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        基于3S技術(shù)的園林綠化管理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

        2018-10-30 09:46:48王道亮薛文斌劉晨亮賈秋琦
        中國科技縱橫 2018年19期
        關(guān)鍵詞:綠地面積圖層綠地

        王道亮 薛文斌 劉晨亮 賈秋琦

        摘 要:昆山市市轄區(qū)園林綠化事業(yè)在市委市政府的大力支持倡導(dǎo)下迅猛發(fā)展,實(shí)現(xiàn)工程施工過程中綠化資產(chǎn)的全流程管理,實(shí)現(xiàn)城市各類綠地、各類苗木、各類地被和各類設(shè)施的精細(xì)化管理,防止國有資產(chǎn)在項(xiàng)目實(shí)施過程中資產(chǎn)的流失,實(shí)現(xiàn)查有所找,追有所蹤,管有所依,切實(shí)為園林綠化管理部門的科學(xué)規(guī)劃和發(fā)展提供重要基礎(chǔ)。本文以昆山市園林綠化管理系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合綠化養(yǎng)護(hù)規(guī)程,苗木移栽,工程開挖等主要園林綠化生產(chǎn)為依托,結(jié)合GIS空間管理技術(shù),無人機(jī)航攝技術(shù)和遙感技術(shù),采用Java+Flex語言開發(fā)方式,實(shí)現(xiàn)園林綠化GIS開發(fā),以滿足部門管理和業(yè)務(wù)實(shí)施的需求。

        關(guān)鍵詞:數(shù)字城市;3S、軟件設(shè)計;園林綠化;工程開挖;苗木移栽

        中圖分類號:TU985 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)19-0025-03

        昆山,東鄰上海,西接蘇州,總面積927.7平方公里,經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,位列全國百強(qiáng)縣之首。近年來,全市綠化工作按照市委、市政府的統(tǒng)一部署,全力推進(jìn)綠化建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理,先后獲得“國家園林城市”、“聯(lián)合國人居獎”、“全國綠化模范城市”等榮譽(yù)稱號,為提升城市品質(zhì)品位,打造宜居宜業(yè)城市作出了積極貢獻(xiàn)。截至2014年底,全市建成區(qū)綠化覆蓋率達(dá)到44.15%,綠地率達(dá)到40.21%,基本形成了具有鮮明江南水鄉(xiāng)特色、水路相伴的城市綠色體系。

        為進(jìn)一步提升管理能力,提供工作效率,降低成本,優(yōu)化綠化工程項(xiàng)目管理流程,充分發(fā)揮信息化在園林綠化的管理作用[2],按照《城市綠化條例》、《園林綠化條例和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》以及昆山市綠化建設(shè)項(xiàng)目管理辦法,認(rèn)真執(zhí)行國家對城市園林綠化要“保護(hù)好、規(guī)劃好、建設(shè)好、管理好”的方針,遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)推進(jìn);需求牽引,應(yīng)用主導(dǎo);基礎(chǔ)先行、分步實(shí)施;實(shí)用先進(jìn)、發(fā)揮效益”的建設(shè)原則,建設(shè)基于3S技術(shù)的原利率化管理信息系統(tǒng)[1],以需求為導(dǎo)向、以應(yīng)用為核心,推動園林綠化信息資源整合和信息化發(fā)展,加強(qiáng)縱向和橫向的信息連通,促進(jìn)園林綠化管理效能、效益、效率的提高[3],全面提升園林綠化管理能力,為城市在全省乃至全國率先基本實(shí)現(xiàn)園林綠化管理[4]的現(xiàn)代化目標(biāo)提供有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

        1 建設(shè)目標(biāo)

        基于B/S架構(gòu),建設(shè)昆山市園林綠化管理一張圖,全面摸清昆山園林綠化資源家底,建立科學(xué)范園的園林綠化經(jīng)營方法,提供一套完善的綜合業(yè)務(wù)管理平臺,實(shí)現(xiàn)園林信息的數(shù)字化動態(tài)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),具體設(shè)計架構(gòu)如圖1所示。

        2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

        《城市測量規(guī)范》CJJT8-99;《工程測量規(guī)范》GB50026-93;《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)管理園林綠化數(shù)據(jù)和事件分類與編碼》CJ-T214-2007;《城市地理空間框架數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ103-2014。

        坐標(biāo)系采用昆山坐標(biāo)系。高程基準(zhǔn)采用1985國家高程基準(zhǔn)?;贏RCGIS平臺進(jìn)行二次開發(fā),采用Java語言+Flex框架,實(shí)現(xiàn)B/S架構(gòu)開發(fā)。

