森林資源管理信息系統建設相關規范框架的研究

王 雪，白降麗，黎 臣，林培炎

（1.佛山科學技術學院 環境與土木建筑學院，廣東 佛山 528000；2.國家林業局 調查規劃設計院，北京 100714）

森林資源是林業的基礎，是林業各項工作的出發點和落腳點，因而對森林資源的科學管理至關重要［1］。森林資源信息種類繁多，內容豐富，涉及諸多領域，只有將這些信息和數據按一定的標準規范進行分類和編碼，使它們統一地采集并有序地存入計算機，對數字化的數據按類別進行存儲、管理和更新，才能滿足各種應用需求。森林資源管理信息系統是森林資源和生態狀況綜合監測體系的重要組成部分。建立全國森林資源管理信息系統是全面提高森林資源管理現代化水平的重大舉措，對于促進林業信息化建設具有重大意義。森林資源管理信息系統建設相關規范的編制，為實現森林資源管理的規范化、標準化、信息化，建設全國森林資源管理信息系統奠定基礎，同時也為林業經營單位科學經營森林資源提供技術支撐，為各級林業管理部門提供信息查詢、分析評價、輔助決策等綜合服務，推動實現林業信息的共享和綜合利用。

1 標準規范編制的原則

通過標準規范建設，建立起聯系緊密、相互協調、層次分明、構成合理、相互支持、滿足需求的標準體系；通過標準的導向、協調和優化功能，保證全國森林資源管理信息系統建設少走彎路，提高效率，為此標準規范編制需遵循以下原則。

1.1 系統性

森林資源管理信息系統建設標準規范涉及內容廣泛，且各標準規范之間互相聯系，相互滲透。在制定標準的過程中，需要研究分析各標準之間的內在聯系，從整體上把握，根據系統建設的急需部分合理安排，突出重點，使得標準之間形成統一的系列并且互為補充。避免標準之間缺乏連貫性，甚至互相矛盾，難以執行。

1.2 與國際、國家及地方相關標準兼容

標準研制需充分參考相關國際、國家或地方標準。根據國際相關政策，在貫徹WTO/TBT協議，注意以等同（IDT）、修改（MOD）和非等同（NEQ）方式采用國際標準。在參考借鑒的同時，根據中國國情做相應調整；同時，充分參考借鑒相關國家標準和規范，所制定標準的內容與相關國家標準一致或兼容。

1.3 先進性與實用性兼顧

標準既要考慮到技術發展的需要，保持先進性，又要堅持實用性原則，緊密結合森林資源管理信息系統建設的實際需要，避免標準過于空泛，脫離實際需要。

1.4 標準間的協調性

由于標準是一種成體系的技術文件，各有關標準之間有著廣泛的內在聯系。各種標準之間只有相互協調、相輔相成，才能充分發揮標準系統的功能，獲得良好的系統效應。

1.5 邊研制，邊試用，邊溝通

標準的制定過程中應遵循邊研制、邊試用和邊溝通的原則，不斷修改完善標準。

2 標準規范編制的內容與方法

根據森林資源管理信息系統建設開發過程，需求分析，林業各級管理部門實際工作需要，林業生產需要，森林資源管理信息系統建設相關標準主要包括：數據采集標準規范、森林資源編碼標準規范、森林資源數據庫建設標準規范、森林資源核心元數據標準、森林資源數據傳輸標準規范和森林資源信息產品標準規范等。具體森林資源管理信息系統建設標準化工作流程見圖1。

圖1 森林資源管理信息系統建設標準化工作流程圖Figure 1 Flow chart of standardization on forest resource management information system

2.1 森林資源數據采集標準規范

根據森林資源的類型和特點，林業的現狀以及可持續發展的總體目標等，數據采集規范主要包含以下內容：①1∶1.0萬、1∶2.5萬、1∶5.0萬和1∶10.0萬地形圖掃描圖制作技術規定；②1∶1.0萬、1∶2.5萬、1∶5.0萬和1∶10.0萬基礎地理信息矢量圖制作技術規定；③數字高程模型制作技術規定；④遙感影像圖制作技術規定；⑤林相圖矢量圖制作技術規定；⑥森林作業設計和檢查驗收圖矢量化技術規定。其中①②③④制作技術規定應參考測繪部門相關的制作規范、標準，結合林業實際生產，制定出具有林業特色的專用的數據采集規范。

森林資源數據包括文字、圖形和圖像等多種形式的信息，可以劃分為空間數據和非空間數據2類。其中空間數據包括：矢量數據和柵格數據。空間數據和屬性數據的采集流程圖分別如圖2～3所示。

