基于WebGIS的國有林權(quán)管理信息系統(tǒng)研建

李 記,徐愛俊,張 弘

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 信息工程學(xué)院,浙江 臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省林業(yè)智能監(jiān)測與信息技術(shù)研究重點實驗室,浙江 臨安 311300；3.浙江省科技信息研究院,杭州 310006)

基于WebGIS的國有林權(quán)管理信息系統(tǒng)研建

李 記1,2,徐愛俊1,2,張 弘3

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 信息工程學(xué)院,浙江 臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省林業(yè)智能監(jiān)測與信息技術(shù)研究重點實驗室,浙江 臨安 311300；3.浙江省科技信息研究院,杭州 310006)

根據(jù)國有林權(quán)改革以及林權(quán)信息化管理的需要,以國有林管理為研究對象,分析其監(jiān)管過程,實現(xiàn)國有林監(jiān)管過程的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化。基于WebGIS技術(shù),研建了國有林權(quán)管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)了國有林權(quán)管理的山場管理、林權(quán)管理、地圖管理、報表管理等功能。分析了國有林權(quán)管理的技術(shù)架構(gòu),功能結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)流程,數(shù)據(jù)庫等,基于RBAC的權(quán)限角色設(shè)置技術(shù)使林權(quán)信息登記查詢更準(zhǔn)確,使管理更加有效。

國有林權(quán)管理；WebGIS； RBAC

國有林區(qū)在我國林業(yè)中占有較大比重,對經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展有較大影響,為我國林業(yè)穩(wěn)步健康發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)支撐。林權(quán)改革以及發(fā)展歷程經(jīng)驗表明,林業(yè)產(chǎn)權(quán)制度改革、產(chǎn)權(quán)明晰和管理制度化是調(diào)動林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體的基本前提[1-2],所以運用信息化手段保障國有林改革健康有序平穩(wěn)的進行尤為重要[3-5]。浙江省是我國南方重點國有林區(qū)之一,改革開放與市場經(jīng)濟發(fā)展促進了國有森林資產(chǎn)市場的活躍[6-7],森林資源流轉(zhuǎn)與交易日漸增多[8-9]。同時,隨著權(quán)屬改革、林地林木流轉(zhuǎn)改革以及林場改革等國有林改革內(nèi)容的不斷深入,明確國有林權(quán)的邊界、資產(chǎn)狀況與山林權(quán)屬等顯得尤為迫切。本研究分析國有林管理監(jiān)管過程,實現(xiàn)國有林監(jiān)管過程的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化,著重要解決以下問題:

1) 簡化、優(yōu)化國有林權(quán)管理各環(huán)節(jié),實現(xiàn)國有林權(quán)管理內(nèi)部各環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián),并能與集體林管理之間實現(xiàn)信息聯(lián)動與互動,同時避免數(shù)據(jù)之間的不一致,數(shù)據(jù)更新不及時等問題；

2) 減少和最大限度地避免由于環(huán)節(jié)多和聯(lián)動要求產(chǎn)生的誤差或錯誤,實現(xiàn)現(xiàn)行分工流程的優(yōu)化,降低成本,提高工作效率；

3) 建立全面、直觀、準(zhǔn)確、及時的國有林權(quán)管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)用鼠標(biāo)就能很好地解決國有林“在哪里”、“誰在管理”、“資源狀況如何”等問題。

本文以浙江省臨安市為例,利用WebGIS技術(shù)[10],基于silverlight 5+ArcGIS Server 10.3技術(shù)架構(gòu),數(shù)據(jù)庫設(shè)計采用SQL server 2005,在ASP.NET框架內(nèi),使用微軟Visual Studio 2010+C#開發(fā)平臺,設(shè)計并實現(xiàn)了國有林權(quán)管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)國有林權(quán)管理的山場管理、林權(quán)管理、地圖管理、報表統(tǒng)計等功能。

