袁傳武 羅勇 黃光體 劉永杰

摘要：根據(jù)湖北省造林特點(diǎn)，基于湖北林業(yè)專網(wǎng)，以湖北省林業(yè)廳數(shù)據(jù)中心為核心，采用面向服務(wù)架構(gòu)、異構(gòu)空間數(shù)據(jù)共享、瓦片地圖與地圖服務(wù)聯(lián)動(dòng)更新以及在線分析處理等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)了湖北智慧造林系統(tǒng)。該系統(tǒng)將各類造林工程信息及核查信息進(jìn)行了統(tǒng)一管理，建立了以造林小班為主體的全省統(tǒng)一的造林?jǐn)?shù)據(jù)庫，形成了全省造林?jǐn)?shù)據(jù)“一張圖”，實(shí)現(xiàn)了造林業(yè)務(wù)流程化管理和造林?jǐn)?shù)據(jù)的共享與開放，提高了造林?jǐn)?shù)據(jù)的權(quán)威性與真實(shí)性，對(duì)造林成果實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)快速輸出，為湖北造林信息化管理和科學(xué)決策提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：造林信息管理；造林系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)；造林?jǐn)?shù)據(jù)架構(gòu)；湖北

中圖分類號(hào)：S757.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-3020（2016）05-0001-05Design and Implementation of Afforestation Projcet Management

Abstract： According to the characteristics of Hubei afforestation and based on the forestry privatenetwork and adopting the data center of Hubei Provincial Forestry Department as the core and using the technologies of serviceoriented architecture （SOA）， heterogeneous spatial data sharing （Service GIS）， tile map （Tile Map） linkage map update service and online analytical processing （OLAP） and son on， we designed and developed the Hubei afforestation information management system.This system realized a unified management for all kinds of the information and its verification information of afforestation project and set up the unified reforestation database，which used the plant small class as the main body， among the province and formed “a map” including entire afforestation data all over the province and realized the sharing of the open data of the forestry business process management and afforestation dataand improved the authority and authenticity of the afforestation data and achieve the realtime and fast output of the reforestation achievements and provided the technical support for Hubei afforestation information management and scientific decisionmaking.

Key words：afforestation information management；afforestation system framework design；afforestation data architecture；hubei province

湖北省是我國南方集體林區(qū)重點(diǎn)省份，也是南水北調(diào)中線工程水源區(qū)和三峽、葛洲壩等國家大型水利樞紐所在地，在構(gòu)建維護(hù)國家生態(tài)安全體系的格局中居于重要地位。近年來，把發(fā)展林業(yè)作為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措，生態(tài)狀況明顯改善，全省森林資源持續(xù)增長，森林覆蓋率達(dá)到384%，助推了湖北綠色發(fā)展。為保障湖北省委、省政府的“綠滿荊楚”和“3年綠色全覆蓋”行動(dòng)順利實(shí)施，加強(qiáng)造林工程的質(zhì)量管理，提高造林工程效率，對(duì)造林工程進(jìn)行信息化管理顯得尤為重要。只有及時(shí)準(zhǔn)確地掌握造林工程的動(dòng)態(tài)信息，才能做到?jīng)Q策正確和管理高效，保證造林工程的質(zhì)量和效益。因此，開發(fā)湖北造林信息管理系統(tǒng)是提高造林工程管理效率，實(shí)現(xiàn)“綠滿荊楚”和“綠色全覆蓋”重要目標(biāo)的有效途徑和根本保障。

目前，全國部分省份已開發(fā)了相關(guān)造林工程信息管理系統(tǒng)，在提高造林工作效率和造林信息化管理水平方面發(fā)揮了重要作用＼[1-8＼]。由于各省氣候條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況不同，造林管理水平存在著差異，系統(tǒng)彼此無法照搬套用。同時(shí)，還存在著造林?jǐn)?shù)據(jù)的權(quán)威性、真實(shí)性、共享與開放性等問題，無法對(duì)造林業(yè)務(wù)進(jìn)行流程化管理，實(shí)現(xiàn)造林成果實(shí)時(shí)的快速輸出，以及集中展現(xiàn)造林地的分布和屬性等問題。