        3 數(shù)據(jù)來源

        基于Sql Server、ArcSDE、空間地理數(shù)據(jù)庫等軟件,實(shí)現(xiàn)園林綠化空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理,并將已有的園林綠化相關(guān)的基礎(chǔ)CAD數(shù)據(jù),通過格式轉(zhuǎn)換,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等方式,轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫可識別的地理信息數(shù)據(jù)庫,結(jié)合已有的園林綠化養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù),國土規(guī)劃數(shù)據(jù),開發(fā)區(qū)綠化管理所管理數(shù)據(jù),無人機(jī)正攝影像圖等多源數(shù)據(jù)[5]。

        4 開發(fā)環(huán)境

        針對園林綠化管理要求[6],對已有園林綠化數(shù)據(jù)類型,格式,種類等進(jìn)行深層次需求分析和分類整理,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)上,主要設(shè)計了養(yǎng)護(hù)區(qū)、綠地、地被、苗木的基本信息管理,綠地指標(biāo)管理,綠地指標(biāo)統(tǒng)計,養(yǎng)護(hù)規(guī)程管理,工程管理等功能[7]。以ARCGIS組間技術(shù)和Flex框架開發(fā)技術(shù),采用Java語言為開發(fā)語言,通過Eclipse軟件實(shí)現(xiàn)軟件的整體開發(fā)功能[8]。系統(tǒng)環(huán)境為Window Server,開發(fā)環(huán)境為Eclipse,ARCGIS10.2,Sql Server2012。

        5 功能設(shè)計

        主要實(shí)現(xiàn)圖層的基本信息管理和查詢,歷史記錄的查看和定位。綠地指標(biāo)的查看、統(tǒng)計與下載,圖層的查詢與統(tǒng)計,緩沖區(qū)查詢與統(tǒng)計分析,具體功能設(shè)計如圖2所示。

        6 系統(tǒng)功能

        園林綠化管理系統(tǒng)的主要功能包括地圖操作(包括放大、縮小、平移、鷹眼等);圖層的查詢與統(tǒng)計;養(yǎng)護(hù)管理;工程管理詳細(xì)信息管理、圖層編輯和圖形定位等功能。

        6.1 地圖操作

        進(jìn)入地圖,拖動鼠標(biāo)可實(shí)現(xiàn)地圖內(nèi)的平移、縮放、鷹眼等基本信息,實(shí)現(xiàn)園林?jǐn)?shù)據(jù)的瀏覽功能。并在地圖添加的工具欄中支持用戶使用圖層查詢和空間查詢功能,實(shí)現(xiàn)綠化數(shù)據(jù)的查詢功能,并支持將查詢到的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出,系統(tǒng)界面如圖3所示。

        全圖顯示功能支持在任意比例尺度下,點(diǎn)擊該按鈕實(shí)現(xiàn)地圖一鍵縮放至全部總覽界面,從而簡化用戶操作,并在任意時刻回到初始狀態(tài)。

        編輯功能支持全部圖層的矢量數(shù)據(jù)編輯,開啟該功能即可實(shí)現(xiàn)要素圖形的新增、編輯和刪除功能。

        圖層查詢可根據(jù)選擇的圖層、選擇的字段等組合信息進(jìn)行圖層查詢,并將對應(yīng)的查詢結(jié)果展示在地圖上,并支持圖層查詢的結(jié)果導(dǎo)出功能。

        空間查詢功能支持在地圖上繪制任意多邊形,實(shí)現(xiàn)地圖要素的空間選擇并將選擇的結(jié)果展示在地圖上,并支持圖層查詢的結(jié)果導(dǎo)出功能。

        緩沖區(qū)查詢是根據(jù)所在道路周邊一定距離進(jìn)行要查詢,可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)道路周邊緩沖距離內(nèi)各類要素的查詢功能。

        模糊查詢支持唯一編碼查詢,可實(shí)現(xiàn)跨圖層的唯一要素快速定位并查詢,實(shí)現(xiàn)園林要素的精準(zhǔn)查詢。

        點(diǎn)擊查詢支持在地圖上點(diǎn)擊任意位置并獲取對應(yīng)的目標(biāo)圖層及其信息,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要素的一鍵式查詢。

        測量工具可輔助使用者完成距離和長度上的測量任務(wù)。

        6.2 養(yǎng)護(hù)管理

        通過軟件開發(fā)方式,實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)責(zé)任區(qū)的管理,查詢和編輯[9],并在此基礎(chǔ)上開發(fā)養(yǎng)護(hù)規(guī)程庫模塊和養(yǎng)護(hù)日志管理模塊,從而實(shí)現(xiàn)各養(yǎng)護(hù)區(qū)的養(yǎng)護(hù)人員能夠在本系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)信息的填寫和養(yǎng)護(hù)規(guī)程的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)管理的一站式管理服務(wù)功能。

