李琨

摘要 概述了安徽省林業(yè)有害生物管理信息系統(tǒng)的建設目標和系統(tǒng)設計內(nèi)容，建議從林業(yè)有害生物基礎信息庫、林業(yè)有害生物信息管理網(wǎng)絡體系、林業(yè)有害生物監(jiān)測子系統(tǒng)、林業(yè)有害生物預測預報與決策支持子系統(tǒng)和林業(yè)有害生物中心處理子系統(tǒng)等五大方面進行設計，對促進林業(yè)有害生物管理信息化進程，提高林業(yè)有害生物管理水平和效率有著重要意義。

關鍵詞 林業(yè)有害生物；管理信息；系統(tǒng)建設

中圖分類號 TP39；S757.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）04-0348-01

安徽省林業(yè)有害生物管理信息系統(tǒng)按照省、市、縣（市、區(qū)）3級建設，解決病蟲害數(shù)據(jù)收集、分析、共享等問題，并能滿足其特有的時空數(shù)據(jù)處理需求、實現(xiàn)省、市、縣（市、區(qū)）之間的信息的網(wǎng)絡傳輸。實現(xiàn)林業(yè)有害生物信息處理、傳輸?shù)碾娮踊?，?shù)據(jù)處理的可視化，管理決策的科學化，促進林業(yè)有害生物管理信息化進程，提高林業(yè)有害生物管理的效率及科學決策的水平，為全面控制林業(yè)有害生物奠定信息管理基礎。

1 建設目標

利用計算機網(wǎng)絡技術(shù)建立林業(yè)有害生物監(jiān)測和管理信息軟、硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、傳遞、存儲、處理、數(shù)據(jù)查詢和分析、數(shù)據(jù)共享，建立安徽省林業(yè)有害生物時空動態(tài)數(shù)據(jù)庫，輸出林業(yè)有害生物監(jiān)測診斷數(shù)據(jù)和防治狀態(tài)數(shù)據(jù)，達到實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)同步傳遞、快速科學決策、及時有效控制的目的。實現(xiàn)不同空間尺度的病蟲害監(jiān)測、實時信息傳播與共享，多客戶端異地同步工作。

2 系統(tǒng)設計

根據(jù)建設需求，林業(yè)有害生物管理信息系統(tǒng)功能將包括數(shù)據(jù)管理、預警預測、專業(yè)制圖、綜合查詢、文檔管理、信息發(fā)布、數(shù)據(jù)交換服務、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)管理、空間分析及模型計算、林業(yè)有害生物災害防治綜合管理、病蟲害防治GIS的應用等功能。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

森林病蟲害防治管理信息系統(tǒng)設計框架如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)設計

通過建立安徽省林業(yè)有害生物基礎信息數(shù)據(jù)庫，防治、檢疫信息庫，建立起覆蓋全省、地市、縣3級林業(yè)有害生物防治、檢疫的信息網(wǎng)絡，實現(xiàn)快速的信息傳遞、共享，為控制安徽省主要林業(yè)有害生物，構(gòu)建信息網(wǎng)絡平臺，利用航空、航天遙感技術(shù)監(jiān)測重要林業(yè)有害生物，結(jié)合地面監(jiān)測技術(shù)，建立GIS基礎上的監(jiān)測信息系統(tǒng)和管理決策支持系統(tǒng)，在我國現(xiàn)有林業(yè)有害生物防治體系基礎上，全面提高安徽省林業(yè)有害生物防治決策的信息支持能力和病蟲害防治管理效率和水平。

2.2.1 林業(yè)有害生物基礎信息庫。利用大型數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)及信息網(wǎng)絡技術(shù)，建立基于Web的包括林業(yè)有害生物基礎知識、生物學信息、生態(tài)信息、病蟲害檢疫信息、政策法規(guī)信息、科研成果信息、實用技術(shù)信息、防治藥械生產(chǎn)、病蟲害管理機構(gòu)和科研機構(gòu)信息、人力資源信息、標本信息和可利用資源信息等基礎信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息分布共享及林業(yè)有害生物的網(wǎng)上查詢鑒定和網(wǎng)上培訓。數(shù)據(jù)庫以分布式方式建立，在全省重點森林防治檢疫部門、科研部門、管理部門，分別建立包括包括林業(yè)有害生物基礎知識、生物學信息、生態(tài)信息、病蟲害檢疫信息、政策法規(guī)信息、科研成果信息等的關系數(shù)據(jù)庫。此外，還包括各種與空間位置有關的數(shù)據(jù)庫，如多尺度林業(yè)有害生物易發(fā)地區(qū)分布數(shù)據(jù)庫，歷年林業(yè)有害生物發(fā)生情況分布數(shù)據(jù)庫、災害發(fā)展過程數(shù)據(jù)庫、災害損失情況數(shù)據(jù)庫、植被分布數(shù)據(jù)庫、土地利用數(shù)據(jù)庫、地形地貌數(shù)據(jù)庫等。所有站點的整合構(gòu)成基礎知識、基礎信息數(shù)據(jù)庫[1]。

