定期的森林资源调查和遥感技术、全球定位系统技术等在林业中的广泛应用，积累了大量的林业空间数据。充分利用这些宝贵的空间数据信息，为国家的经济发展和生态建设服务已经成为当务之急。结合林业生产经营管理的需求，一些部门、单位基于资金和技术等情况采用了不同的地理信息系统(GIS)软件，开发了各自的单机版森林资源管理信息系统。如洪玲霞等(2001)基于PowerBuilder和Maplnfo软件开发了汪清林业局地理信息系统；夏朝宗等(2004)以ESRI的MapObject组件为工具开发了石林县森林资源管理信息系统；张晓晖等(2005)应用ViewGIS建立了湖南省省级森林资源管理信息系统等。但是，这些系统都是基于商业GIS软件开发的，商业GIS软件的价格高，使用时需要相应的专业知识，通常GIS为部门内部使用的单机系统。这些情况影响并限制了基层林业资源管理部门等中、小型企事业单位发布和共享自己单位部门所有的空间数据，导致了这些宝贵的林业空间数据得不到充分利用。五年一次的森林资源一类清查、十年一次的森林资源二类调查和基于遥感影像的林业空间信息提取，都要耗费大量的人力、物力和财力；而重新收集这些林业空间数据既费时、费力，又要耗费大量的资金，导致数据的重复建设。Internet和GIS技术的结合产生了WebGIS，这为数据提供者发布与共享林业空间数据、广大用户访问和利用这些林业空间数据提供了新的契机。充分利用这些来之不易的、宝贵的空间信息，对于国家的经济发展和生态建设具有重要的意义。

本文结合开源软件FireFox、Apache Http Server、UMN MapServer、PostGIS/PostgreSQL开发了基于WebGIS的县级林业空间信息共享系统，使公众、林业资源管理者和决策人员可以通过Web浏览器访问林业空间信息，进行林业空间信息的叠加显示、放大、缩小、漫游、信息查询等操作。基于WebGIS的县级林业空间信息共享系统的建立，有利于林业空间信息的交流与沟通，为国家“数字林业”建设提供了基础数据来源。

1 县级林业空间信息共享系统平台 1.1 WebGIS的特点

WebGIS以Internet/Intranet为操作平台，发布、显示、查询地理信息，能够向用户提供24 h不间断的信息服务。与传统的GIS相比，WebGIS系统具有如下优势：1)用户不必购买价格昂贵的GIS软件和数据库系统；2)用户不必学习GIS和数据库系统方面的专业知识；3)多用户可同时访问空间数据信息。用户可以通过Web浏览器在任意时间访问WebGIS站点上的空间数据，数据操作简单方便。

1.2 系统平台选择

目前，WebGIS应用开发通常有3种方式：1)从底层自主开发采用这种方式灵活性大，可以针对用户的需求进行开发，但是由于开发人员将很多精力集中在与应用无关的底层实现上，使得开发周期长、花费多；2)选用WebGIS商用软件几乎所有的主流GIS厂商都推出了自己的WebGIS产品，如ESRI的ArcIMS、MapInfo公司的MapXTreme、Intergraph公司的GeoMedia Web Map、Bently公司推出了ModelServer/Discovery、AutoCAD公司的MapGuide、中地公司的MapGIS-IMS、超图公司的SuperMap IS. NET 5等，用户可以直接在向导的指引下进行操作，简单方便地建立WebGIS系统，但功能受限；3)应用GIS组件进行二次开发所采用的组件有ESRI的MapObjects和Arc Objects、Maplnfo的MapX等，借助GIS组件开发，无需考虑底层实现，可以使开发者集中精力于实际的应用开发。目前大多数林业WebGIS系统是采用第二种或第三种方法，如肖广强等(2003)基于ArcIMS和MapObject开发了森林资源信息发布系统，邓广等(200 1)利用AutoCAD公司的MapGuide实现了森林资源信息的共享与发布。这对于大型的公司、企事业单位是可行的，但不适合资金短缺、技术较弱的中小型企事业单位，尤其是基层林业资源管理部门。如何在有限的资金、技术条件下，发布和共享森林资源数据等林业空间信息，对于推进林业的信息化进程具有重要的意义。

近些年来，开源软件的快速发展为这些中、小企事业单位建立空间信息系统、发布与共享空间数据提供了一条可行途径。开源软件，即开放源代码软件，用户可以免费获得软件的源代码。与商业软件相比，开源软件具有如下特点：1)用户可以免费获得程序的源代码，修改程序以改善和提高产品的性能；2)用户可以分发这些修改后的代码，使得代码重用、共享成为可能；3)用户可以免费从网上下载或支付较少的费用获取并使用开源软件，扩大了软件的用户群。而使用商业软件受许可证的制约，用户需要支付大笔的软件许可证费用。目前，开源软件已经形成了一个产品系列，涵盖了操作系统、办公软件、浏览器、Web服务器、应用服务器和空间数据库等各个领域，成为中小型企事业发布和共享空间数据的一种可选方案。表 1列出了部分与地理空间信息相关的开源软件。