1 系統(tǒng)分析與設(shè)計

1.1 系統(tǒng)分析

1.1.1 WebGIS架構(gòu)分析

本研究主要基于GIS組件進行,采用B/S模式,即通過瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)送HTTP請求,服務(wù)器響應(yīng)并作出應(yīng)答。通過下載GIS組件,在Web頁面上加載請求的屬性和空間數(shù)據(jù),由客戶通過瀏覽器進行交互操作,其中,數(shù)據(jù)服務(wù)器層包括GIS服務(wù)器和商業(yè)服務(wù),GIS服務(wù)器主要負(fù)責(zé)管理相關(guān)的空間數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行提取、分析、計算、處理等,商業(yè)服務(wù)器主要完成與空間數(shù)據(jù)無關(guān)的提交請求。請求數(shù)據(jù)和操作處理結(jié)果通過Web服務(wù)器反饋到Web瀏覽器上,轉(zhuǎn)換成通用的頁面內(nèi)容應(yīng)答客戶端(用戶操作的HTML頁面)請求。用戶通過客戶端輸入用戶名和密碼進行登錄,系統(tǒng)會根據(jù)用戶的角色權(quán)限,為用戶提供數(shù)據(jù)的錄入、查詢、修改等相關(guān)操作入口,系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。

1.1.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程分析

國有林權(quán)管理的主要業(yè)務(wù)有林權(quán)證申請與登記、林權(quán)信息輸入與管理、林權(quán)流轉(zhuǎn)、林權(quán)變更與更新、地圖管理等功能,具業(yè)務(wù)體流程如圖2所示。

圖1 基于B/S模式的WebGIS工作流程圖

圖2 國有林權(quán)管理業(yè)務(wù)流程圖

1.2 系統(tǒng)設(shè)計

1.2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

建立國有林權(quán)管理信息系統(tǒng)最終目的就是把國有林?jǐn)?shù)據(jù)以電子地圖的形式發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上,對國有林權(quán)信息進行表格化管理,讓用戶能方便、實時地通過網(wǎng)絡(luò)了解國有林現(xiàn)狀,獲取自己所需的相關(guān)數(shù)據(jù),并且對相應(yīng)的數(shù)據(jù)生成分析圖表。本系統(tǒng)采用了B/S結(jié)構(gòu)模式,利用ArcServer二次開發(fā)平臺來實現(xiàn)WebGIS的相關(guān)功能,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

1.2.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計

國有林權(quán)管理信息系統(tǒng)總體目標(biāo)是實現(xiàn)國有林的信息錄入、審核與監(jiān)管,并且確保信息審核認(rèn)證環(huán)節(jié)各部門間與各環(huán)節(jié)的聯(lián)合和有效,所以,系統(tǒng)的功能模塊建設(shè)應(yīng)能滿足以下目標(biāo):

1) 基于多層體系結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)靈活性、可重用性、良好的擴展性以及系統(tǒng)開發(fā)效率；

2) 基于GIS技術(shù),實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)瀏覽、檢索查詢、專題制圖等GIS功能；

3) 基于權(quán)限控制訪問技術(shù)(RBAC)對用戶進行管理,確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入、審核、更新的統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和安全性；

4) 實現(xiàn)國有森林資源管理、承包合同管理、碳匯管理、林權(quán)證管理、地圖管理、圖證查詢、統(tǒng)計分析環(huán)節(jié)的聯(lián)動與服務(wù)決策。

系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖4所示:

圖4 系統(tǒng)功能模塊圖

1.2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

為了保證數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化和規(guī)范化,避免數(shù)據(jù)信息的重復(fù)、無效和冗余,數(shù)據(jù)庫的設(shè)計遵循規(guī)范性設(shè)計原則,數(shù)據(jù)庫字段命名統(tǒng)一使用下劃線。為了確保數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性,并根據(jù)林業(yè)的業(yè)務(wù)需要,我們設(shè)計了適當(dāng)?shù)谋黹g關(guān)聯(lián),保證減少表間的連接查詢操作,從而減少系統(tǒng)的開銷。在考慮業(yè)務(wù)范圍的可擴展性需求設(shè)計原則的基礎(chǔ)上,區(qū)域表設(shè)計采用分區(qū)表設(shè)計的方法,其中與用戶關(guān)聯(lián)的區(qū)域關(guān)聯(lián)(User_poistion)表下面有省、市、區(qū)/縣、街道/社區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村和組表6個關(guān)聯(lián)表；系統(tǒng)業(yè)務(wù)表有5張表,分別為林權(quán)信息表(Certificate)、林地屬性信息表(Attribute_data)、空間信息表(Spatial_data)、圖片信息數(shù)據(jù)庫(Img_data)與系統(tǒng)操作日志信息表(Operate_log)；根據(jù)林業(yè)業(yè)務(wù)的需要,用戶采用角色權(quán)限登錄,用戶角色權(quán)限表設(shè)計為用戶信息表(User)、角色信息表(Role)、訪問權(quán)限表(Access)、組信息表(Node)和用戶角色信息表(Role_user)5張表。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖5所示。

2 關(guān)鍵技術(shù)

RBAC,即基于角色的訪問控制,是使用角色、級別和約束條件等概念組織起來,可以在一定程度上簡化安全管理工作,具有潛在的降低大型網(wǎng)絡(luò)程序中潛在的安全管理機制的復(fù)雜性和成本。林權(quán)管理信息系統(tǒng)登錄用戶從個人到省、市、區(qū)/縣、社區(qū)/街道以及村/組不同行政區(qū)層次,權(quán)限的等級層次比較多,又加上林權(quán)改革的推進,行政權(quán)限在不斷下放,系統(tǒng)登錄以及管理者的職位職能變化頻繁,所以系統(tǒng)的權(quán)限分配必須具有很好的靈活性和可擴展性。這樣,無論從功能方面權(quán)限設(shè)計,還是資源方面權(quán)限設(shè)計考慮,基于RBAC的國有林權(quán)管理信息系統(tǒng)的權(quán)限角色設(shè)置,具有良好的可行性。

圖5 數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計

具體實現(xiàn)為:省級部門設(shè)置為系統(tǒng)級的超級管理員角色,具有對各下級行政單位的登錄操作角色訪問權(quán)限的設(shè)定與修改,無審核認(rèn)證的前提下,下級管理員不能對其做任何修改；市、區(qū)/縣、街道/社區(qū)、村/組以及個人的登錄角色權(quán)限的設(shè)定依次進行；構(gòu)建了RBAC權(quán)限管理表(用戶信息表、角色信息表、訪問權(quán)限表、組信息表和用戶角色信息表),結(jié)構(gòu)模型關(guān)系在圖5中已經(jīng)表明,其所具有的內(nèi)聯(lián)關(guān)系如圖6所示。

圖6 RBAC元素關(guān)系及控制圖

后臺程序控制各個權(quán)限下的頁面控件以及功能操作,用戶登錄及操作權(quán)限控制實現(xiàn)過程如下:

FunctionBegin

//登錄檢測 判斷session中的user_id是否獲得

if(! session[‘user_id’]){

gologin();} //重新登錄

Else{根據(jù)session[‘user_id’]遍歷Role_user數(shù)據(jù)表,獲得role_id值;

string list=trim(session[‘_ACCESS_LIST’]);//獲取訪問權(quán)限的頁面清單

if(list){ //有訪問頁面的權(quán)限

根據(jù)role_id獲得訪問權(quán)限Access表,得到node_id;

List Menu=new List();//初始化操作頁面title列;

foreach(string result in result){Menu[i]=result[‘node_id’];i++;}

統(tǒng)計node_id獲得的清單預(yù)設(shè)(根據(jù)控件或者操作的Level層次)頁面列表;

循環(huán)遍歷Menu頁面權(quán)限清單頁面中的控件和功能權(quán)限;

Menu[‘title’].controlid[‘disabled’]=true;//true具有操權(quán)限、false為無權(quán)限(按鈕)