具體建設內(nèi)容：收集編輯有關信息，購買計算機服務器及關系數(shù)據(jù)庫平臺，開發(fā)大型分布式信息管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

2.2.2 林業(yè)有害生物信息管理網(wǎng)絡體系。建立安徽省林業(yè)有害生物處理中心和各地（市）及縣級森防站的3級林業(yè)有害生物防治、檢疫管理信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，并與國家級林業(yè)局森防總站聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)林業(yè)有害生物防治和檢疫信息化管理，達到災害發(fā)生信息、森林植物檢疫信息的網(wǎng)上傳遞與共享。為各級林業(yè)主管部門及時提供病蟲害防治的決策依據(jù)。為宏觀掌握全省林業(yè)有害生物發(fā)生趨勢、區(qū)域性預測預報和防治管理提供服務。首先建立由硬件和軟件組成的總體環(huán)境，即建立省級應用服務器，配備所需要的軟件，在地市及縣級部門配備相應的微機平臺，通過網(wǎng)絡連接，保證數(shù)據(jù)服務流程的暢通[2]。信息網(wǎng)絡的重要內(nèi)容之一是災害數(shù)據(jù)庫的建立。在病蟲害信息標準體系的指導下，制定可行的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，分別用于各種災害信息數(shù)據(jù)庫的建立。目前，最重要的林業(yè)有害生物基礎信息是地面踏查和調(diào)查數(shù)據(jù)，這是全省以至全國每年都要更新的數(shù)據(jù)，它們一般都是在某些區(qū)域、點位和線路的調(diào)查情況的描述，可以用關系數(shù)據(jù)庫的方式將它們錄入，其中包括災害信息情況和調(diào)查點的位置（用GPS

準確記錄點、線、面坐標），將該數(shù)據(jù)庫與大比例尺行政區(qū)劃地理數(shù)據(jù)庫、林業(yè)區(qū)劃數(shù)據(jù)庫及其他基礎背景地理信息數(shù)據(jù)庫疊加，就可以得出附帶空間索引的災害分布地理信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的建立工作大部分集中在地（市）和縣一級森防部門，它們負責大比例尺情況下的基礎災害信息建設，所建立的數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了省級站點的主要內(nèi)容。從整體上來看，災害信息數(shù)據(jù)庫是一個分布式的地理數(shù)據(jù)庫。省級站點除了作為處理中心負責管理大量由地（市）和縣級森防部門傳來的數(shù)據(jù)外，還負責本省蟲情特征數(shù)據(jù)庫、森防科研部門數(shù)據(jù)庫建設。通過遙感手段所提取的林業(yè)有害生物信息一般是以矢量形式表示的數(shù)據(jù)，可以將它們轉(zhuǎn)換為地理信息系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)格式，成為基礎災害信息的一部分。對于各種病蟲害的空間分布情況，可以用柵格或矢量數(shù)據(jù)的方式來建立地理信息數(shù)據(jù)庫。具體建設內(nèi)容：為地區(qū)（市）、重點測報縣配備微機、購買電子地理信息及信息管理軟件，為省中心配備服務器、地理信息系統(tǒng)、圖形輸入輸出設備及信息管理與分布軟件。數(shù)據(jù)處理方面包括繪制全省重大林業(yè)有害生物防治作業(yè)小班地理信息地圖，不同林業(yè)有害生物發(fā)生歷史數(shù)據(jù)及相關因子數(shù)據(jù)庫的建立。

2.2.3 林業(yè)有害生物監(jiān)測子系統(tǒng)。以安徽省林業(yè)有害生物基礎數(shù)據(jù)庫為基礎，開發(fā)研究生物監(jiān)測技術(shù)，研制林業(yè)有害生物航空、航天監(jiān)測集成系統(tǒng)，及時對重點災害易發(fā)地區(qū)進行監(jiān)測跟蹤。在重點地區(qū)，根據(jù)具體情況，適時利用航空和航天遙感手段進行監(jiān)測，以便及時發(fā)現(xiàn)早期災害點，達到防患于未然的目的。對于已經(jīng)發(fā)生的災害，也可以利用遙感的優(yōu)勢，從大范圍內(nèi)監(jiān)測其發(fā)展及蔓延情況，對損失情況進行評估。航空遙感主要借助其上的數(shù)字錄像系統(tǒng)及GPS導航系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)枯死的單株樹并確定其分布位置[3]。航天遙感主要依據(jù)危害林分的光譜特征來確定災害范圍和危害程度。通過應用多尺度航天遙感數(shù)據(jù)，建立全省重點地區(qū)病蟲害航天遙感監(jiān)測中心，實現(xiàn)災害宏觀監(jiān)測與評估。

