四川省古樹名木智慧管理系統設計的思考與建議

李守劍 王鈺

摘要 針對四川省古樹名木保護和管理工作現狀以及古樹名木主管部門保護管理工作實際需求，對四川省建設古樹名木智慧管理系統的必要性進行了分析，在古樹名木智慧管理系統的設計和功能開發方面進行了探討。

關鍵詞 古樹名木;智慧管理系統;功能;建議

中圖分類號 TP311.52文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2021）07-0245-03

Abstract According to the current status of ancient and rare trees protection and management of Sichuan Province and the actual demand of protection and management of administrative department for ancient and rare trees， we analyzed the necessity of intelligent management system of ancient and rare trees in Sichuan Province， and discussed the design and function development of intelligent management system of ancient and rare trees.

Key words Ancient and rare trees;Intelligent management system;Function;Suggestion

作者簡介 李守劍（1971—），男，四川彭州人，教授級高級工程師，碩士，從事林業調查規劃、古樹名木保護工作。

古樹名木是中華民族悠久歷史和文化的象征，是時代文明的象征，是綠色文化、活的化石，是自然界和前人留給我們的無價之寶[1-2]。四川省植物資源豐富，古樹名木作為優秀的植物種質資源和有價值的遺傳資源，對科研和人類的生產生活都具有十分重要的意義[3]，記載著民族悠久的歷史和燦爛的文化，具有豐厚的文化內涵，是維系鄉情、鄉愁的重要紐帶，也是社會發展、歷史變遷、氣候條件、地理環境變化的直接見證者，蘊藏著豐富的政治、歷史、人文資源，具有重要的科學、文化、經濟價值[4-8]。近年來，四川省制定了《四川省古樹名木保護條例》，各級古樹名木主管部門加大古樹名木保護管理力度，不斷加強保護和管理力度，古樹名木保護管理工作取得了明顯成效。但是，傳統古樹名木的管理方式效率低下，很容易出現數據混亂、丟失等問題，給及時掌握、統計和分析古樹名木信息都帶來很大不便。因此，構建一個標準化、規范化、信息化、數據共享的動態信息管理系統顯得

尤為迫切和重要，從而更好地適應古樹名木保護和管理工

作的需求。鑒于此，筆者針對四川省古樹名木保護和管理工作現狀以及古樹名木主管部門保護管理工作實際需求，對四川省建設古樹名木智慧管理系統的必要性進行了分析，對古樹名木智慧管理系統的設計和功能開發方面進行了探討。

1 建設古樹名木信息管理系統的必要性

1.1 科學調查的需要

四川省第二次古樹名木資源普查于2016年5月底啟動，2018年12月底結束，歷時2年多，除了資金短缺等因素外，普查方式落后也是重要原因。普查期間，全省各縣（市、區）均采用野外調查時填寫紙質調查卡片、室內錄入Excel表的傳統普查方式，主要有成本相對較高、不利于環境保護、節能減排、工作量大、準確性差等弊端。建立古樹名木智慧管理系統，直接使用手機、平板電腦等移動終端調查，不需要使用紙張、墨盒、硒鼓等材料，在降低成本的同時有利于環境保護、節能減排，可以減少工作量并避免很多傳統調查方式容易犯的錯誤（表1）。

1.2 檔案管理的需要

古樹名木資源檔案數量龐大、占據空間大，且紙質檔案難以保存和不易統計、查詢、更新，各縣錄入的紙質檔案電子化數據主要由各級古樹名木主管部門具體辦事人員存放于電腦，但電腦硬盤故障、人員崗位調整變動等都是資源數據遺失、損壞的主要隱患。調研中發現，2018年至今僅2年時間內，部分縣、市已經出現紙質檔案部分遺失、電子化數據損壞等情況。建立古樹名木智慧管理系統，將數據備份于服務器可以有效解決以上檔案管理的問題。

1.3 統一數據、規范數據的需要

Excel軟件不便于邏輯檢查，數據質量與工作人員技術水平、責任心直接相關。2018年四川省古樹名木調查數據統計匯總時，就多次發現多個地方上報的Excel數據出現不符合技術規范要求、胸圍與樹高等因子嚴重違背常識、過程數據被當作最終數據使用、不同時間上報的同一因子數據不一致等問題，而且對出現問題的數據存在追溯困難、人員推脫責任等現象。建立古樹名木智慧管理系統，設置必要的邏輯檢查可以充分統一和規范數據，避免使用多版本數據情況，并實現數據實時同步，讓“粗放型管理”成為“精準化管理”。