Menu[‘title’].operating[‘a(chǎn)uthorizaiton’]=true;//true放權(quán),false未放權(quán)(操作)

}

Display();} //用戶進行操作或者管理

FunctionEnd

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

本研究采用Silverlight 5+ArcGIS Server 10.3技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn),屬性數(shù)據(jù)使用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫進行管理。系統(tǒng)采用ASP.NET結(jié)構(gòu),使用微軟的Visual Studio 2010+C#開發(fā)平臺。

該系統(tǒng)實現(xiàn)了國有林權(quán)證管理、國有承包合同管理、碳匯基本情況管理、小班管理、系統(tǒng)統(tǒng)計分析等功能,為林權(quán)信息的管理提供了有效的規(guī)劃方案；為林權(quán)信息的定位提供了便捷的途徑,提高了林權(quán)管理人員的工作效率；地圖導(dǎo)航的功能,使林權(quán)的總體信息查看的認(rèn)證更加方便、快捷和清晰。圖7、圖8分別為系統(tǒng)主界面和國有林權(quán)管理系統(tǒng)實現(xiàn)的部分功能。

圖7 系統(tǒng)功能主界面

圖8 國有林權(quán)信息管理(錄入)

4 結(jié)論

隨著浙江林權(quán)改革快速發(fā)展,維護國有林區(qū)穩(wěn)定和諧,推進國有林業(yè)產(chǎn)值增速,夯實國有林基礎(chǔ)地位已經(jīng)十分緊迫,信息化與數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于國有林權(quán)的管理,使管理更加高效、經(jīng)濟和透明。因此,本文研發(fā)的國有林權(quán)管理信息系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)代林業(yè)管理的需要,基于B/S模式,利用快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),滿足對國有林權(quán)進行信息化,實現(xiàn)國有林權(quán)與集體林權(quán)的數(shù)據(jù)無縫對接,確保了國有林權(quán)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與權(quán)威性,對國有資產(chǎn)的保護有著重要的作用,并且根據(jù)現(xiàn)行的林地、林木價格信息等對國有林權(quán)的資產(chǎn)進行動態(tài)評估,實時統(tǒng)計全臨安市的國有林權(quán)資產(chǎn)價值情況。該系統(tǒng)的建設(shè)使林權(quán)管理效率更高、管理成本更低、社會效益更優(yōu),從而有效提升國有林權(quán)改革與管理水平,為國有資產(chǎn)的保值、增值打下良好的基礎(chǔ)。

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Study on State-owned Forest Right Management System Based on WebGIS

LI Ji1,2,XU Aijun1,2,ZHANG Hong3

(1.SchoolofInformationEngineering,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,China;2.ZhejiangProvincialKeyLaboratoryofForestryIntelligentMonitoringandInformationTechnology,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,Zhejiang，China;3.InstituteofscienceandtechnologyInformationofZhejiangProvince,Hangzhou310006,China)

According to state-owned forest tenure reform and information management of forest ownership,this paper took the management of state-owned forest as the object of study,analyzed its regulatory process and made the process digitization and network.This paper constructed the state-owned forest right management system based on WebGIS,which included the functions such as the mountain management,forest ownership management,map management,report forms management.This paper analyzed the technical framework,functional structure,data flow and database of the state-owned forest right management and the RBAC made the forest rights information registration,query more accurate and effective.

management of state-owned forest,WebGIS,RBAC

2016-12-12；

2017-03-31

國家自然科學(xué)基金資助項目(31670641)

李記(1990-),男,河南太康人,在讀碩士,主要研究方向:資源與環(huán)境信息系統(tǒng)。Email:lijixy@aliyun.com

張弘(1980-),男,浙江縉云人,副研究員,主要從事計算機應(yīng)用技術(shù)方面的研究工作。Email:Zh@zjinfo.gov.cn

TP311.52;F326.2

A

1002-6622(2017)02-0126-05

10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.02.021