貴州省綜合營造林管理系統(tǒng)研建

王曉寧，覃敏建，甘桂春，王應(yīng)泉，岑 綱

(1.貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，貴陽 550003；2.貴州省都勻市林業(yè)局，貴州 都勻 558000)

貴州省綜合營造林管理系統(tǒng)研建

王曉寧1，覃敏建2，甘桂春1，王應(yīng)泉1，岑 綱1

(1.貴州省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，貴陽 550003；2.貴州省都勻市林業(yè)局，貴州 都勻 558000)

貴州省綜合營造林管理系統(tǒng)作為貴州省林業(yè)資源綜合監(jiān)測評價與決策管理信息系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一，實現(xiàn)了縣級數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和信息化管理。本文從系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)、部署架構(gòu)、功能設(shè)計及具體實現(xiàn)等方面進行了詳細(xì)的介紹與探討，并指出了今后的發(fā)展方向。

營造林；管理系統(tǒng)；縣級

在林業(yè)信息化建設(shè)高速發(fā)展的新形勢下，建立一套適用于縣級林業(yè)單位的營造林管理系統(tǒng)，用信息化的手段解決營造林管理中的一系列問題十分必要。高飛[1]等設(shè)計出縣級營造林工程管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了造林作業(yè)區(qū)域選擇智能化、造林模式設(shè)計專家化、工程管理信息化；宋宏光[2]等建立了以WebGIS為核心的營林、造林管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)資源管理與地理信息系統(tǒng)的無縫集成，對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)實施一體化管理；羅為檢[3]等構(gòu)建了西藏營造林管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了營造林工作及成果管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化。

本文結(jié)合縣級林業(yè)部門在營造林管理中的實際需求，就縣級綜合營造林管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求、體系架構(gòu)及功能設(shè)計進行探討，旨在為貴州省縣級營造林管理工作提供科學(xué)的方法和手段。

1 系統(tǒng)概述

為逐步擺脫貴州省林業(yè)信息化落后的局面，貴州省林業(yè)廳決定在全省林業(yè)信息化的統(tǒng)一規(guī)劃和頂層設(shè)計下，建設(shè)省、市(州)、縣(市、區(qū))三級覆蓋的信息化應(yīng)用系統(tǒng)，即貴州省林業(yè)資源綜合監(jiān)測評價與決策管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)包括全省林業(yè)資源數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用支撐平臺以及覆蓋主要業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，貫穿省、市(州)、縣(市、區(qū))三級業(yè)務(wù)，實現(xiàn)各級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳下發(fā)、數(shù)據(jù)匯總、質(zhì)檢、更新入庫、共享和應(yīng)用。促進貴州省林業(yè)系統(tǒng)從粗放型的林業(yè)資源管理走向以“現(xiàn)代化、信息化、智能化”為核心的精細(xì)化林業(yè)資源管理。

作為貴州省林業(yè)資源綜合監(jiān)測評價與決策管理信息系統(tǒng)的八個縣級子系統(tǒng)之一，貴州省綜合營造林管理系統(tǒng)(以下簡稱“系統(tǒng)”)主要基于公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、森林資源數(shù)據(jù)，在國家和貴州省營造林相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)綜合營造林項目管理、資金管理、作業(yè)設(shè)計成果數(shù)據(jù)管理、施工合同與造林進度管理、驗收數(shù)據(jù)的編輯維護及變更管理，同時能夠輸出相關(guān)成果表和專題圖。

2 系統(tǒng)的體系架構(gòu)

2.1 邏輯架構(gòu)

系統(tǒng)在邏輯架構(gòu)設(shè)計上采用國家林業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)以及“四橫兩縱”架構(gòu)，包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、中間件層、平臺服務(wù)層、應(yīng)用層。同時系統(tǒng)整體上遵循相關(guān)數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)、更新體系，以及組織保障與安全保障體系。如圖1。

圖1 系統(tǒng)總體邏輯架構(gòu)設(shè)計圖

2.1.1 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層為整個應(yīng)用系統(tǒng)的部署和運行提供基本網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和硬件支撐，解決應(yīng)用程序運行載體的問題。基礎(chǔ)層為系統(tǒng)的基石，主要包括網(wǎng)絡(luò)、硬件、基礎(chǔ)軟件等。網(wǎng)絡(luò)部分涉及市縣級范圍內(nèi)局域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。硬件部分涉及服務(wù)器、客戶端PC機、存儲設(shè)備等?；A(chǔ)軟件涉及操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)地理軟件、數(shù)據(jù)庫軟件等。