为节省购买软件许可证所需的费用，系统采用开源软件进行开发。在对上述开源软件进行比较分析的基础上，考虑到系统应该基于Web平台、支持开放地理信息联盟(OGC)实施规范、配置应该简单方便且能够支持多种格式空间数据格式，本文选取开源软件UMN MapServe为平台开发基于WebGIS的县级林业空间信息共享系统。

2 系统结构

系统开发采用了浏览器/服务器(B/S)模式的4层结构：客户端、Web服务器、应用服务器和数据服务器，如图 1所示。系统的各个组成部分都采用了开源软件(Li et al., 2004)。

2.1 客户端

采用FireFox浏览器。F ireFox易于使用，且可以根据需要进行界面定制。结合Java Script和Java Applet编程，用户可以在浏览器上交互式地进行图层的放大、缩小、漫游、信息查询等操作。

2.2 Web服务器

选择Apache Http Server。

2.3 应用服务器

选用UMN MapServer软件。它是建立在其他流行开源软件(Shapelib、FreeType、Proj.4、GDAL/OGR等)的基础上的，能够在多个操作系统平台(Linux, Windows, Mac OS X, Solaris等)上运行，可以用多种语言(PHP, Python, Perl, Ruby, Java, 和C#)进行开发，支持多种数据格式(栅格格式：TIFF/GeoTIFF, EPPL7等；矢量格式：ESRI shapfiles, PostGIS, ESRI ArcSDE, Oracle Spatial, MySQL等)。UMN MapServer通过2种方式读取数据：一种是编译时支持读取ESRI Shapefile，PostGIS，Oracle Spatial and ArcSDE数据；另一种就是通过第三方软件，如通过GDAL/OGR类库读取ArcInfo Coverage、MapInfo文件(TAB/MID/MIF)、ERDAS IMAGINE等多种数据格式。UMN MapServer可以直接利用这些格式的数据，避免了不同数据格式转换所造成的信息丢失。

2.4 数据库后端服务器

选择PostGIS/PostgreSQL和文件系统作为WebGIS的空间数据源。PostgreSQL数据库提供了企业级特性，比如数据备份、灾难恢复、数据库复制等。PostGIS为对象关系型数据库PostgreSQL增加了对地理对象的支持，使得PostgreSQL支持空间数据操作，可以作为地理信息系统的后台空间数据库。

3 基于WebGIS的县级林业空间信息共享系统原型

以河南省西峡县的林业空间数据为例，利用开源软件建立基于WebGIS的西峡县林业空间信息共享系统原型。在JavaScript语言的支持下，用户通过FireFox浏览器可以交互式地显示图层数据、查询林业空间信息。

3.1 图形显示

通过Web浏览器，用户可以选择不同的栅格、矢量图层进行叠加显示，并通过缩小、放大、漫游等基本操作查看图层的信息，系统用户界面友好。数据图层包括森林资源二类调查小班数据、河流和道路信息、行政边界信息(县界、乡街、村界)、林业区划、遥感影像图等。图 2为系统的用户界面。

3.2 信息查询

信息查询主要有2种：1)“图”到“属性”的查询，以获取空间对象的详细信息。“图”与“属性”的关联是通过图上对象属性表的某个字段与数据库中表的某个字段相关联实现的，当用户在图上要查询某个对象的信息时，客户端会向服务器发出请求，服务器将得到的数据信息即查询的最终结果返回。用户可以通过2种方式进行“图”到“属性”查询：特征查询或多层特征查询。在特征查询条件下，选择要查询的图层，点击相应的特征，则查询结果显示在新的Web页面上。系统可以指定显示的属性内容，屏蔽敏感的属性字段，例如五里桥乡森林资源二类调查数据中包括小班名字、村名字、村代码、小班、面积、权属、地类、林种、立地类型、海拔、坡向、坡度、坡位、土壤类型、土壤质地、优势树种、树种起源、树种年龄、龄组、地被类型、地被盖度等多个属性，系统仅指定显示其中的九个字段，如图 3所示。2)“属性”到“图”的查询，用户可以根据SQL查询语句查出满足条件的信息，并在图上显示出其具体的地理位置，即对其进行图上定位。

4 结论

本文利用开源软件FireFox、Apache Http Server、UMN MapServer、PostGIS/PostgreSQL开发了基于WebGIS的县级林业空间信息共享系统，并给出了系统原型实例。系统采用了4层结构：客户端、Web服务器、应用服务器和数据库服务器。结果表明，系统能够实现商业WebGIS软件的很多功能，如信息的发布、浏览、查询等，节省了购买商业WebGIS软件所需的资金。利用开源软件开发基于WebGIS的空间信息共享系统，对于林业基层单位、中小企事业单位发布与共享专业空间数据供广大用户访问，具有重要的意义。