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摘要： 基于当前大气污染事件对人类生活和身体造成的伤害越来越严重，本文设计并实现了基于WebGIS的大气环境监测平台，该系统采用B/S架构进行开发，实现大气环境监测信息的管理和数据分析，实时监测大气环境信息动态变化，根据数据分析结果，对大气环境变化趋势进行预警，最终以数据地图的形式呈现在公众面前。该平台为政府大气环境评估和决策，居民出行防护等方面提供了参考依据。
关键词： WebGIS；大气监测；B/S
【中图分类号】TP319【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）19-0254-02
1.引言
随着我国工业化的发展，居民健康面临着各种突发性工业污染的严重挑战，如雾霾、水污染、土壤污染以及噪声污染等。这些工业污染会严重影响居民的身体健康和国家的可持续发展，因此建立完善的大气环境监测平台，对各站点监测的大气环境数据进行整合，以交互地图的形式展现，对居民的身体健康和政府的决策有着积极的影响。
GIS（地理信息系统）是一种计算机信息系统，它能够采集地理数据进行分析，最后将这些地理空间信息和相关的属性展示给用户。随着计算机技术、空间技术等的飞速发展，GIS也开始越来越多的应用到日常生活的方方面面之中。与C/S架构相比，基于B/S架构的WebGIS能够更为轻松搭建，低成本、低带宽需求，节约了开支，因此采用B/S架构的WebGIS应用逐步成为GIS应用的主流。
2.可行性分析
WebGIS技术是GIS技术在互联网时代与网络结合的产物，普通用户能够通过浏览器在相距遥远的地方使用GIS应用，获取需要的GIS数据。WebGIS能够通过地图与数据元素的结合，实现各种各样的业务需求，如查询分析、数据发布、空间模型发布、GIS数据共享。
基于WebGIS的大气监测平台能够对分布于全国范围内的数据采集站实时海量数据进行读取，对当前大气环境数据进行分析，当超出预设的阈值时可以进行预警，同时结合百度地图API进行交互展示，并针对性地提出相关建议。该平台为人们的出行和政府的决策提供更好的支持。
基于WebGIS的大气环境监测平台，前端采用Openlayers架构，后端采用.NET结合百度API进行开发，数据库采用SqlServer数据库。用户端不需要安装相关软件，可在浏览器中直接进行天气信息的查询。
3.系统体系架构设计
系统开发通常采用B/S架构，这是目前Web程序开发的主流趋势。采用B/S架构的Web程序通常使用浏览器访问程序，一小部分业务逻辑在客户端执行，大部分业务逻辑在服务器端进行实现。
3.1监测平台整体架构。
基于WebGIS的大气环境监测平台整体架构如图3-1所示。
前端应用层是用户通过浏览器访问系统时，系统在网页上呈现给用户的界面。该层通过HTML和CSS进行用户界面的开发，具有良好的交互界面。该层主要包含大气环境信息显示、大气预报、统计排名等模块。
后台逻辑层主要在前端应用层和数据层之间起到桥梁作用，数据库中的大气环境数据在该层经过处理、分析，以友好的网页形式呈现在用户面前。
数据层即数据库，该层主要是提供数据服务的服务器，由SqlServer数据库构成。SqlServer数据库能够实现对大气环境数据的存储、管理以及分析等功能。数据库中存储了大气环境数据以及用户管理数据。
3.2 系统功能模块。
基于WEBGIS的大气环境监测平台对采集自全国监测站点的海量数据进行处理，包括数据整合、统计和查询功能，为用户提供及时、全面、准确的大气环境信息，因此，构建大气环境检测平台需要具备数据管理模块、GIS功能模块、大气信息模块以及系统管理模块，该系统的整体构成如图3-2所示。
数据管理模块：数据管理模块主要存储采集自分布于全国的大气环境监测站点的数据，这些数据是进行大气环境预测的基础。能够实现对这些数据的高效管理和有效的操作。
GIS功能模块：首先加载百度地图，在百度地图之上叠加显示相应目标城市的大气环境信息。加载完成之后，实现对地圖模块的拖拽、缩放等基本操作。
大气信息模块：大气信息模块需要实现最终的交互功能，系统后端对大气环境数据进行处理之后，在大气信息模块以友好、易懂的方式进行展示。
大气环境监测：对大气环境的变化趋势进行预测，同时，设置相关的阈值，当大气环境数据超越阈值时，能够及时提供预警。
系统管理模块：该模块主要对系统进行管理，以保证系统更加平稳、高效的运行，主要包括站点管理、用户权限管理等功能。
3.3数据库设计。
该系统采用SqlServer数据库进行数据的存储，遵循 MVC的分层设计思想。其中包含的数据表包括大气环境信息表、大气环境监测点信息表及用户信息表。
（1）大气环境信息表如表3-1所示。
4.系统的实现
4.1 GIS功能模块的实现。
GIS模块的主要功能是基于百度地图进行开发的，主要实现前端应用层的功能。通过百度地图提供的API接口使用CSS和HTML技术进行Web服务器端的开发，实现大气环境数据与地图的交互。