本文結(jié)合湖北林業(yè)實(shí)際狀況，基于湖北林業(yè)專網(wǎng)，以湖北省林業(yè)廳數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，對(duì)湖北造林信息管理系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，建立了一個(gè)準(zhǔn)確、高效、快速、全面、規(guī)范的湖北智慧造林信息管理平臺(tái)。該平臺(tái)將各類造林工程信息及核查信息進(jìn)行統(tǒng)一自動(dòng)化管理，建立了以造林小班為主體的全省統(tǒng)一的造林?jǐn)?shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)造林業(yè)務(wù)的流程化管理和造林成果實(shí)時(shí)快速輸出，使造林工程規(guī)劃、信息管理、信息發(fā)布、分析、決策融為一體，直觀、形象、動(dòng)態(tài)地顯示了湖北造林工程的成效，為湖北營造林科學(xué)管理和科學(xué)決策提供了技術(shù)支撐。

湖北林業(yè)科技第45卷第5期袁傳武，等：湖北智慧造林工程管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1總體框架設(shè)計(jì)

根據(jù)《全國林業(yè)信息化建設(shè)綱要》“四橫兩縱”總體框架要求，結(jié)合湖北造林信息管理的實(shí)際需求，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)，構(gòu)建了湖北省造林信息管理系統(tǒng)建設(shè)總體設(shè)計(jì)框架。“四橫”主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用層，“兩縱”主要包括政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范保障層、組織和安全保障層，總體框架見圖1。

基礎(chǔ)設(shè)施層主要提供網(wǎng)絡(luò)及軟件的基礎(chǔ)服務(wù)，包括網(wǎng)絡(luò)、硬件和軟件平臺(tái)。數(shù)據(jù)層主要提供湖北各類造林?jǐn)?shù)據(jù)，包括公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、森林資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)和已有的數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用支撐層主要提供數(shù)據(jù)庫和平臺(tái)的運(yùn)行保障技術(shù)支撐服務(wù)，以及各類應(yīng)用支撐服務(wù)組件，包括二維引擎、各類數(shù)據(jù)服務(wù)、信息共享、規(guī)劃設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)審批、檢查驗(yàn)收、運(yùn)維等。應(yīng)用層主要提供省、市、縣等多級(jí)業(yè)務(wù)人員的造林業(yè)務(wù)、管理應(yīng)用等服務(wù)。政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范保障層以及組織和安全保障層主要提供平臺(tái)需要依托的政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及人員、資金等組織保障體系，為整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行提供支撐軟環(huán)境。

1.2數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)湖北造林信息的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)架構(gòu)主要分為三層。第一層為基礎(chǔ)層，為基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，主要包括遙感影像等柵格數(shù)據(jù)等。第二層為資源層，包括森林資源數(shù)據(jù)、林地保護(hù)數(shù)據(jù)。第三層為業(yè)務(wù)層，包括造林?jǐn)?shù)據(jù)以及相關(guān)資源檔案數(shù)據(jù)。各層的數(shù)據(jù)主要包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化檔案數(shù)據(jù)，兩部分?jǐn)?shù)據(jù)通過建立索引相互關(guān)聯(lián)，以便有效地進(jìn)行管理。

基礎(chǔ)層、資源層和業(yè)務(wù)層組成了湖北造林信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)框架體系。該體系以資源層建立本底數(shù)據(jù)為支撐，通過業(yè)務(wù)過程“沉淀”業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，再更新到本底數(shù)據(jù)，完成由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)到資源數(shù)據(jù)庫的逐年累積，形成實(shí)時(shí)性、有效性和權(quán)威性的全省造林?jǐn)?shù)據(jù)庫。

1.3運(yùn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)，將運(yùn)行架構(gòu)分為數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)等三個(gè)層面。數(shù)據(jù)庫層面主要建立造林?jǐn)?shù)據(jù)庫，形成全省統(tǒng)一的造林規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和檢查驗(yàn)收數(shù)據(jù)?；谠炝?jǐn)?shù)據(jù)成果，按時(shí)點(diǎn)提交給管理部門，進(jìn)行森林資源和林地資源數(shù)據(jù)的更新。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層面主要利用省、市、縣三級(jí)互聯(lián)互通的林業(yè)專網(wǎng)，同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬、安全性和穩(wěn)定性要求等。應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)層面主要采用B/S體系，在省級(jí)集中部署，各級(jí)業(yè)務(wù)和管理人員通過網(wǎng)頁進(jìn)行訪問。

