基于GIS的園林綠化信息管理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

梅建東 梁羅芳

(1. 浙江遠(yuǎn)卓科技有限公司, 浙江 杭州 310012; 2. 景寧畬族自治縣測繪與地理信息有限公司, 浙江 麗水 323500)

0 引言

為了更好地保護(hù)人們的生活環(huán)境和提高城市空氣質(zhì)量,2020年1月,國務(wù)院召開全國城市綠化工作會議,并下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)城市綠化建設(shè)的通知》,該通知對城市園林綠化指標(biāo)提出了量化要求,使得各級政府更加重視城市園林綠化的建設(shè)[1]。目前,國內(nèi)許多城市的園林綠化管理部門十分重視城市園林綠化資源的管理,城市綠化率也逐年提高,城市的生活環(huán)境得到了較大程度的優(yōu)化[2],但是,由于城市的發(fā)展越來越快,城市的規(guī)模越來越大,城市的園林綠化資源種類多[3]、數(shù)量大且分管的部門多,導(dǎo)致城市園林綠化信息統(tǒng)計難、更新慢,不能準(zhǔn)確獲得城市園林綠化的現(xiàn)狀信息和變化信息,園林綠化的評估和規(guī)劃靠經(jīng)驗和人工,園林綠化的管理效率慢[4]等問題。因此,為了提高城市園林綠化的信息化管理水平,建立城市園林綠化信息管理平臺勢在必行且意義重大。

本文在調(diào)研城市園林綠化的管理及業(yè)務(wù)的實際需求后,利用先進(jìn)地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)技術(shù)、云計算技術(shù)和通信技術(shù),重新梳理城市園林綠化資源,構(gòu)建了園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫,開發(fā)了城市園林綠化信息管理平臺,直觀展現(xiàn)了城市園林綠化的各類資源空間位置、屬性信息、統(tǒng)計圖表等,使城市園林綠化工作更為高效。

1 建設(shè)目標(biāo)

1.1 城市園林綠化資源數(shù)字化

在統(tǒng)一的空間基準(zhǔn)下,以城市大比例地形圖為基礎(chǔ)底圖,對城市園林綠化空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理和入庫等,構(gòu)建城市園林綠化資源大數(shù)據(jù)庫,從而實現(xiàn)了城市園林綠化資源的數(shù)字化,直觀展現(xiàn)城市園林綠化的各類信息,如:道路兩側(cè)綠化信息、古樹名木信息、數(shù)字公園信息和園林綠化養(yǎng)護(hù)巡查信息等,為制定城市發(fā)展戰(zhàn)略提供必要的園林綠化信息支撐[5]。

1.2 城市園林綠化資源管理精細(xì)化

通過重新梳理城市園林綠化各部門的工作職責(zé)和園林綠化數(shù)據(jù)資源,搭建了城市園林綠化信息管理平臺,探索了一條將平臺與日常業(yè)務(wù)工作整合的工作方法,實現(xiàn)了城市園林綠化的各部門電子政務(wù)管理、園林綠化的資源管理、園林綠化的養(yǎng)護(hù)巡查管理、園林綠化的工程管理、數(shù)字公園管理以及園林綠化的決策管理。

1.3 城市園林綠化決策分析科學(xué)化

平臺充分利用GIS技術(shù)的優(yōu)點,使城市園林綠化資源展示、查詢、分析、管理、決策融為一體,讓城市園林綠化決策人員通過平臺對城市園林綠化的各類數(shù)據(jù)更為直觀了解,并提供各種分析圖表、報表以及輔助性決策支持,有助于園林綠化規(guī)劃設(shè)計、統(tǒng)計分析、管理決策等[6]。

2 總體框架設(shè)計

城市園林綠化平臺總體架構(gòu)由五層組成,即:軟硬件支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層和用戶層[7],總體框架設(shè)計如圖1所示。軟硬件支撐層是平臺運(yùn)行的基礎(chǔ),提供相應(yīng)的存儲、網(wǎng)絡(luò)和軟件等;數(shù)據(jù)層構(gòu)建了城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫,管理園林綠化資源的各類數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),為園林綠化應(yīng)用及輔助決策提供翔實的數(shù)據(jù)支撐;服務(wù)層為平臺直接提供各種服務(wù),如:安全認(rèn)證服務(wù)、資源目錄服務(wù)、信息發(fā)送服務(wù)等;應(yīng)用層是平臺的展示窗口,實現(xiàn)園林綠化部門的電子政務(wù)管理、綠源綠化資源的管理、養(yǎng)護(hù)巡查管理以及數(shù)字公園管理等;用戶層是平臺的使用人員,主要包括園林綠化管理部門、城市其他管理部門、園林綠化建設(shè)單位人員、公眾等。兩側(cè)包括功能體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、保障體系、安全體系,確保平臺穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1 多路徑效應(yīng)示意圖