        6.3 工程管理

        園林管理過程中,經(jīng)常出現(xiàn)苗木開挖和苗木移栽的情況,因此在軟件系統(tǒng)中增加了苗木開挖模塊,通過苗木開挖申請,開挖單管理,開挖移栽管理,開挖回填管理,開挖恢復(fù)管理等實(shí)現(xiàn)開挖工程中的苗木的全流程管理,保證國有資產(chǎn)的全流程監(jiān)控。

        6.4 指標(biāo)管理

        通過軟件開發(fā)方式,實(shí)現(xiàn)園林綠化指標(biāo)的自動化計算[10],主要體現(xiàn)在五大綠地中,具體如下:

        公園綠地指標(biāo):建成總面積:∑(各公園綠地建成面積)、綠地面積:∑(各公園綠地內(nèi)綠地面積)、陸地面積:∑(各公園綠地內(nèi)陸地面積)、建筑面積:∑(各公園綠地內(nèi)建筑面積)、水面積:∑(各公園綠地內(nèi)水面積)、園林鋪裝面積:∑(各公園綠地內(nèi)園林鋪裝面積)、綠化率:∑(各公園綠地內(nèi)綠地面積)/∑(各公園綠地建成面積)*100%。

        生產(chǎn)綠地指標(biāo):建成總面積:∑(各公園綠地建成面積)、綠地面積:∑(各公園綠地內(nèi)綠地面積)、陸地面積:∑(各公園綠地內(nèi)陸地面積)、建筑面積:∑(各公園綠地內(nèi)建筑面積)、水面積:∑(各公園綠地內(nèi)水面積)、園林鋪裝面積:∑(各公園綠地內(nèi)園林鋪裝面積)、綠化率:∑(各公園綠地內(nèi)綠地面積)/∑(各公園綠地建成面積)*100%。

        防護(hù)綠地指標(biāo):建成總面積:∑(各防護(hù)綠地建成面積)、綠化率:∑(各防護(hù)綠地內(nèi)綠地面積)/∑(各防護(hù)綠地建成面積)*100%。

        附屬綠地指標(biāo):建成總面積:∑(各附屬綠地建成面積)、綠地面積:∑(各附屬綠地內(nèi)綠地面積)、綠化率:∑(各附屬綠地內(nèi)綠地面積)/∑(各附屬綠地建成面積)*100%、人均公共綠地面積:∑(各附屬綠地內(nèi)綠地面積)/∑(各附屬綠地內(nèi)綠地人口數(shù))。

        其他綠地指標(biāo):占地總面積:∑(各其他綠地占地面積)、綠地面積:∑(各附屬綠地內(nèi)綠地面積)、水面積:∑(各其他綠地內(nèi)水面積)、綠化率:∑(各公園綠地內(nèi)綠地面積)/∑(各公園綠地建成面積)*100%。

        6.5 統(tǒng)計分析管理

        根據(jù)項(xiàng)目需求,實(shí)現(xiàn)苗木分類統(tǒng)計,實(shí)現(xiàn)所在綠地,不同徑階苗的自動化分類查詢和匯總[11],并可將對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行下載,從而為綠地規(guī)劃設(shè)計[12]提供必要的數(shù)據(jù)支撐,統(tǒng)計分析如圖4所示。

        6.6 系統(tǒng)管理

        通過建設(shè)不同的用戶及其權(quán)限模塊,實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)使用人員使用不同的系統(tǒng)功能和模塊,系統(tǒng)的高級管理人員具有系統(tǒng)權(quán)限分配權(quán)限,從而保證系統(tǒng)的操作功能和瀏覽功能分開,實(shí)現(xiàn)軟件權(quán)限化、功能化管理,具體設(shè)計如圖5所示。

        7 結(jié)語

        昆山市園林綠化GIS管理系統(tǒng)是昆山市開發(fā)區(qū)綠化管理所重點(diǎn)實(shí)施工程[13],對應(yīng)園林綠化資產(chǎn)精細(xì)化[14]、全生命周期管理[15]具有重要的意義。

        (1)系統(tǒng)采用3S技術(shù)為核心[16],設(shè)計為B/S架構(gòu),在TCP/IP機(jī)制下運(yùn)行,保證了系統(tǒng)使用的開放性,穩(wěn)定性和安全性。(2)系統(tǒng)能夠精確管理每一株苗木,并能夠追溯到歷史階段的每一時刻所在的位置,每一次數(shù)據(jù)變更的人員及時間,從而保證苗木資產(chǎn)的唯一化,安全化管理[17]。(3)工程管理模塊能夠無縫對接園林綠化養(yǎng)護(hù)的苗木移栽和工程開挖等業(yè)務(wù)流程,滿足了園林綠化管理需求。(4)通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和指標(biāo)分析模塊,為園林綠化管理部門提供必要的技術(shù)支撐和決策依據(jù)。(5)本系統(tǒng)可廣泛推廣應(yīng)用于以位置信息為依托,行業(yè)數(shù)據(jù)管理為目標(biāo)的多行業(yè)管理,具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。

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