江西省森林資源管理信息系統設計與實現

李曉敏　朱江江　鐘瑞華

摘 要：一個優良的森林資源管理信息系統應當滿足這些需求：能夠提供多樣快速精確的分析和及時地更新數據的功能，及時獲取森林資源的現實情況和動態變化，提高林業經營管理的效能。采取省、市（縣）共建共享的建設原則，以森林資源“一張圖”和基礎信息數據庫為核心，以林業信息化技術為依托，以運行環境和保障體系為重點，建成多級聯動、安全穩定、覆蓋全省的森林資源管理信息系統，通過六個子系統實現省、市、縣三級的數據更新與共享。該文主要介紹了系統頂層設計與實現。

關鍵詞：森林資源“一張圖” 系統設計 數據庫設計

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（b）-0173-04

Abstract：A good forest resources management information system should satisfy the following requirements：the ability to provide a variety of fast and accurate analysis and timely update data，and timely access to the status and dynamics of forest resources，to improve the performance of forestry management.With provincial and city（county）sharing construction principles，“one map”of forest resources and basic information database as the core，forestry information technology as the technical basis，the operational environment and the security system as the focus，the forest resource management information system is built，which possesses such features as multi-level interaction，security and stability.Data updating and sharing of three levels（provincial，municipal and county）can be achieved through six sub-systems.The paper mainly introduces the systems top-level design and implementation.

Key Words：“One map”of forest resource；The system design；The database design

林業的發展和生產必然離不開森林資源，對森林的探究及經營需要大量的森林資源數據，由此實現林業經營的可持續化發展。林業生產管理業務中的基本內容就是獲取森林資源數據并進行良好的管理，為森林制訂可持續發展提供切實依據[1]。隨著計算機技術、地理信息技術和數據庫技術等信息技術的發展，使用現代化信息技術實現森林資源的分布、統計、分析和模擬林分生長等，對于科學合理的指導森林經營管理和森林科學研究具有重要的意義[2]。因此，森林資源的信息化管理是林業基本管理的重中之重，是森林建設經營中指定各項政策措施的重要憑證。為了全面加快提高江西省森林資源管理的現代化和信息化水平，根據江西省林業廳辦公室《關于印發<全省數字林業建設工作方案>的通知》（贛林辦發[2013]51號）精神，江西省啟動了全省森林資源管理信息系統的建設。

1 系統目標

江西省森林資源管理信息系統的建設目標是充分利用主流IT技術，地理信息系統技術、數據庫技術、遙感技術和地理分析技術，在江西省林業公共基礎平臺的基礎上，遵循統一的標準規范，以全省林業基礎地理信息數據、遙感影像數據、地形圖數據為本底支撐數據，以森林資源一、二類調查數據、林地“一張圖”數據、公益林數據、業務數據作為森林資源成果數據，通過建設森林資源管理信息系統實現全省森林資源數據的更新、管理、發布與應用，為各級業務人員提供詳實的森林資源信息支撐。

2 系統設計

2.1 邏輯架構設計

系統在邏輯架構設計上采用“四橫兩縱”架構，包括基礎層、數據層、平臺服務層和應用層，整體上遵循《江西省智慧林業總體設計》要求。基礎層為系統運行的硬件及網絡環境；數據層主要是數據建設；平臺服務層主要依托數據庫集成管理系統、林業共享服務平臺以及運維支撐系統實現應用層的技術支撐；應用層主要是森林資源信息發布子系統、公益林管理子系統、森林資源數據管理子系統、森林資源數據更新子系統、林地管理子系統和林木采伐管理子系統。

2.2 網絡架構設計

系統主要依托現有林業政務內網運行。政務內網從省到市為155M帶寬千兆光纖，從市到縣為10M帶寬千兆光纖。各級林業部門局域網通過交換機接入各級政府信息中心。局域網內部，主干線路為千兆銅纜，接入到客戶端局域網使用百兆雙絞線。

2.3 部署架構設計

項目總體部署架構共分成三個分區，各個分區通過省、市、縣三級政府信息中心相連接，均運行在江西省政務內網。

第一個分區是全省的森林資源數據中心，位于江西省林業廳信息中心中央機房內，包括數據庫服務器、二維GIS服務器、三維GIS服務器，應用服務器（分別部署信息發布系統和公益林管理系統）。省林業廳各處室、直屬單位通過省廳局域網根據所受權限訪問省級森林資源數據中心的相關數據，省、市、縣三級林業機構的相關授權用戶可以訪問信息發布系統和公益林管理系統。

第二個分區是設區市森林資源數據中心，其部署架構與第三分區縣級森林資源數據中心相同，該分區根據各設區市情況自行決定是否部署。

第三個分區是各縣（區）森林資源數據中心，需要部署一臺數據庫服務器，用于存儲縣（區）的林地成果數據、森林資源小班數據、林木采伐數據等。縣（區）各業務股室結合自身業務需求，在計算機客戶端安裝資源更新系統、林地管理系統、采伐設計系統、以及征占外業核查系統、采伐外業調查系統。

2.4 數據庫設計

數據庫是信息系統的核心，數據庫設計是系統設計的核心，是決定系統成功與否的關鍵，也是評價一個系統建設水平高低關鍵指標[1]。為了規范省級森林資源綜合數據庫建設，提出數據資源“一張圖”“一套數”的建設目標。數據資源“一張圖”“一套數”是為了提高數據源的準確性、數據綜合應用水平，并避免重復錄入的數據組織目錄結構，描述了數據信息資源由采集源，經過交換、匯集，形成信息資源的集散中心，在此基礎上提供信息資源的融合、處理、應用服務以及服務[3]。