3 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

城市園林綠化信息管理平臺在遵循現(xiàn)行國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上,根據(jù)自身項目特點和要求,制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。園林綠化數(shù)據(jù)處理類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以標(biāo)準(zhǔn)化處理為目標(biāo),制定數(shù)據(jù)語義、數(shù)據(jù)完善、空間基準(zhǔn)、類型規(guī)范等的處理規(guī)范[8]。園林綠化數(shù)據(jù)建庫類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,針對園林綠化的多源、異構(gòu)基本特點,以數(shù)據(jù)融合為目標(biāo),研究并制訂園林綠化數(shù)據(jù)提交、數(shù)據(jù)建庫及動態(tài)更新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,給園林綠化數(shù)據(jù)提供一個統(tǒng)一的可接入標(biāo)準(zhǔn),以保證園林綠化數(shù)據(jù)能夠基于同一平臺進(jìn)行管理、展示和應(yīng)用,促進(jìn)園林綠化數(shù)據(jù)的無縫銜接。

3.2 數(shù)據(jù)整合建庫

城市園林綠化信息管理平臺匯集園林綠化各部門的數(shù)據(jù)資源和基礎(chǔ)地理信息資源,包括:結(jié)構(gòu)化園林綠化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化空間數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[9]。根據(jù)園林綠化業(yè)務(wù)邏輯梳理形成電子政務(wù)數(shù)據(jù)、園林綠化資源數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)巡查數(shù)據(jù)、數(shù)字公園數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)等,構(gòu)建城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫,并依托數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)入庫、管理、更新和分析等。城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫總體架構(gòu)示意圖如圖2所示,包括園林綠化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)存儲等。

圖2 城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫總體架構(gòu)示意圖

4 平臺實現(xiàn)

平臺采用面向服務(wù)的架構(gòu)(Service-Oriented Architecture, SOA)體系結(jié)構(gòu)、基于Java 2平臺的瀏覽器/服務(wù)器程序架構(gòu)和GIS的開放平臺架構(gòu),模塊化開發(fā)[10]。GIS平臺軟件采用ArcGIS10.5以及利用ArcGIS API for Java Script進(jìn)行Web開發(fā);數(shù)據(jù)庫平臺采用Oracle11g+ArcSDE。平臺總共包括五大功能:園林綠化辦公管理、園林綠化資源管理、園林綠化養(yǎng)護(hù)巡查管理、園林綠化決策分析管理和虛擬公園管理等。平臺功能示意圖如圖3所示。

圖3 平臺功能示意圖

4.1 園林綠化辦公管理

園林綠化辦公管理主要包括日常辦公管理、事務(wù)管理、公文管理、園林綠化工程行政審批管理以檔案管理。日常辦公管理采用OA辦公流程,實現(xiàn)個人事務(wù)的日常安排,可以查看園林綠化待辦工作、在辦工作、已辦工作和通知通告管理等。事務(wù)管理提供日常工作中的各項事務(wù)申請,如:公務(wù)用車申請、會議室使用申請、辦公用品申請和請假申請等。公文管理實現(xiàn)了公文流轉(zhuǎn)的辦理,如:收文管理、發(fā)文管理以及督辦管理等。園林綠化工程行政審批管理實現(xiàn)了對城市園林綠化新增、改造、擴(kuò)建等項目進(jìn)行設(shè)計方案審批和資質(zhì)審批。檔案管理主要包括車輛檔案、信訪檔案、政務(wù)接待檔案、人事檔案以及園林綠化工程檔案等。

4.2 園林綠化資源管理

園林綠化資源管理實現(xiàn)了對各種綠地類型進(jìn)行三級管理。第一級為綠地信息管理,包括綠地名稱、綠地類別、綠地性質(zhì)、養(yǎng)護(hù)單位、責(zé)任人等;綠地所屬養(yǎng)護(hù)單位實現(xiàn)對綠地的屬性信息進(jìn)行修改,并且查看修改后的綠地和綠地歷史的GIS對比圖,還可以對綠地進(jìn)行定位,既可以定位此綠地下所包含的所有綠地塊,也可以對綠地里的每個綠地塊進(jìn)行定位,通過綠地信息可以關(guān)聯(lián)綠地的動態(tài)信息,包括綠地的工程信息、巡查信息、養(yǎng)護(hù)信息、病蟲害情況等。第二級為綠地塊信息管理,當(dāng)綠地類型為道路綠地(道路綠地屬于附屬綠地大類里)時,綠地塊類型包括墻基綠地、人行道綠地、兩側(cè)分車帶綠地以及中央分車帶綠地幾種類型。第三級是綠地塊下的各種綠化資源,包括喬木(多株,維護(hù)喬木群的整體信息)、灌木(多株,維護(hù)灌木群的整體信息)、花卉(面積)、行道樹以及古樹名木等。