2.1.2 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層的服務(wù)對象是中間件層，主要職責(zé)是為整個應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，系統(tǒng)主要涉及營造林與中幼林撫育專題數(shù)據(jù)、林業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。

2.1.3 中間件層

中間件層的服務(wù)對象是服務(wù)層。隨著GIS的興起，基于空間位置的二維可視化方式成為了一種潮流，信息系統(tǒng)對大數(shù)量的支撐更成為了一種必然。中間件層的職責(zé)就是在數(shù)據(jù)訪問層的基礎(chǔ)之上進行協(xié)議適配、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，對服務(wù)層提供海量透明的數(shù)據(jù)訪問以及地圖信息展示。

2.1.4 平臺服務(wù)層

平臺服務(wù)層基于中間件層，為應(yīng)用層提供業(yè)務(wù)拆分和基礎(chǔ)功能支撐服務(wù)。主要職責(zé)是基于應(yīng)用層的需求拆分業(yè)務(wù)邏輯和功能模塊，減少業(yè)務(wù)邏輯模塊、功能模塊之間的相互依賴，降低各個模塊之間的耦合度，為應(yīng)用層靈活搭建應(yīng)用系統(tǒng)提供便利。服務(wù)層決定著整個系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。

2.1.5 應(yīng)用層

應(yīng)用層是整個系統(tǒng)輸入、輸出及人與系統(tǒng)交互的界面，包括應(yīng)用系統(tǒng)和系統(tǒng)使用者。

2.2 部署架構(gòu)

系統(tǒng)總體部署架構(gòu)分成兩個分區(qū)，兩個分區(qū)通過市(州)、縣(區(qū))兩級政府信息中心相連接，均運行在貴州省政務(wù)內(nèi)網(wǎng)。第一個分區(qū)是設(shè)市(州)森林資源數(shù)據(jù)中心，需要部署一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，主要用于存儲周邊市轄區(qū)的數(shù)據(jù)，在各市(州)林業(yè)局的客戶端可以安裝綜合營造林管理系統(tǒng)。第二個分區(qū)是各縣(區(qū))森林資源數(shù)據(jù)中心，需要部署一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存儲縣(區(qū))的公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、森林資源小班數(shù)據(jù)、營造林?jǐn)?shù)據(jù)等。營造林業(yè)務(wù)相關(guān)股室結(jié)合自身業(yè)務(wù)需求，在計算機客戶端安裝綜合營造林管理系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計及具體實現(xiàn)

系統(tǒng)實現(xiàn)營造林項目管理、造林?jǐn)?shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)編輯、合同管理、進度管理、變更管理、自查驗收管理、統(tǒng)計報表以及專題制圖等。系統(tǒng)采用C/S的軟件體系結(jié)構(gòu)、Mysql數(shù)據(jù)庫，基于Mapzone平臺，使用Mapzone SDE進行空間數(shù)據(jù)的連接。系統(tǒng)范圍及功能模塊如圖2。

3.1 基本功能

基本功能主要包括地圖瀏覽、圖層管理、圖層編輯、數(shù)據(jù)查詢、空間檢查等。地圖瀏覽主要實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的放大、縮小、定位、地圖拖動、坐標(biāo)定位、長度、面積測量等。圖層管理包括系統(tǒng)各專題圖層的顯示控制、順序調(diào)整、屬性設(shè)置以及屬性表操作等。圖層編輯主要功能有圖層創(chuàng)建、刪除、修改、線分割、面分割、選中要素裁剪、圖層合并、復(fù)制、屬性錄入等。數(shù)據(jù)查詢提供專題信息的各種查詢方式，包括I鍵查詢、屬性查詢與定位等?？臻g檢查可進行營造林小班與已有的資源數(shù)據(jù)重疊檢查、小班自身重疊檢查以及小班跨村界檢查，并支持定位修改。系統(tǒng)基本功能界面如圖3。

3.2 營造林管理

3.2.1 項目管理

實現(xiàn)造林項目的登記、編輯、刪除、查詢及小班的查詢、定位等。本模塊還可對項目類別為社會造林的項目進行信息維護，并提供項目記錄的新增、編輯、刪除和查詢功能。

3.2.2 資金管理

實現(xiàn)營造林項目的資金支出信息維護與資金信息查詢。對某個項目的資金支出記錄進行新增、編輯、刪除操作。可以根據(jù)項目或?qū)嵤┠甓炔樵冺椖康耐顿Y金額、各項支出金額及結(jié)余金額。