1.4 直觀展示古樹名木信息的需要

智慧管理系統可以針對數據分析、視頻資料等進行展示，包括宣傳片展示、GIS展示、虛擬現實或全景展示、大數據展示、樹王展示和科普展示等。生動多彩的展示方式可以直觀展示古樹名木、古樹群以及各種分類統計數據分析結果，便于相關部門、領導及社會公眾查詢。

1.5 提高古樹名木管理工作水平的需要

古樹名木保護管理工作涉及檔案管理、日常管護、搶救復壯、移植與砍伐管理等，構建1套集圖像、表格、文字、視頻為一體的智慧數據管理系統，建立古樹名木電子檔案，實現樹木檔案資料的錄入、修改以及古樹名木的增加與刪除;及時更新、查詢古樹名木信息;可以加快信息在部門、人員間的傳遞，加快不同地域、不同級別人員之間信息共享;遇突發事件可快速上報，實時應急響應。智慧管理系統可以加強并促進日常事務管理，提高當地古樹名木保護和管理工作的成效。

1.6 鼓勵公眾參與古樹名木保護的需要

發揮行業優勢，提供古樹名木特色專題服務，如通過網站發布最美古樹名木評選、古樹名木認養等最新活動信息，進一步豐富市民的休閑和文化生活，提供古樹名木專題電子地圖查詢服務，古樹名木興趣點（POI）標記、古樹名木全景照片等，使保護和管理工作更順暢。在智慧管理系統平臺上開通捐資、認養通道，可以鼓勵社會各界人士和企事業單位以捐資、認養古樹名木等形式參與古樹名木保護管理。開通公眾交流通道，鼓勵社會各界人士實時發布所拍攝的古樹名木照片、視頻，實時舉報發現的古樹名木違法行為等。

1.7 資源積累、共享的需要

在智慧管理系統平臺記錄古樹名木資源、搶救復壯、病蟲害防治、認養等信息，發布古樹名木養護復壯等相關標準、技術規定，最新的科研成果，相關的法律法規，最新的保護政策等，推動資源共享，相關部門和人員及時掌握古樹名木保護與管理信息，了解、學習古樹名木養護復壯等保護與管理最新技術與動態。

2 古樹名木智慧管理系統設計思考

古樹名木智慧管理系統建設應以提高四川省古樹名木保護和管理水平為目標，以“互聯互通、信息共享和業務協同”為原則，以大數據、云計算技術為手段，以省林草局數字林草數據資源整合為主線，強化數據資源規劃、整合、共享、開放、利用;以服務為根本，面向古樹名木主管部門以及相關部門和社會公眾提供大數據信息綜合服務，實現政務信息統一管理，跨平臺數據對接，跨行業數據分析，為四川省古樹名木保護和管理工作決策提供數據依據。

2.1 系統設計的主要原則

2.1.1 實用性原則。系統的技術指標、產品模式、數據庫模式等方面的設計應圍繞古樹名木保護和管理工作，系統的結構、功能和界面應友好、美觀，符合用戶的使用習慣且操作方便靈活。系統應提供清晰、簡潔、友好的中文人機交互界面，操作簡便、靈活、易學易用，便于管理和維護。在快速操作處理突發事件上有較高的時效性[9]。

2.1.2 標準化、規范化原則。系統的內容，數據分類，數據精度，系統中采用的控制協議、編解碼協議、接口協議、媒體文件格式、傳輸協議等應符合有關的國家標準、行業標準和地方標準，保證系統具有良好的兼容性和互聯互通性[10]。

2.1.3 可行性原則。系統應與人力、財力、現行技術水平相適應，并具有穩定可靠的數據源，以及適宜的建設周期。系統應盡快開發、建設，滿足主管部門的急切需求。

2.1.4 可擴充、可交換原則。系統具備良好的輸入輸出接口，可為各種增值業務提供接口。同時，系統可以進行功能的定制開發，具有與其他信息系統互聯互通、進行數據交換和數據共享的能力。數據匯聚整合是今后的發展趨勢，古樹名木智慧系統應與四川數字林草系統有機融合;系統應符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本轉換等功能;應充分考慮系統的容量及功能的擴充，方便系統擴容及平滑升級，系統的數據編碼和系統功能、數據、應用領域和軟硬件配置應可擴充;系統對運行環境（硬件設備、軟件操作系統等）應具有較好的適應性，不依賴于某一特定型號計算機設備和固定版本的操作系統軟件。

2.1.5 先進性原則。系統的設計應充分利用當前先進、實用的技術手段。采用成熟的設計方案，技術標準、硬件平臺和軟件環境，保障系統穩定可靠地運行。在滿足現期功能的前提下，系統設計應具有前瞻性，在今后較長時間內保持一定的技術先進性。