GIS功能模块的实现：百度地图API是一款开放的、方便用户进行GIS程序开发的接口，提供了放大缩小、鹰眼模式、道路交通查询等，使用户能够开发出功能丰富、交互性强的地图应用。在进行前端应用层的开发时，可以通过调用相应的百度API接口，实现不同的GIS功能。GIS功能模块实现了大气环境数据与百度地图的交互，能够根据用户需求在百度地图上进行拖拽、放大缩小以及点击等操作，当用户对百度地图上的坐标点进行查询操作后，以图形化的方式将实时大气环境数据展示给用户。GIS功能的实现如图4-2所示。 4.2城市比较功能的实现。
城市比较功能主要用来实现两个城市之间大气环境数值的比较，当用户选择两个城市后，系统将两个城市之间的数值以折线图的形式进行比较，直观的将比较结果展示给用户。具体实现如图4-2所示。
4.3 时段统计。
时段统计模块主要实现对最近24小时内的大气环境监测数据的展示，结果以柱状图的形式展现给用户。用户可以根据大气的名称要素来进行查询，查询的结果简单明了，是用户可以根据一天中不同时段的大气环境状况合理安排自己的行程。时段统计模块的具体实现如图4-3所示。
5.总结和展望
基于WEBGIS的大气监测平台是根据日益严峻的大气环境形势，开发的在线查询平台。该系统能够实现大气环境数据的实时监测，并对数据进行分析处理，以简单友好的方式呈现给用户，对用户的日常出行和政府决策提供相关的参考。
该系统基于WebGIS，采用B/S架构，用户不需要安装额外的软件，在浏览器上即可查询目标城市的大气环境数据；同时系统的主要运算、数据处理等在服务器端进行，客户端也通过Ajax引擎进行少量的计算，最大化地利用两个端点的运算能力的同时降低了系统的维护成本；系统能够据此预测出未来大气环境变化，并提供相关的预警。
本文根据当前用户查询大气环境信息的实际情况，对全国各个大气环境监测站点的数据进行整合，分析处理之后，为用户提供目标城市的大气环境数值和相关预警。在未来的工作中为大气环境的研究提供相关依据，使得大气环境监测服务能够真正服务于群众的日常出行和国家的经济建设。
参考文献
[1]張贵军，陈铭.WebGis工程项目开发实践[M].北京：清华大学出版社，2016.
[2]李文路，季民，孙勇，等.基于WebGis的雷暴天气的电网防灾研究[J].北京测绘，2016.
[3]李月华.基于WebGIS的环境监管云平台设计与建设[J].测绘与空间地理信息，2017.
[4]马保国，李华刚，王连锋. 基于WebService的WebGis设计与实现[J].计算机与数字工程，2007.
作者简介： 赵丽花 （1964-），女，江苏南京人，副教授，学士，主要研究方向：计算机网络与通信系统；
关键词： WebGIS；大气监测；B/S
【中图分类号】TP319【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）19-0254-02
1.引言
随着我国工业化的发展，居民健康面临着各种突发性工业污染的严重挑战，如雾霾、水污染、土壤污染以及噪声污染等。这些工业污染会严重影响居民的身体健康和国家的可持续发展，因此建立完善的大气环境监测平台，对各站点监测的大气环境数据进行整合，以交互地图的形式展现，对居民的身体健康和政府的决策有着积极的影响。
GIS（地理信息系统）是一种计算机信息系统，它能够采集地理数据进行分析，最后将这些地理空间信息和相关的属性展示给用户。随着计算机技术、空间技术等的飞速发展，GIS也开始越来越多的应用到日常生活的方方面面之中。与C/S架构相比，基于B/S架构的WebGIS能够更为轻松搭建，低成本、低带宽需求，节约了开支，因此采用B/S架构的WebGIS应用逐步成为GIS应用的主流。
2.可行性分析
WebGIS技术是GIS技术在互联网时代与网络结合的产物，普通用户能够通过浏览器在相距遥远的地方使用GIS应用，获取需要的GIS数据。WebGIS能够通过地图与数据元素的结合，实现各种各样的业务需求，如查询分析、数据发布、空间模型发布、GIS数据共享。
基于WebGIS的大气监测平台能够对分布于全国范围内的数据采集站实时海量数据进行读取，对当前大气环境数据进行分析，当超出预设的阈值时可以进行预警，同时结合百度地图API进行交互展示，并针对性地提出相关建议。该平台为人们的出行和政府的决策提供更好的支持。
基于WebGIS的大气环境监测平台，前端采用Openlayers架构，后端采用.NET结合百度API进行开发，数据库采用SqlServer数据库。用户端不需要安装相关软件，可在浏览器中直接进行天气信息的查询。
3.系统体系架构设计
系统开发通常采用B/S架构，这是目前Web程序开发的主流趋势。采用B/S架构的Web程序通常使用浏览器访问程序，一小部分业务逻辑在客户端执行，大部分业务逻辑在服务器端进行实现。
3.1监测平台整体架构。
基于WebGIS的大气环境监测平台整体架构如图3-1所示。
