熊衛(wèi)東，趙君毅，劉智敏

（1.青島市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)規(guī)劃測繪事務(wù)所，山東 青島 266555；2.山東省基礎(chǔ)地理信息與數(shù)字化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266590；3.山東科技大學(xué) 測繪科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島 266590)

GIS作為空間信息處理與分析技術(shù)，是空間信息構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的虛擬地理信息空間并應(yīng)用于管理決策的核心信息技術(shù)[1-9]，在森林資源管理中具有廣泛的應(yīng)用前景。在林業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)中，應(yīng)用GIS、遙感、GPS等信息技術(shù)，結(jié)合林業(yè)專業(yè)知識與經(jīng)驗(yàn)，建立林業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對森林資源的高效化和實(shí)時(shí)性管理。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

林業(yè)綜合管理地理信息系統(tǒng)是在對林業(yè)資源數(shù)據(jù)、主要業(yè)務(wù)、工程建設(shè)需求分析的基礎(chǔ)上，深入研究林業(yè)管理部門在電子政務(wù)管理方面的新需求、新動態(tài)，利用成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和工作流技術(shù)，打造的先進(jìn)、高效、實(shí)用、穩(wěn)定的政務(wù)管理平臺。

林業(yè)綜合管理地理信息系統(tǒng)由多種應(yīng)用平臺和技術(shù)組成。整個(gè)系統(tǒng)以林業(yè)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用C/S和B/S混合模式開發(fā)實(shí)現(xiàn)。前者可以充分發(fā)揮客戶端和服務(wù)器端各自的性能，系統(tǒng)界面友好、并發(fā)響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、安全性高，主要用于林業(yè)地理信息系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)編輯、系統(tǒng)空間分析、輔助決策等。后者通過瀏覽器即可獲得圖文并茂的信息，支持跨平臺操作、不需要另外安裝客戶端軟件就可以滿足信息收集、林業(yè)信息發(fā)布、網(wǎng)上辦公等與Internet相關(guān)的各種業(yè)務(wù)需要。整個(gè)系統(tǒng)采用多層體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖

林業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)特點(diǎn)為：

1）林業(yè)GIS應(yīng)用數(shù)據(jù)的編輯、維護(hù)基于ArcGIS Engine構(gòu)建的中間件處理平臺實(shí)現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建并擴(kuò)展具有林業(yè)特色的數(shù)字化建庫構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)符合林業(yè)GIS數(shù)據(jù)編輯和維護(hù)的數(shù)字化建庫處理軟件和數(shù)據(jù)管理工具。

2）所有林業(yè)業(yè)務(wù)均基于微軟的工作流框架實(shí)現(xiàn)，采用基于B/S結(jié)構(gòu)的工作流平臺進(jìn)行林業(yè)辦公業(yè)務(wù)的集成，快速構(gòu)建并擴(kuò)展林業(yè)管理部門的OA辦公自動化系統(tǒng)。

3）基于ArcGIS的數(shù)字化建庫及數(shù)據(jù)管理軟件，與工作流平臺進(jìn)行集成，使林業(yè)GIS數(shù)據(jù)在辦理林業(yè)業(yè)務(wù)時(shí)實(shí)現(xiàn)圖文一體化交互式管理，共享地圖數(shù)據(jù)成果，提高對領(lǐng)導(dǎo)辦公業(yè)務(wù)的決策支持。

4）系統(tǒng)采用林業(yè)數(shù)據(jù)中心管理模式，以實(shí)現(xiàn)林業(yè)管理部門上下級單位的綜合GIS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程交互。該模式提供了跨區(qū)域的多級業(yè)務(wù)辦公的數(shù)據(jù)交換功能，具有一套多用的特點(diǎn)。系統(tǒng)除提供IE瀏覽器進(jìn)行公眾信息的瀏覽外，還可實(shí)現(xiàn)林業(yè)GIS數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程上報(bào)及更新操作。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境、業(yè)務(wù)需求以及用戶分布，將林業(yè)地理信息系統(tǒng)劃分為林業(yè)數(shù)據(jù)庫建庫、森林資源綜合管理、林權(quán)證管理、森林防火輔助決策、城鎮(zhèn)綠化管理、公眾信息發(fā)布、系統(tǒng)管理等7個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)圖

2.1 林業(yè)數(shù)據(jù)庫建庫子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)是林業(yè)資源綜合管理子系統(tǒng)的基石。通過該系統(tǒng)可以完成林業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理、影像配準(zhǔn)、分幅數(shù)據(jù)的接邊及合并處理、數(shù)據(jù)的綜合檢查、數(shù)據(jù)成果的制圖輸出、打印、成果的統(tǒng)計(jì)查詢，進(jìn)行三維分析、空間分析等GIS綜合應(yīng)用。它直接決定林業(yè)綜合管理應(yīng)用系統(tǒng)建庫質(zhì)量，以及公眾信息檢索、查詢的效率等。它實(shí)現(xiàn)了林業(yè)綜合管理數(shù)據(jù)庫的建庫功能，將傳統(tǒng)的森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)紙質(zhì)化管理轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化管理。

2.2 森林資源綜合管理子系統(tǒng)

森林資源清查涉及到林地的各種所有制形式及不同林種、不同起源、不同樹種、不同的經(jīng)營類型，森林資源綜合管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對這些資源的綜合管理和維護(hù)。