3.2.3 設(shè)計成果管理

實現(xiàn)作業(yè)設(shè)計內(nèi)容導(dǎo)入、刪除及設(shè)計小班圖的輸出。選擇項目后，選擇導(dǎo)入小班類型及導(dǎo)入小班圖形和屬性源數(shù)據(jù)，檢查匹配后進行導(dǎo)入。選擇設(shè)計小班后，輸入相關(guān)制圖信息，便可進行設(shè)計小班圖的自動輸出。

3.2.4 施工合同管理

主要功能是新增簽訂的施工合同、上傳合同附件。對已有的施工合同，可以查看和編輯施工方信息、掛接施工合同關(guān)聯(lián)的小班等。

3.2.5 造林進度管理

主要功能為登記各項營造林工程建設(shè)進度及營造林工程完成情況。包括投資的完成進度、清理進度、整地進度、造林進度和撫育管護進度等。該模塊還可對苗木的種類、等級、來源、種源、栽植次第進行管理。

圖2 系統(tǒng)范圍與功能模塊

圖3 系統(tǒng)基本功能界面

3.2.6 變更管理

可對造林小班進行變更、修改?？梢圆榭瓷暾堊兏鼏挝?、變更原因、審批時間及意見等。

3.2.7 檢查驗收管理

主要實現(xiàn)人工造林和封山育林自查驗收數(shù)據(jù)的批量錄入、逐條錄入、查詢、驗收表和驗收圖輸出。此模塊還可實現(xiàn)對人工造林驗收小班的撫育記錄新增、刪除。

3.2.8 邏輯檢查

邏輯檢查從功能上說相當(dāng)于一個專家系統(tǒng)，是系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的一種規(guī)范，是數(shù)據(jù)達到某種目標(biāo)的規(guī)則，它集合了數(shù)據(jù)發(fā)生各種現(xiàn)象的可能性。邏輯檢查通過在程序設(shè)計中針對不同情況進行分析判斷，定義一個或若干個過程或函數(shù)來實現(xiàn)。例如，當(dāng)造林地類型為宜林地，而營造林方式卻為封山育林時，系統(tǒng)就會報錯，并指出其原因。對檢查不通過項進行單獨顯示，支持單個或批量修改。

3.2.9 營造林報表輸出

對綜合營造林中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。選擇輸出條件(自查上報年度、項目、單位)、勾選輸出的報表，單擊即可輸出報表到指定位置。根據(jù)需求分析資料，系統(tǒng)共配置了51張統(tǒng)計表。

3.3 中幼林撫育管理

中幼林撫育管理模塊和營造林管理模塊相比缺少進度管理，其他功能基本一致。實現(xiàn)了中幼林撫育項目從登記、資金管理、設(shè)計成果導(dǎo)入和管理、施工管理到檢查驗收、變更管理、邏輯檢查、報表輸出等一系列流程的信息化管理。

營造林工程與中幼林撫育分開管理原因主要有三個方面：一是由于中幼林撫育項目自身的特點，和其他營造林工程的基礎(chǔ)字段存在較大差距，其設(shè)計和驗收表格不能較好的和其他營造林項目融合在一起；二是中幼林撫育涉及標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查、作業(yè)質(zhì)量評分和綜合評分等內(nèi)容，需單獨進行管理；三是邏輯檢查規(guī)則與其他項目有較大差距。

3.4 專題制圖

主要包括元素基本操作和通用制圖元素添加。用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要進行配置并保存專題圖模板，下次直接調(diào)用配置好的模版即可。并有添加坐標(biāo)格網(wǎng)和標(biāo)注、插入圖片、頁面設(shè)置、打印設(shè)置等功能。

3.5 輔助工具

支持資源字典的維護與管理。可以將外部mdb和shape格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入轉(zhuǎn)換成zdb格式，導(dǎo)入系統(tǒng)。還提供人工造林設(shè)計、封山育林設(shè)計、人工造林驗收、封山育林驗收、中幼林撫育設(shè)計、中幼林撫育驗收六種類型小班的批量導(dǎo)入模板下載。