2.1.6 安全性原則。系統采取全面的安全保護措施，具有高度的安全性和保密性。系統支持對關鍵設備、關鍵數據、關鍵程序模塊采取備份、冗余措施，有較強的容錯和系統恢復能力，確保系統長期正常運行[11]。

2.1.7 經濟性原則。在滿足系統功能及性能要求的前提下，盡量降低系統建設成本，采用經濟實用的技術和設備。

2.1.8 可維護性原則。系統操作簡單、實用性高，具有易操作、易維護的特點，方便維護。

2.2 系統組成結構設計

系統組成結構應根據系統建設目標以及需要實現的業務需求，進行整個信息管理系統的結構規劃，分為網頁端、手機端、微信公眾號。

2.2.1 網頁端（web端）。

網頁端是整個系統的核心后臺管理，它將包攬所有的功能模塊，可以實現所有的業務操作和數據分析。用戶只要在任意瀏覽器鍵入IP地址，即可訪問、登錄，所有的業務包括業務操作以及數據分析、數據可視化展示，都在網頁端進行并呈現。

主要使用對象：由系統分配賬戶的用戶，一般為古樹名木管理的內部工作人員、內部領導。

2.2.2 手機端（APP端）。

手機端APP主要是實現2部分功能，一是業務操作的移動采集功能，移動采集包括古樹名木、古樹群、養護復壯信息、病蟲害防治信息等野外作業的登記;二是實現古樹名木保護工作對外宣傳的功能，包括樹王推薦、附近查找、古樹名木美文推送等模塊。

主要使用對象：由系統分配賬戶的用戶，一般為古樹名木管理的基層調查人員。

2.2.3 微信公眾號。

微信公眾號的主要功能：一是推廣相關古樹名木保護工作的圖文，二是實現古樹名木查詢的功能，提供民眾上報新發現古樹名木、古樹群和破壞事件的入口，三是可以定制一些樹王評選、古樹名木攝影大賽、古樹名木知識競答的活動。

主要使用對象：社會公眾、相關單位領導等微信用戶。

2.3 系統主要功能設計

古樹名木智慧管理系統是基于移動互聯網，實現對全省古樹名木的基礎數據采集、養護管理、病蟲害防治等業務管理工作，以及面向公眾開展古樹名木相關展示、宣傳、教育的綜合性平臺。主要包括檔案管理、樹種鑒定、古樹名木變更、數據審核、養護復壯管理、病蟲害防治、最美古樹VR720度全景展示、公眾互動等業務內容。根據需要實現的業務需求，古樹名木智慧管理系統建議按照“1+3”的模式進行系統建設，即建設1個數據中心和3個應用子系統（圖1）。

2.3.1 數據中心。對所有數據進行存儲、智能分析，并實現各子系統間數據的交互使用。

2.3.2 管理子系統。幫助管理人員實現對四川省所有古樹名木的信息化管理，包含古樹名木基礎數據采集、檔案管理、養護復壯管理、病蟲害防治等。管理人員可以通過系統進行數據的采集和實時上傳審核;通過數據匯總分析，掌握全省古樹名木總量情況和變化趨勢，及單棵樹木或群落的管護、變更、病蟲害防治等記錄。

2.3.3 展示子系統。管理人員或公眾通過電腦網頁、APP軟件、公眾微信號等，可直觀知曉全省古樹名木的總體情況，并通過設定的查詢因子，進行分類展示，如離我最近的古木名木位置并提供導航功能、按年份查詢全省古樹名木數量及分布、單棵古樹名木詳細信息等。

2.3.4 互動子系統。主要通過APP和微信公眾號等推廣古樹名木保護工作相關的圖文和活動等。公眾可通過APP和微信公眾號，快捷查詢周邊或指定古樹名木詳細信息，并獲得導航服務等;還可上報新發現古樹名木、古樹群和破壞事件等;參與發布的古樹名木認捐認養、樹王評選、古樹名木攝影大賽、古樹名木知識競答等活動。

3 結語

通過構建四川省古樹名木智慧管理系統，可以實現對古樹名木的動態管理;實現對古樹名木養護管理責任到人，養護管理情況實時更新;實現對古樹名木的空間查詢，對古樹名木具體空間地理位置、分布狀況實時監測。構建一個標準化、規范化、信息化、數據共享的動態信息管理系統，能夠更好地適應古樹名木管理工作的未來需求，實現古樹名木和古樹群的數據實時同步和數據的可追溯性，從而加快業務審核審批網絡化進程，解決目前保護管理工作中存在的數據不規范、系統流程滯后、卡片輸入準確率不高等問題。系統建設對四川省古樹名木的保護與研究，推進林業現代化管理、科技創新與服務、生態文化發展有重要的理論意義、實踐作用和經濟社會價值。

參考文獻

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