2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)根據(jù)湖北林業(yè)特點(diǎn)，分別采用了四種關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了造林設(shè)計(jì)、計(jì)劃、自查、核查等管理需求，即面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）技術(shù)將造林業(yè)務(wù)流程進(jìn)行重構(gòu)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求的快速響應(yīng)以及信息服務(wù)對(duì)外發(fā)布；Service GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語言的多種客戶端調(diào)用，以及各類林業(yè)資源的信息共享；瓦片地圖技術(shù)，對(duì)海量基礎(chǔ)地理、遙感影像和湖北林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分割和組織，提高了林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)發(fā)布效率；在線分析處理（OLAP）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了造林各項(xiàng)監(jiān)管指標(biāo)與林業(yè)資源利用狀況的對(duì)比核查，提高了造林科學(xué)管理決策能力和水平。通過利用這四種關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)湖北造林信息上報(bào)、業(yè)務(wù)審查、檢查驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)實(shí)行信息化智慧化管理。

系統(tǒng)主要包括地圖瀏覽、綜合查詢、普查成果、計(jì)劃指標(biāo)、設(shè)計(jì)成果、進(jìn)度上報(bào)、檢查驗(yàn)收、匯總統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)管理等9個(gè)主要功能。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見圖3。

（1）地圖瀏覽。主要實(shí)現(xiàn)在二維模式下林業(yè)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、造林綠化數(shù)據(jù)的全圖、放大、縮小、政區(qū)定位、地圖漫游、距離量算、面積量算等功能。

（2）綜合查詢。主要實(shí)現(xiàn)公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、造林?jǐn)?shù)據(jù)等數(shù)據(jù)瀏覽定位，以及坐標(biāo)定位、政區(qū)定位、書簽定位、小地名查詢等功能，通過多種條件對(duì)造林綠化圖形或以圖形為核心的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行查詢，包括普查小班信息查詢、設(shè)計(jì)小班信息查詢、檢查信息查詢、查詢結(jié)果導(dǎo)出等。

（3）普查成果。主要實(shí)現(xiàn)可造林綠化地、通道綠化地、村莊綠化地等3類普查成果的管理功能，包括錄入、維護(hù)、刪除、詳情等功能。

（4）計(jì)劃指標(biāo)。主要包含綠滿荊楚行動(dòng)計(jì)劃和年度造林生產(chǎn)計(jì)劃。系統(tǒng)將各縣分年度計(jì)劃指標(biāo)錄入到系統(tǒng)，提供查詢和瀏覽功能。

（5）設(shè)計(jì)成果。主要包含綠滿荊楚行動(dòng)設(shè)計(jì)成果和林業(yè)重點(diǎn)工程造林設(shè)計(jì)成果。系統(tǒng)按照綠滿荊楚要求建庫，實(shí)現(xiàn)錄入、維護(hù)、刪除、查詢等功能。林業(yè)重點(diǎn)工程按照人工造林、封山育林等類別分別定義結(jié)構(gòu)。

（6）進(jìn)度上報(bào)。主要包括工程實(shí)施進(jìn)度上報(bào)、小班造林進(jìn)度上報(bào)，其中小班造林分為人工造林、封山育林兩類。

（7）檢查驗(yàn)收。主要包括縣級(jí)自查驗(yàn)收和省級(jí)核查驗(yàn)收。針對(duì)縣級(jí)自查驗(yàn)收，系統(tǒng)提供工程檢查表、小班檢查驗(yàn)收表，實(shí)現(xiàn)檢查驗(yàn)收的錄入、維護(hù)、刪除、查詢等功能。針對(duì)省級(jí)核查驗(yàn)收，系統(tǒng)提供核查資料管理和核查成果管理功能。

（8）統(tǒng)計(jì)報(bào)表。主要包括依據(jù)造林綠化相關(guān)報(bào)表模板，生成造林綠化統(tǒng)計(jì)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)支持報(bào)表輸出，并根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要生成各類管理專題圖表等功能。