4.3 園林綠化養(yǎng)護(hù)巡查管理

園林綠化養(yǎng)護(hù)巡查管理包括養(yǎng)護(hù)計劃管理、養(yǎng)護(hù)實施管理和養(yǎng)護(hù)巡查考核管理等。園林綠化養(yǎng)護(hù)計劃管理實現(xiàn)了園林綠化養(yǎng)護(hù)記錄表信息的錄入,如:養(yǎng)護(hù)綠地、養(yǎng)護(hù)單位、養(yǎng)護(hù)內(nèi)容、養(yǎng)護(hù)月份、養(yǎng)護(hù)措施、所屬年份、等信息,還可以查看每月養(yǎng)護(hù)計劃的實施情況,正常進(jìn)度為綠色滾動條,進(jìn)度延期用紅色進(jìn)度條。養(yǎng)護(hù)實施管理是對養(yǎng)護(hù)實施工作的一個實時跟蹤,領(lǐng)導(dǎo)可以通過該功能了解養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)展情況、養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量情況,如果沒達(dá)到計劃中的養(yǎng)護(hù)的次數(shù)要求,系統(tǒng)給出消息提醒,提醒養(yǎng)護(hù)人員及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)巡查考核管理是對養(yǎng)護(hù)單位的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)效益等進(jìn)行綜合分析,由考核人員對各下屬單位以及責(zé)任人進(jìn)行評分。考核明細(xì)包括綠地斑塊編號、考核項目、評分標(biāo)準(zhǔn)、巡查情況、扣分情況。

4.4 園林綠化決策分析管理

城市園林綠化決策分析管理實現(xiàn)了城市綠地面積統(tǒng)計、城市綠地分布統(tǒng)計以及城市苗木匯總統(tǒng)計等,如:按綠地類型統(tǒng)計綠地面積,綠地類型包括公園綠地、道路綠地、生產(chǎn)綠地、其他綠地等,可以按綠地等級統(tǒng)計、公園統(tǒng)計和行政區(qū)劃統(tǒng)計,統(tǒng)計結(jié)果以餅圖、柱狀圖、表格等多種方式顯示,為決策者提供輔助決策依據(jù)。

4.5 數(shù)字公園管理

數(shù)字公園管理包括公園基本信息管理、公園建筑信息管理、公園附屬設(shè)施管理、公園景點管理和公園游樂網(wǎng)點管理。通過平臺實現(xiàn)了對整個公園的資源、巡查、監(jiān)控、人流量統(tǒng)計、網(wǎng)站發(fā)布等功能進(jìn)行綜合管理。

5 平臺特色

5.1 “統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一服務(wù)”的數(shù)據(jù)服務(wù)模式

平臺采用“統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一服務(wù)” 的數(shù)據(jù)庫服務(wù)模式。將基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、園林綠化空間數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一存儲。由于數(shù)據(jù)量較大,對于部分?jǐn)?shù)據(jù)可以通過靜態(tài)映象在部分園林綠化部門本地服務(wù)器存儲,以提高訪問的效率,但數(shù)據(jù)發(fā)布和數(shù)據(jù)更新工作由數(shù)據(jù)中心完成。所有的地理信息服務(wù),如查詢服務(wù)、統(tǒng)計服務(wù)等,由數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一發(fā)布服務(wù),各部門通過政務(wù)內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行服務(wù)調(diào)用。

5.2 以管理為中心、以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)

平臺建設(shè)強(qiáng)調(diào)“以管理為中心、以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向、以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)”。以管理為中心,就是要全面圍繞園林綠化信息共享、綠化資源和數(shù)字公園管理工作的要求,建設(shè)的信息化平臺是面向各部門的具體管理職能,建立以具體業(yè)務(wù)為主題的應(yīng)用體系,簡化每個管理環(huán)節(jié)上的操作,并提供相對應(yīng)的數(shù)據(jù)參考,推送相關(guān)的提示信息。以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向,就是平臺建設(shè)中的信息流、數(shù)據(jù)流應(yīng)符合園林綠化管理工作的特點,在把握業(yè)務(wù)動態(tài)流轉(zhuǎn)規(guī)律的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)業(yè)務(wù)流、信息流和數(shù)據(jù)流的一致關(guān)聯(lián)。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),是將基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和園林綠化專業(yè)數(shù)據(jù)在統(tǒng)一坐標(biāo)系進(jìn)行疊加顯示,構(gòu)建園林綠化“一張”,為園林綠化的管理和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

6 結(jié)束語

本論文綜述了利用GIS技術(shù)搭建城市園林綠化信息管理平臺的方法,實現(xiàn)了對城市園林綠化成果的管理、展示、查詢、統(tǒng)計和分析等功能。平臺建設(shè)后一是提高了園林植物移植成活率、園林植物病蟲害防治效果、園林植物養(yǎng)護(hù)工作效率、園林植物養(yǎng)護(hù)管理水平、公園管理水平;二是更好地了解城市綠化資源的分布情況,提升園林綠化部門的決策水平,節(jié)約園林綠化管理的投資。但是也存在部分部門重視平臺成果,還是采用傳統(tǒng)工作方式、數(shù)據(jù)錄入不完善等問題,下一步,平臺將繼續(xù)完善功能、豐富和更新園林綠化數(shù)據(jù),提升城市園林綠化信息化和精細(xì)化管理水平。