4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

4.1 關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)以管理為中心、以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向、以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、遙感、數(shù)據(jù)庫技術(shù)集成開發(fā)而成。其中空間數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)可以正確維護營造林?jǐn)?shù)據(jù)現(xiàn)勢性、一致性和完整性?；诜?wù)的GIS共享和異構(gòu)空間數(shù)據(jù)共享技術(shù)解決了空間地理信息共享、互操作和集成問題。服務(wù)器端采用地圖緩存技術(shù)提高地圖服務(wù)發(fā)布和瀏覽效率。插件式框架平臺技術(shù)能夠很好的解決軟件的功能擴展問題。

4.2 創(chuàng)新點

系統(tǒng)基本涵蓋了縣級造林、營林的所有業(yè)務(wù)工作，實現(xiàn)了以區(qū)縣為單位的營造林專題數(shù)據(jù)一個庫、一套數(shù)；實現(xiàn)了專題數(shù)據(jù)的動態(tài)更新與實時共享。

基于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用程序客戶端的架構(gòu)設(shè)計，可以實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)、不同層次的管理部門對數(shù)據(jù)的協(xié)同管理。

5 結(jié)論與討論

傳統(tǒng)的營造林管理方法工作量大，數(shù)據(jù)統(tǒng)計費時、費力，上報慢、問題多，糾錯能力差。系統(tǒng)的建成可使?fàn)I造林管理部門對營造林工程的設(shè)計、施工、進度控制、檢查、驗收、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)上報等各環(huán)節(jié)實現(xiàn)信息化管理。有效地減輕手工工作量，提高勞動生產(chǎn)率，把統(tǒng)計過程中的各種誤差或錯誤降低到最小程度，對營造林?jǐn)?shù)據(jù)的管理達到了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和信息化。系統(tǒng)的建成使迅速、準(zhǔn)確地查詢和處理海量空間和屬性數(shù)據(jù)成為可能，隨時為決策者提供數(shù)據(jù)支撐。

開發(fā)基于PDA的客戶端軟件，實現(xiàn)營造林外業(yè)調(diào)查、檢查數(shù)據(jù)信息化采集，并與該系統(tǒng)無縫對接是今后要做的工作之一。

如果能克服海量數(shù)據(jù)處理和多響應(yīng)并發(fā)問題，營造林工作中的的工程審批、施工、進度控制、檢查、驗收、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)上報等各環(huán)節(jié)采用基于WebGIS的B/S方式實現(xiàn)，更有利于系統(tǒng)的普及和使用。

[1] 高飛,劉波,吳保國，等.縣級營造林工程管理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].林業(yè)資源管理,2013(3):143-150.

[2] 宋宏光,于鳴,劉丹.基于WebGIS平臺的營林造林管理信息系統(tǒng)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,37(11):111-112.

[3] 羅為檢,鄭紅,旦增，等.構(gòu)建西藏營造林管理信息系統(tǒng)技術(shù)探討[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃[J],2013,32(4):20-25.

[4] 楊毅,周汝良,李靖，等.基于GIS的營林信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].林業(yè)資源管理,2003(2):50-53.

[5] 程小義,倪健忠.江蘇營造林管理系統(tǒng)的研建與應(yīng)用[J].江蘇林業(yè)科技,2005,32(5):19-22.

[6] 高飛.森林資源小班數(shù)據(jù)更新與營造林工程管理系統(tǒng)的研建[D].北京：北京林業(yè)大學(xué),2011.

[7] 陳優(yōu)良,王兆茹.營造林地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].地理空間信息,2009(1):71-73.

EstablishmentofCounty-levelAfforestationManagementSysteminGuizhou

WANG Xiaoning1,QIN Minjian2,GAN Guichun1,WANG Yingquan1，CEN Gang1

(1.Forest Inventory and Planning Institute of Guizhou Province,Guiyang 550003,Guizhou,China； 2.Forestry Administration Bureau of Guizhou Duyun City,Duyun 558000，Guizhou,China)

As one of the subsystems of forest resources monitoring,evaluating and management information system of Guizhou province.The county-level afforestation management system realized normalization,standardization and informatization of the management. This paper introduced and discussed in details on the logic of the system architecture,deployment architecture,function design and implementation etc. And pointed out the future direction of development.

afforestation；management system；county-level

2015—04—22

2015—07—21

2012年中央財政林業(yè)科技示范資金其他推廣示范項目(“3S”技術(shù)在森林資源監(jiān)測中的應(yīng)用推廣——以都勻市為例)。

王曉寧(1985—)，男，河北邯鄲人，碩士，工程師。

TP 39；S 721

A

1003—6075(2015)03—0029—06

10.16166/j.cnki.cn43—1095.2015.03.007