安徽省林業(yè)有害生物管理信息系統(tǒng)建設(shè)探討

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(shè)目標(biāo)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，建議從林業(yè)有害生物基礎(chǔ)信息庫(kù)、林業(yè)有害生物信息管理網(wǎng)絡(luò)體系、林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、林業(yè)有害生物預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)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(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)促進(jìn)林業(yè)有害生物管理信息化進(jìn)程，提高林業(yè)有害生物管理水平和效率有著重要意義。

關(guān)鍵詞 林業(yè)有害生物；管理信息；系統(tǒng)建設(shè)

中圖分類號(hào) TP39；S757.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(jí)建設(shè)，解決病蟲害數(shù)據(jù)收集、分析、共享等問(wèn)題，并能滿足其特有的時(shí)空數(shù)據(jù)處理需求、實(shí)現(xiàn)省、市、縣（市、區(qū)）之間的信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸。實(shí)現(xiàn)林業(yè)有害生物信息處理、傳輸?shù)碾娮踊瑪?shù)據(jù)處理的可視化，管理決策的科學(xué)化，促進(jìn)林業(yè)有害生物管理信息化進(jìn)程，提高林業(yè)有害生物管理的效率及科學(xué)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(chǔ)。

1 建設(shè)目標(biāo)

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)和管理信息軟、硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、傳遞、存儲(chǔ)、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(shí)空動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，輸出林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)診斷數(shù)據(jù)和防治狀態(tài)數(shù)據(jù)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)同步傳遞、快速科學(xué)決策、及時(shí)有效控制的目的。實(shí)現(xiàn)不同空間尺度的病蟲害監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)信息傳播與共享，多客戶端異地同步工作。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)建設(shè)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(yù)警預(yù)測(cè)、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(wù)、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)管理、空間分析及模型計(jì)算、林業(yè)有害生物災(zāi)害防治綜合管理、病蟲害防治GIS的應(yīng)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(shè)計(jì)框架如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過(guò)建立安徽省林業(yè)有害生物基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，防治、檢疫信息庫(kù)，建立起覆蓋全省、地市、縣3級(jí)林業(yè)有害生物防治、檢疫的信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)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(luò)平臺(tái)，利用航空、航天遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)重要林業(yè)有害生物，結(jié)合地面監(jiān)測(cè)技術(shù)，建立GIS基礎(chǔ)上的監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)和管理決策支持系統(tǒng)，在我國(guó)現(xiàn)有林業(yè)有害生物防治體系基礎(chǔ)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(chǔ)信息庫(kù)。利用大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立基于Web的包括林業(yè)有害生物基礎(chǔ)知識(shí)、生物學(xué)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(shí)用技術(shù)信息、防治藥械生產(chǎn)、病蟲害管理機(jī)構(gòu)和科研機(jī)構(gòu)信息、人力資源信息、標(biāo)本信息和可利用資源信息等基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)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(xùn)。數(shù)據(jù)庫(kù)以分布式方式建立，在全省重點(diǎn)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(chǔ)知識(shí)、生物學(xué)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(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，還包括各種與空間位置有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，如多尺度林業(yè)有害生物易發(fā)地區(qū)分布數(shù)據(jù)庫(kù)，歷年林業(yè)有害生物發(fā)生情況分布數(shù)據(jù)庫(kù)、災(zāi)害發(fā)展過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)、災(zāi)害損失情況數(shù)據(jù)庫(kù)、植被分布數(shù)據(jù)庫(kù)、土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)、地形地貌數(shù)據(jù)庫(kù)等。所有站點(diǎn)的整合構(gòu)成基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)[1]。

具體建設(shè)內(nèi)容：收集編輯有關(guān)信息，購(gòu)買計(jì)算機(jī)服務(wù)器及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)大型分布式信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

2.2.2 林業(yè)有害生物信息管理網(wǎng)絡(luò)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(jí)森防站的3級(jí)林業(yè)有害生物防治、檢疫管理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并與國(guó)家級(jí)林業(yè)局森防總站聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)林業(yè)有害生物防治和檢疫信息化管理，達(dá)到災(zāi)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(jí)林業(yè)主管部門及時(shí)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(shì)、區(qū)域性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治管理提供服務(wù)。首先建立由硬件和軟件組成的總體環(huán)境，即建立省級(jí)應(yīng)用服務(wù)器，配備所需要的軟件，在地市及縣級(jí)部門配備相應(yīng)的微機(jī)平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，保證數(shù)據(jù)服務(wù)流程的暢通[2]。信息網(wǎng)絡(luò)的重要內(nèi)容之一是災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。在病蟲害信息標(biāo)準(zhǔn)體系的指導(dǎo)下，制定可行的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，分別用于各種災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。目前，最重要的林業(yè)有害生物基礎(chǔ)信息是地面踏查和調(diào)查數(shù)據(jù)，這是全省以至全國(guó)每年都要更新的數(shù)據(jù)，它們一般都是在某些區(qū)域、點(diǎn)位和線路的調(diào)查情況的描述，可以用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的方式將它們錄入，其中包括災(zāi)害信息情況和調(diào)查點(diǎn)的位置（用GPS

