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中国是全球土壤侵蚀最严重的国家之一,土壤侵蚀对于我国社会经济的可持续发展问题的影响已经不容忽视。为分析水土流失的影响因素及其作用机理,自二十世纪以来,在原型试验观测基础上,国内外众多学者研究了侵蚀产沙与各影响因子的关系,建立了多个土壤侵蚀模型。二十一世纪以来,“3S”技术、计算机科学和网络技术开始逐步应用到土壤侵蚀研究过程中,土壤侵蚀有关工作涉及大量的空间数据以及相关部门的协同合作,要求空间数据能在最短的时间内更新并及时的进行监测预报,传统单机模式的土壤侵蚀模型系统己无法满足多部门协作共享与高效运行的需要。 随着Web技术的不断完善发展,Web Service成为实现网站间资源调用的W3C推荐方法。Web Service不用考虑平台的区别,也不必限定编程语言,同时对Web Service提供者而言不需要考虑调用客户端,不同的用户通过各自的客户端均可应用程序。在土壤侵蚀领域,虽然在众多研究案例中建立了多种单机版应用系统,但是基于Web Service的土壤侵蚀模型应用具有诸多优点。基于Web的模型不需要在客户端上安装,只需修改服务器端模型计算过程即可实现模型更新;同时基于统一的浏览器界面,易于用户操作,便于土壤侵蚀模型推广应用,在土壤侵蚀预测预报领域具有理论意义与实践价值。 本文以土壤侵蚀的年经验预报模型为例,应用Web Service技术,基于ArcGIS Server开发土壤侵蚀年经验模型web服务,结合ArcGIS API for Flex构建前端应用,以实现土壤侵蚀模型的网络共享与在线计算,支持土壤侵蚀模型的推广应用。取得如下主要进展: (1)系统分析了土壤侵蚀年经验模型WebGIS系统的数据需求与功能需求,梳理了模型各因子计算及土壤侵蚀计算流程;在此基础上进行了系统设计,定义了系统空间数据库结构,设计了系统总体功能模块与系统逻辑结构,进行了系统环境配置。 (2)基于ArcGIS Server,应用Web Service技术,分别设计了土壤侵蚀年经验模型因子计算Web服务,分析了基于地理处理模型的服务发布及基于Python脚本的服务发布方法,讨论了服务接口、服务参数及服务调用等关键技术。 (3)应用ArcGIS API for Flex,构建了土壤侵蚀年经验模型WebGIS系统,实现土壤侵蚀年经验模型基础数据浏览、模型因子计算、土壤侵蚀模型计算及成果查询与可视化等应用功能。 论文通过分析主流Web Service与WebGIS技术,基于ArcGIS Server平台,通过定义符合网络服务标准的土壤侵蚀模型服务接口,提供不同的应用进行调用,实现了土壤侵蚀模型的在线共享与计算,使得模型不需要在客户端上安装,只需修改服务器端模型计算过程即可实现模型更新。基于ArcGIS API for Flex技术,开发土壤侵蚀经验模型WeGIS系统,实现土壤侵蚀年经验模型的数据网络浏览、模型因子计算与侵蚀计算以及计算成果查询与可视化功能。土壤侵蚀经验模型WeGIS系统,为大数据环境下在网络上进行土壤侵蚀模型预测预报,提供了的完整解决方案,为土壤侵蚀应用提供基础支撑。