前端应用层是用户通过浏览器访问系统时，系统在网页上呈现给用户的界面。该层通过HTML和CSS进行用户界面的开发，具有良好的交互界面。该层主要包含大气环境信息显示、大气预报、统计排名等模块。
后台逻辑层主要在前端应用层和数据层之间起到桥梁作用，数据库中的大气环境数据在该层经过处理、分析，以友好的网页形式呈现在用户面前。
数据层即数据库，该层主要是提供数据服务的服务器，由SqlServer数据库构成。SqlServer数据库能够实现对大气环境数据的存储、管理以及分析等功能。数据库中存储了大气环境数据以及用户管理数据。
3.2 系统功能模块。
基于WEBGIS的大气环境监测平台对采集自全国监测站点的海量数据进行处理，包括数据整合、统计和查询功能，为用户提供及时、全面、准确的大气环境信息，因此，构建大气环境检测平台需要具备数据管理模块、GIS功能模块、大气信息模块以及系统管理模块，该系统的整体构成如图3-2所示。
数据管理模块：数据管理模块主要存储采集自分布于全国的大气环境监测站点的数据，这些数据是进行大气环境预测的基础。能够实现对这些数据的高效管理和有效的操作。
GIS功能模块：首先加载百度地图，在百度地图之上叠加显示相应目标城市的大气环境信息。加载完成之后，实现对地圖模块的拖拽、缩放等基本操作。
大气信息模块：大气信息模块需要实现最终的交互功能，系统后端对大气环境数据进行处理之后，在大气信息模块以友好、易懂的方式进行展示。
大气环境监测：对大气环境的变化趋势进行预测，同时，设置相关的阈值，当大气环境数据超越阈值时，能够及时提供预警。
系统管理模块：该模块主要对系统进行管理，以保证系统更加平稳、高效的运行，主要包括站点管理、用户权限管理等功能。
3.3数据库设计。
该系统采用SqlServer数据库进行数据的存储，遵循 MVC的分层设计思想。其中包含的数据表包括大气环境信息表、大气环境监测点信息表及用户信息表。
（1）大气环境信息表如表3-1所示。
4.系统的实现
4.1 GIS功能模块的实现。
GIS模块的主要功能是基于百度地图进行开发的，主要实现前端应用层的功能。通过百度地图提供的API接口使用CSS和HTML技术进行Web服务器端的开发，实现大气环境数据与地图的交互。
GIS功能模块的实现：百度地图API是一款开放的、方便用户进行GIS程序开发的接口，提供了放大缩小、鹰眼模式、道路交通查询等，使用户能够开发出功能丰富、交互性强的地图应用。在进行前端应用层的开发时，可以通过调用相应的百度API接口，实现不同的GIS功能。GIS功能模块实现了大气环境数据与百度地图的交互，能够根据用户需求在百度地图上进行拖拽、放大缩小以及点击等操作，当用户对百度地图上的坐标点进行查询操作后，以图形化的方式将实时大气环境数据展示给用户。GIS功能的实现如图4-2所示。 4.2城市比较功能的实现。
城市比较功能主要用来实现两个城市之间大气环境数值的比较，当用户选择两个城市后，系统将两个城市之间的数值以折线图的形式进行比较，直观的将比较结果展示给用户。具体实现如图4-2所示。
4.3 时段统计。
时段统计模块主要实现对最近24小时内的大气环境监测数据的展示，结果以柱状图的形式展现给用户。用户可以根据大气的名称要素来进行查询，查询的结果简单明了，是用户可以根据一天中不同时段的大气环境状况合理安排自己的行程。时段统计模块的具体实现如图4-3所示。
5.总结和展望
基于WEBGIS的大气监测平台是根据日益严峻的大气环境形势，开发的在线查询平台。该系统能够实现大气环境数据的实时监测，并对数据进行分析处理，以简单友好的方式呈现给用户，对用户的日常出行和政府决策提供相关的参考。
该系统基于WebGIS，采用B/S架构，用户不需要安装额外的软件，在浏览器上即可查询目标城市的大气环境数据；同时系统的主要运算、数据处理等在服务器端进行，客户端也通过Ajax引擎进行少量的计算，最大化地利用两个端点的运算能力的同时降低了系统的维护成本；系统能够据此预测出未来大气环境变化，并提供相关的预警。
本文根据当前用户查询大气环境信息的实际情况，对全国各个大气环境监测站点的数据进行整合，分析处理之后，为用户提供目标城市的大气环境数值和相关预警。在未来的工作中为大气环境的研究提供相关依据，使得大气环境监测服务能够真正服务于群众的日常出行和国家的经济建设。
参考文献
[1]張贵军，陈铭.WebGis工程项目开发实践[M].北京：清华大学出版社，2016.
[2]李文路，季民，孙勇，等.基于WebGis的雷暴天气的电网防灾研究[J].北京测绘，2016.
[3]李月华.基于WebGIS的环境监管云平台设计与建设[J].测绘与空间地理信息，2017.
[4]马保国，李华刚，王连锋. 基于WebService的WebGis设计与实现[J].计算机与数字工程，2007.
作者简介： 赵丽花 （1964-），女，江苏南京人，副教授，学士，主要研究方向：计算机网络与通信系统；