（9）數(shù)據(jù)管理。主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模板管理和數(shù)據(jù)上報(bào)，以及后臺(tái)數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)歸檔等功能。

3系統(tǒng)主要特點(diǎn)

（1）全省造林?jǐn)?shù)據(jù)“一張圖”。本系統(tǒng)通過整合全省造林?jǐn)?shù)據(jù)，自動(dòng)形成了普查小班、造林設(shè)計(jì)小班、自查驗(yàn)收小班以及實(shí)績核查小班等4類“一張圖”，真實(shí)反映了造林地信息，集中展現(xiàn)了全省造林地的分布和屬性。

（2）造林業(yè)務(wù)的流程化管理。根據(jù)湖北具體造林業(yè)務(wù)，本系統(tǒng)依次建設(shè)了普查—造林設(shè)計(jì)—進(jìn)度上報(bào)—自查驗(yàn)收—實(shí)績核查等多個(gè)業(yè)務(wù)管理模塊，實(shí)現(xiàn)了全省造林業(yè)務(wù)的自動(dòng)化和流程化管理。

（3）造林成果的實(shí)時(shí)快速輸出。本系統(tǒng)在對(duì)全省造林?jǐn)?shù)據(jù)自動(dòng)匯總統(tǒng)計(jì)后，快速形成了造林相關(guān)的各類統(tǒng)計(jì)匯總表和年度造林成果數(shù)據(jù)表，實(shí)現(xiàn)了一鍵生成與導(dǎo)出。

（4）數(shù)據(jù)的權(quán)威性與真實(shí)性。本系統(tǒng)的造林?jǐn)?shù)據(jù)采取由縣級(jí)用戶提交—市級(jí)監(jiān)管—省級(jí)匯總的模式，保證了全省造林?jǐn)?shù)據(jù)的權(quán)威性。系統(tǒng)中所有造林成果均形成一張圖數(shù)據(jù)，每一個(gè)小班的圖屬信息均落實(shí)到具體的山頭地塊，保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

（5）造林?jǐn)?shù)據(jù)的共享與開放性。本系統(tǒng)與湖北林業(yè)信息共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了橫縱集成，以O(shè)GC服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)開放，體現(xiàn)了湖北林業(yè)從數(shù)字林業(yè)到智慧林業(yè)的轉(zhuǎn)型，以及網(wǎng)絡(luò)互通與信息共享的建設(shè)構(gòu)想。

4結(jié)語

（1）為了本系統(tǒng)借助信息化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了全省各級(jí)造林信息的共享與數(shù)據(jù)交換，以及各類造林工程信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)管，對(duì)鞏固生態(tài)成果，推進(jìn)造林綠化成效具有重要意義。

（2）本系統(tǒng)針對(duì)湖北各類造林工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、質(zhì)量監(jiān)管、政策兌現(xiàn)、成效監(jiān)測(cè)及地理信息等實(shí)際工程管理需求，采用網(wǎng)絡(luò)高級(jí)編譯語言和開放性數(shù)據(jù)庫，充分利用湖北林業(yè)專網(wǎng)，建立了省、市、縣三級(jí)造林管理的系統(tǒng)架構(gòu)模式，實(shí)現(xiàn)了資源共享、實(shí)時(shí)管理、獨(dú)立運(yùn)行、統(tǒng)分結(jié)合的高效管理目標(biāo)，切實(shí)提升了全省造林工程建設(shè)的信息化管理水平。

（3）本系統(tǒng)對(duì)全國其它省或地區(qū)的造林信息化管理工作具有借鑒和指導(dǎo)意義。以年度可造林普查成果為造林綠化管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新維護(hù)歸檔，從根本上杜絕了數(shù)據(jù)作假、重復(fù)造林等造林綠化業(yè)務(wù)中普遍存在的頑疾，確保了造林綠化成果落到實(shí)處。本系統(tǒng)對(duì)加快推進(jìn)全國林業(yè)治理體系和治理能力現(xiàn)代化，加快推進(jìn)全國林業(yè)電子政務(wù)和林業(yè)信息化建設(shè)具有重要意義。

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2016年10月湖 北 林 業(yè) 科 技