購買航天遙感數(shù)據(jù)處理軟硬件設備及衛(wèi)星圖片，組裝集成航空錄像數(shù)據(jù)采集處理分析系統(tǒng)，識別分析災害，建立重點地區(qū)災害影像數(shù)據(jù)庫、重點地區(qū)林業(yè)有害生物航天、航空遙感中心和安徽省林業(yè)有害生物遙感監(jiān)測中心。

2.2.4 林業(yè)有害生物預測預報與決策支持子系統(tǒng)[4]。針對安徽省重大林業(yè)有害生物，開發(fā)多源信息的林業(yè)有害生物預測預報與決策支持系統(tǒng)。對歷年災害類型、災害發(fā)生時間、氣候因素、植被情況、樹種類型、蟲情特征、地形特征等因素進行綜合分析，開發(fā)基于GIS的空間決策支持系統(tǒng)，建立并確定模糊的災害預測預報時空動態(tài)模型，形成林業(yè)有害生物預測預報決策支持系統(tǒng)。從而能夠根據(jù)多因素綜合分析和確定災害可能發(fā)生的地區(qū)和類型，為災害監(jiān)測提出方向，同時指導生產(chǎn)防治活動，提供具體的防治方案，如防治時機、防治措施等專家決策支持建議。為林業(yè)有害生物的預測預報、防治措施的選擇、最佳防治方案設計、飛機作業(yè)導航、防治效果評估，提供決策支持。決策支持系統(tǒng)基本建設包括基本預測信息數(shù)據(jù)庫，預測模型方法庫，種群動態(tài)、危害知識庫，防治作業(yè)設計、飛行導航模塊等，其中預測信息數(shù)據(jù)庫、模型方法庫、知識庫需要結(jié)合不同的病蟲害發(fā)生的特點、危害情況，在相關的生態(tài)研究基礎上分別建立，而防治作業(yè)設計、飛行導航模塊可以建成通用適合不同的林業(yè)有害生物的子系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)利用多種模型對基礎地理數(shù)據(jù)、災害監(jiān)測數(shù)據(jù)、災害歷史記錄數(shù)據(jù)、樹種數(shù)據(jù)、蟲情特征數(shù)據(jù)、以往防治措施方案等進行分析，提供方便的流程交互界面，可以快速實現(xiàn)多種方案的評價，從而制定科學合理的防治措施，即提供決策支持。例如，可以選擇人工噴藥或飛機噴灑，可以選擇合適的藥品類型和劑量，可以設計正確的飛防路線等。具體建設內(nèi)容：在重點地區(qū)采集建立地理信息、基礎信息數(shù)據(jù)庫，開發(fā)主要病蟲害決策支持系統(tǒng)。

2.2.5 林業(yè)有害生物中心處理子系統(tǒng)。應用VPN技術(shù)建立林業(yè)有害生物中心處理系統(tǒng)，中心處理系統(tǒng)接收、處理、匯總各地統(tǒng)計報表，接收、處理測報點數(shù)據(jù)，進行全省森林植物調(diào)運信息管理，實現(xiàn)全省病蟲害發(fā)生、防治信息GIS發(fā)布、GIS更新，全省病蟲害發(fā)生趨勢分析等，形成安徽省測報信息網(wǎng)絡。以省級服務器為依托建立林業(yè)有害生物中心處理系統(tǒng)，通過政策規(guī)范指導地市及縣級森防站的數(shù)據(jù)采集工作，指導地市級站點災害數(shù)據(jù)庫的建立、維護和更新。

3 參考文獻

[1] 安徽省林業(yè)廳.安徽林業(yè)十三五規(guī)劃[R].[出版者不詳]，2015.

[2]李世東.中國林業(yè)信息化政策研究[M].北京：中國林業(yè)出版社，2014.

[3] 安徽省人民政府.安徽省森林植物建議實施辦法[EB/OL] .[2015-02-27].http：//baike.baidu.com/link？url=THWfFmr2E7wsUG5F1Uv1he8tTkJ KFwrgAy8GL6Uz6x6vMCXFF6dnjim1p21zvSaHPxRRRuPt0ZoIyb90ihU XCNnMt56jbJjfZXsXLF07LhXRO5AcCxUDY1RZ89sV9s_tGscy8a5gNJ k_CA1w91Tqv8rP5PHlkJQSxtaFnays8zEAt7EK6DFm3Vl50jYUwjO_xfV3lkc2GdHxuMVWKw9hB8OexIKBMwS0Ls1OEP9vZ0W.

[4] 安徽省人民政府.安徽省人民政府辦公廳關于進一步 加強林業(yè)有害生物防治工作的實施意見[EB/OL] .[2014-09-10].http：//xxgk.ah.gov.cn/UserData/DocHtml/731/2014/9/10/205479214028.html.