系統(tǒng)包含森林資源病蟲害防治、森林資源動態(tài)監(jiān)測及管理、自然保護(hù)區(qū)管理、生態(tài)環(huán)境評價(jià)、專題圖件制作、空間分析、數(shù)據(jù)庫管理等功能模塊。通過森林資源管理信息子系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)森林資源的查詢統(tǒng)計(jì)功能，為制定合理的林業(yè)規(guī)劃提供基礎(chǔ)。

該子系統(tǒng)可以通過檢查經(jīng)營和非經(jīng)營活動引起的林地資源變化情況，快速實(shí)現(xiàn)小班圖塊與屬性數(shù)據(jù)的更新。利用該模塊的生長模型，可以迅速實(shí)現(xiàn)林齡、齡級與蓄積量增長的模擬更新，輕松統(tǒng)計(jì)各類報(bào)表和專題圖繪制，以了解當(dāng)年度的森林資源蓄積情況、各地類面積情況、林種分布情況等，為新年度的各類林業(yè)規(guī)劃、經(jīng)營提供翔實(shí)的依據(jù)。

2.3 林權(quán)證管理子系統(tǒng)

林權(quán)證管理模塊主要是對林權(quán)證進(jìn)行日常管理，實(shí)現(xiàn)林權(quán)證網(wǎng)上申請、審核與登記、變更、查詢以及打印輸出等功能。林權(quán)證的申請流程采用工作流方式，以便于系統(tǒng)的運(yùn)行不受流程變化的影響。

2.4 森林防火輔助決策子系統(tǒng)

森林防火輔助決策子系統(tǒng)主要處理與林火有關(guān)的業(yè)務(wù)，包括火險(xiǎn)預(yù)警、火點(diǎn)定位、火場信息查詢、GPS跟蹤、火災(zāi)后損失估計(jì)、救災(zāi)路徑分析、水源路徑分析、撤離路徑分析等。該子系統(tǒng)提供火險(xiǎn)等級預(yù)報(bào)、救火資源布局、林火實(shí)時(shí)監(jiān)測等功能，做到及早、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)林火隱患、消除火災(zāi)隱患，并提供相應(yīng)的林火撲救輔助決策功能。

2.5 城鎮(zhèn)綠化管理子系統(tǒng)

城鎮(zhèn)綠化管理子系統(tǒng)的主要功能包括：城鎮(zhèn)綠化工程規(guī)劃，該功能可以實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中綠化工程的自動規(guī)劃；綠化工程施工管理，實(shí)行對綠化施工的部署和安排；工程驗(yàn)收管理，通過綠化工程的規(guī)劃信息與實(shí)際驗(yàn)收的綠化數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，從而判斷該綠化工程是否達(dá)到規(guī)劃要求；綠化信息查詢，該功能實(shí)現(xiàn)對全市范圍內(nèi)的綠化工程項(xiàng)目進(jìn)行交互式查詢，及時(shí)了解各綠化工程的進(jìn)展情況；綠化數(shù)據(jù)入庫功能，實(shí)現(xiàn)對綠化工程建設(shè)項(xiàng)目的入庫管理。

2.6 公眾信息發(fā)布子系統(tǒng)

公眾信息發(fā)布子系統(tǒng)是利用Internet實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息的網(wǎng)上發(fā)布，包括各種圖件、統(tǒng)計(jì)表格、林業(yè)資源、林業(yè)法律法規(guī)等。系統(tǒng)通過用戶授權(quán)方式實(shí)現(xiàn)不同用戶服務(wù)的差異性，普通用戶可瀏覽系統(tǒng)提供的公開資料，授權(quán)用戶可根據(jù)不同權(quán)限瀏覽相應(yīng)的林業(yè)資源信息，獲得林業(yè)信息處理服務(wù)和下載林業(yè)資源數(shù)據(jù)。

2.7 系統(tǒng)管理子系統(tǒng)

系統(tǒng)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)林業(yè)地理信息綜合管理系統(tǒng)的部門管理、用戶權(quán)限管理、日志管理以及所運(yùn)行數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)等功能，是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。系統(tǒng)根據(jù)不同的用戶賦予不同的訪問權(quán)限和操作權(quán)限，以保證整個(gè)林業(yè)數(shù)據(jù)的安全。系統(tǒng)的備份機(jī)制采用短期對數(shù)據(jù)庫做聯(lián)機(jī)增量備份，長期做脫機(jī)全庫備份。為了保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全和保留歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)功能模塊以及手動備份、自動備份等備份方式。

林業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)采用ArcGIS Engine作為基礎(chǔ)平臺，基于微軟的.NET Framework 3.5，運(yùn)用C#語言進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫采用Oracle 10g結(jié)合ArcSDE實(shí)現(xiàn)對林業(yè)空間信息的高效管理和維護(hù)。

3 結(jié) 語

林業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)的建成，將改變林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)、信息查詢、資源監(jiān)測、信息管理及資料保存的傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)林業(yè)基礎(chǔ)地理信息的綜合查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)和輸出，林業(yè)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新和圖件制作的計(jì)算機(jī)一體化，以及林業(yè)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化，為林業(yè)信息的科學(xué)管理和決策提供完整的解決方案，為林業(yè)信息化建設(shè)奠定了可靠基礎(chǔ)。

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