林業空間數據分為基礎地理數據、遙感影像數據、林業業務底層數據（二類調查數據、林地“一張圖”數據、公益林數據等）和各種林業專題數據，各類數據之間的關系如圖1所示。基礎地理數據、遙感影像數據以圖層疊加的方式對林業數據進行支撐；現有的二類調查數據、林地“一張圖”數據和公益林數據進行融合處理，形成無縫拼接的森林資源“一張圖”數據，系統數據處理將以資源“一張圖”作為本底，對各類專題數據進行支撐，同時各類專題數據在發生變化后對“一張圖”進行更新，最后形成實時更新的“一套數”。

2.5 子系統設計

江西省建立全省森林資源管理信息系統，旨在實現省、市、縣三級森林資源管理部門間的信息共享、全省森林資源的數字化管理和年度更新及年度出數。通過全省的需求調研，結合該省省情，系統采用B/S和C/S混合架構，設計6個子系統來實現系統目標。森林資源信息發布子系統、公益林管理子系統為B/S架構，森林資源數據管理子系統、森林資源數據更新子系統、林地管理子系統和林木采伐管理子系統為C/S架構。

3 系統功能實現

3.1 森林資源信息發布子系統

用戶為省級用戶，主要給省級森林資源數據管理部門使用，實現全省的森林資源信息數據的“一體化”集成管理與更新維護，包括數據瀏覽、查詢、數據下發、數據質檢、數據入庫、報表統計、系統管理等功能。系統從用戶角度對發布內容進行梳理，首次拋棄了界面左側為數據導航欄右側為地圖展示區的常規界面，將界面分為左側資源現狀，包括總體概況和資源詳情，資源詳情細分為林地資源、林木資源、分類區劃、特色資源及其他，以文字形式描述；右側專題展示，分專題圖及圖表。這樣用戶可以圖、文、表的形式更直觀地了解全省資源現狀。

3.2 森林資源數據管理子系統

用戶為省級用戶，主要給省級森林資源數據管理部門使用，實現全省的森林資源信息數據的“一體化”集成管理與更新維護，包括數據瀏覽、查詢、數據下發、數據質檢、數據入庫、報表統計、系統管理等功能。該子系統特色在數據更新方面，進行了林分生長模型的研建，森林資源的自然增長通過林分生長模型更新，如圖2所示。

3.3 森林資源數據更新子系統

用戶為市、縣級用戶，主要給縣（市區）林業局資源調查部門使用。系統基于森林資源“一張圖”本底數據，完成業務管理過程的資源數據變檔和更新功能，在森林資源“一張圖”上直接進行資源數據的更新，更新的成果實時存儲到縣級森林資源數據庫中，并按照更新時點要求將各類森林資源數據導出匯交到省級數據中心。同時滿足國家林地“一張圖”的更新需求。

3.4 林地管理子系統

用戶為市、縣級用戶，主要給縣（市區）林業局林地管理部門使用，是基層林業的“辦公自動化系統”，用于征占、造林、防火等林地或林木資源變化成果數據的錄入與管理，為森林資源數據更新工作提供權威的更新依據，也為征占項目的審核審批提供輔助決策參考。圖3為系統征占分析。

3.5 林木采伐管理子系統

用戶為市、縣級用戶，林木采伐管理系統主要給縣（市區）林業局林木采伐設計部門與審批部門使用，提供對林木采伐規劃、采伐申請核實、采伐調查、作業設計、成果輸出、以及移動端核查全業務過程的數據采集與管理。設計成果可以導出提供給國家采伐辦證系統使用。圖4為系統設計作業書輸入界面。

3.6 公益林管理子系統

用戶為省、市、縣三級公益林管理部門使用，省級和市級用戶以業務審核、檢查成果管理為主；縣級用戶以管護管理、補償資金管理、核減/調整業務資料處理等公益林日常管理業務為主。公益林管理部門基于森林資源“一張圖”，對各級公益林數據，包括補償資金、分戶信息、管護信息的管理和更新，實現生態公益林資源管理數字化、信息化。

4 討論

一個系統開發成功與否，關鍵在于頂層設計是否先進、合理。系統主要有兩個特點：（1）數據的統一性。通過數據庫設計，對數據進行融合處理，在全國首次將原來的二類調查、林地“一張圖”和公益林三張圖整合為森林資源“一張圖”，系統在運行中都基于這“一張圖”，實現了數據的統一性。（2）數據的時效性。系統建成后，六個系統相互配合，通過林分模型更新、經營檔案更新相結合的方式，配合遙感判讀和實地補充調查，實現覆蓋全省山頭地塊的小（細）班數據庫的年度更新，為林業年度出數、年度目標考核奠定基礎，從而形成了“活的森林資源數據庫”。

參考文獻

[1] 肖淞月.森林資源管理信息系統的研究和軟件實現[D].北京：北京林業大學，2013：1-7.

[2] 沈立輝.森林資源經營管理平臺與經營決策服務子系統的研建[D].北京：北京林業大學，2015：9-10.

[3] 楊道德，吳香文，宋澄，等.湖南瀏陽大圍山實驗林場鳥類資源及保護對策[J].中南林學院學報，1998，18（4）：69-77.