準(zhǔn)確記錄點(diǎn)、線、面坐標(biāo)），將該數(shù)據(jù)庫(kù)與大比例尺行政區(qū)劃地理數(shù)據(jù)庫(kù)、林業(yè)區(qū)劃數(shù)據(jù)庫(kù)及其他基礎(chǔ)背景地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)疊加，就可以得出附帶空間索引的災(zāi)害分布地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立工作大部分集中在地（市）和縣一級(jí)森防部門，它們負(fù)責(zé)大比例尺情況下的基礎(chǔ)災(zāi)害信息建設(shè)，所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成了省級(jí)站點(diǎn)的主要內(nèi)容。從整體上來(lái)看，災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)分布式的地理數(shù)據(jù)庫(kù)。省級(jí)站點(diǎn)除了作為處理中心負(fù)責(zé)管理大量由地（市）和縣級(jí)森防部門傳來(lái)的數(shù)據(jù)外，還負(fù)責(zé)本省蟲情特征數(shù)據(jù)庫(kù)、森防科研部門數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。通過(guò)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(chǔ)災(zāi)害信息的一部分。對(duì)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(lái)建立地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。具體建設(shè)內(nèi)容：為地區(qū)（市）、重點(diǎn)測(cè)報(bào)縣配備微機(jī)、購(gòu)買電子地理信息及信息管理軟件，為省中心配備服務(wù)器、地理信息系統(tǒng)、圖形輸入輸出設(shè)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(guān)因子數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。

2.2.3 林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。以安徽省林業(yè)有害生物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)研究生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，研制林業(yè)有害生物航空、航天監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)，及時(shí)對(duì)重點(diǎn)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)跟蹤。在重點(diǎn)地區(qū)，根據(jù)具體情況，適時(shí)利用航空和航天遙感手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期災(zāi)害點(diǎn)，達(dá)到防患于未然的目的。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的災(zāi)害，也可以利用遙感的優(yōu)勢(shì)，從大范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)其發(fā)展及蔓延情況，對(duì)損失情況進(jìn)行評(píng)估。航空遙感主要借助其上的數(shù)字錄像系統(tǒng)及GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)枯死的單株樹(shù)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(lái)確定災(zāi)害范圍和危害程度。通過(guò)應(yīng)用多尺度航天遙感數(shù)據(jù)，建立全省重點(diǎn)地區(qū)病蟲害航天遙感監(jiān)測(cè)中心，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害宏觀監(jiān)測(cè)與評(píng)估。

購(gòu)買航天遙感數(shù)據(jù)處理軟硬件設(shè)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(shí)別分析災(zāi)害，建立重點(diǎn)地區(qū)災(zāi)害影像數(shù)據(jù)庫(kù)、重點(diǎn)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(cè)中心。

2.2.4 林業(yè)有害生物預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與決策支持子系統(tǒng)[4]。針對(duì)安徽省重大林業(yè)有害生物，開(kāi)發(fā)多源信息的林業(yè)有害生物預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與決策支持系統(tǒng)。對(duì)歷年災(zāi)害類型、災(zāi)害發(fā)生時(shí)間、氣候因素、植被情況、樹(shù)種類型、蟲情特征、地形特征等因素進(jìn)行綜合分析，開(kāi)發(fā)基于GIS的空間決策支持系統(tǒng)，建立并確定模糊的災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)時(shí)空動(dòng)態(tài)模型，形成林業(yè)有害生物預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)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(zāi)害可能發(fā)生的地區(qū)和類型，為災(zāi)害監(jiān)測(cè)提出方向，同時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)防治活動(dòng)，提供具體的防治方案，如防治時(shí)機(jī)、防治措施等專家決策支持建議。為林業(yè)有害生物的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防治措施的選擇、最佳防治方案設(shè)計(jì)、飛機(jī)作業(yè)導(dǎo)航、防治效果評(píng)估，提供決策支持。決策支持系統(tǒng)基本建設(shè)包括基本預(yù)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，預(yù)測(cè)模型方法庫(kù)，種群動(dòng)態(tài)、危害知識(shí)庫(kù)，防治作業(yè)設(shè)計(jì)、飛行導(dǎo)航模塊等，其中預(yù)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、模型方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)需要結(jié)合不同的病蟲害發(fā)生的特點(diǎn)、危害情況，在相關(guān)的生態(tài)研究基礎(chǔ)上分別建立，而防治作業(yè)設(shè)計(jì)、飛行導(dǎo)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(duì)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、災(zāi)害歷史記錄數(shù)據(jù)、樹(shù)種數(shù)據(jù)、蟲情特征數(shù)據(jù)、以往防治措施方案等進(jìn)行分析，提供方便的流程交互界面，可以快速實(shí)現(xiàn)多種方案的評(píng)價(jià)，從而制定科學(xué)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(jī)噴灑，可以選擇合適的藥品類型和劑量，可以設(shè)計(jì)正確的飛防路線等。具體建設(shè)內(nèi)容：在重點(diǎn)地區(qū)采集建立地理信息、基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)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(yīng)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(jì)報(bào)表，接收、處理測(cè)報(bào)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行全省森林植物調(diào)運(yùn)信息管理，實(shí)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(shì)分析等，形成安徽省測(cè)報(bào)信息網(wǎng)絡(luò)。以省級(jí)服務(wù)器為依托建立林業(yè)有害生物中心處理系統(tǒng)，通過(guò)政策規(guī)范指導(dǎo)地市及縣級(jí)森防站的數(shù)據(jù)采集工作，指導(dǎo)地市級(jí)站點(diǎn)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、維護(hù)和更新。

3 參考文獻(xiàn)

[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(guó)林業(yè)信息化政策研究[M].北京：中國(guó)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(shí)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(guān)于進(jìn)一步 加強(qiáng)林業(yè)有害生物防治工作的實(shí)施意見(jiàn)[EB/OL] .[2014-09-10].http：//xxgk.ah.gov.cn/UserData/DocHtml/731/2014/9/10/205479214028.html.