浏览和决策。

（1）地理定位：普通用户选择所关心的林业局，系统在地图上动态标出该林业局的地理位置，同步给出该林业局涉及的其它信息包括作物、培育技术、新闻公告信息等，图文结合提供丰富的用户体验；可实现作物的动态区划，即在选择某种林下作物后，系统动态标注某作物的适生林业局地理位置。

（2）属性查询：通过在地图上点击地标查看某一林业局的相关信息，包括名称、面积、经纬度等林业局相关信息。

（3）空间查询：实现地图的放大、缩小、漫游、地图类型切换等基本空间查询功能，也可实现某一空间范围内的信息查询，如给定范围内的常见立地类型、已种植林下作物等作物种植相关信息。

（4）查询统计：通过空间查询得到某林业局范围的立地类型和作物种类结果，可由立地类型获得该条件下适生的林下作物，并提供作物的有关详细信息，包括适生环境、受欢迎程度（以相对时间段内作物被采纳次数的百分比来衡量）、栽培方案等，做出决策后提交采纳信息供统计分析使用；也可直接选择作物种类，查看其上述有关信息。

（5）统计输出：注册用户及管理员除可进行以上工作外，也可在地图上直接了解作物的各类统计信息，既可实现基于林业局的统计，也可完成基于特定作物的统计，统计结果以图表形式展现。

以朗乡林业局为例的界面效果如图4所示。

3．2．2 系统管理模块

该模块主要完成对作物信息、地理信息、栽培方法、新闻公告等数据的浏览、查询、统计及维护需求。

（1）查询统计：为了增加用户对系统提供的不同区域适生林下作物的可信度，需提供各类统计功能，包括作物被采纳频次百分比统计、用户投入与收益统计、各年及平均应用情况图示统计等。

（2）数据管理：主要完成对各类基础数据的添加及维护，其中，林业局数据添加可在地图上通过点击直接添加相关信息。另外，数据库设计时，采用了中间表的形式来关联各独立的表，因此涉及数据完整性和一致性的问题，如当某一地理位置撤消时，采取数据库自带的外键关联约束，与该地理位置相关的作物信息也将被撤消。由此，设计一种“批量转移”功能，当删除地理信息时，首先询问用户是否保留其下的有关作物信息，如需保留，可使用该功能完成作物信息与其它地理信息的映射。

（3）审核管理：为保证各区立地类型的准确有效，当添加某地区立地类型后，需经专家审核通过方可呈现给用户；同时普通用户提交的林下作物采纳信息也需在审核后才能纳入供各用户查询统计的范围。

（4）日志管理：为了在意外发生时有据可依，对主要的操作进行日志记录，便于系统恢复。

4结束语

系统开发采用先进的Google Maps API技术，在充分利用该技术的地图资源和应用接口的基础上，合理有效地创建适合本系统的地图服务，为地理位置分散的各级用户提供可视化的林下经济作物信息咨询平台，省去了传统WebGIS开发的诸多不便。系统未来可接入有关林下作物培育的专家系统，两者结合，将充分发挥各自空间分析和系统推理的优点，更好地为林下经济的发展服务。

参考文献：

[ 1 ] 于小飞，吴文玉，张东升，等． 林下经济产业现状及发展重点分

析[J]． 林业产业，2010，37（4）：57－62．

[ 2 ] ZZKAS N C，MCPEAK J，FAWCETT J． AJAX高级程序设计

[M]． 徐峰，吴兰陟，等译． 北京：人民邮电出版社，2007：1－85．

[ 3 ] LAWTON，GEORGE． New ways to build rich internet applica－

tions [J]． Computer，2008，41（8）：10－12．

[ 4 ] 江宽，龚晓鹏． Google API开发详解[M]． 北京：电子工业出版

社，2008：36－300．

[ 5 ] 游兰，彭庆喜． 基于Google Maps API的地图解析研究与实现

[J]． 湖北大学学报（自然科学版），2010，32（2）：161－164．