圖2 空間數據采集的技術流程圖Figure 2 Technical flow chart of collection of spatial data

圖3 屬性數據采集的技術流程圖Figure 3 Technical flow chart of collection of attribute data

2.2 森林資源數據信息編碼標準規范

根據森林資源的類別和內容，將所有森林資源數據的屬性因子按一定排列順序予以系統化［2］。參照《國家森林資源連續清查技術規定》（國家林業局林資發［2004］25號文頒布）中的技術標準和實際應用情況，對森林資源屬性因子進行歸類，分成24類（表1），在此基礎上進行編碼。如森林資源數據中有新增的屬性因子，可以在此基礎上擴充。全部森林資源數據的屬性因子都可以納入該分類體系中。

表1 森林資源信息因子分類Table 1 Classification of forest resource information factors

根據森林資源編碼原則，采用代碼設計方法，將森林資源屬性數據編碼的結構定為3段：類標志碼、要素類碼和要素碼，即代碼結構為類標志碼 ＋要素類碼 ＋要素碼（圖4）。前兩段在系統中唯一標志實體，最后一段是實體屬性特征，即實體取值的枚舉，如權屬是一個實體，其屬性特征為國有、集體和個人等。

在森林資源數據庫中涉及到的基礎類數據一律采用《GB/T 13923－2006基礎地理信息要素分類與代碼》［3］，在此標準上進行補充和擴展，形成森林資源信息地理單元代碼。編碼方法為大類、中類、小類和子類。分類代碼由6位數字碼組成，其結構如圖5。

圖4 森林資源屬性數據編碼結構圖Figure 4 Coding structure of forest attribute data

圖5 森林資源空間數據編碼結構圖Figure 5 Coding structure of spatial data of forest resource

如林班界的代碼為“680105”，其中第1位“6”表示大類“境界”，第2位“8”表示中類“林業境界”，第3～4位為“01”表示小類“林業經營區劃界”，第5～6位為“05”表示子類“林班界”。

2.3 森林資源數據庫建設標準規范

根據森林資源管理信息系統建設和信息系統運行管理，參考現有國內外大型空間數據庫建設經驗，制定一系列數據庫建設規范［4－5］，主要有：①數據庫、數據表結構規范。主要對數據庫分類、數據庫的命名規則、表中字段的定義說明、中文名稱、英文名稱、字段類型、長度、數據字典與表示公式、表與表的聯系和數據的存儲格式等的規范。②數據庫圖層管理規范。對數據庫中圖層管理的相關術語、森林資源要素分層、層代碼、圖層及其幾何特征等內容的規范。③數據庫圖像庫規范。建庫前期準備工作、圖像數據處理流程、數據庫建立、數據庫成果的預檢與驗收等內容。④矢量圖庫建設規范。對林業各級系統矢量圖庫建設的內容、工作準備、資料預處理、數據質量控制、數據采集、數據處理、數據庫建立、成果提交、成果預檢與驗收等內容的規范。⑤數據庫管理規范。為了規范有序地開展工作，數據庫管理必須建立一套完整的項目管理辦法和規章制度。通過與項目規范的配合，通過約束和規范項目建設階段及運行階段的各項相關工作，保證信息庫各項建設任務的順利完成以及信息庫運行服務。

2.4 森林資源核心元數據標準

森林資源核心元數據是包含唯一標志數據所需要的最少的元數據實體和元素。

森林資源核心元數據規范內容構成如圖6所示［4－5］。

圖6 森林資源核心元數據規范內容構成示意圖Figure 6 Sketch map of core metadata of forest resource

2.5 森林資源數據傳輸標準規范

數據傳輸規范包括傳輸數據的格式、傳輸模式和傳輸協議等內容。

森林資源數據傳輸的主要方式有2種：通過介質拷貝和網絡傳輸。其中介質拷貝主要包括電子文檔、紙質文檔、光盤、磁帶、移動硬盤和U盤等數據拷貝。網絡傳輸包括遵循網絡協議的直接傳輸和數據庫動態增量備份。

數據交換格式有2種類型：矢量數據交換格式和柵格數據交換格式。

2.6 森林資源數據產品標準規范

針對中國森林資源信息和林業管理的特點以及森林資源數據庫建設的應用需求，研究和制訂各類森林資源信息產品的規范。森林資源信息產品規范主要包括：①森林資源制圖專用線型和符號規范。主要是對林業企事業機構及獨立地物、境界、地類、主要調查樹種（組）、林種、森林類型、林業主業注記、林相色標等方面進行規范。②基本圖、林相圖和森林分布圖。主要對圖內要素輸出內容要求、圖外要素輸出內容要求以及對產品輸出的圖面整飾樣式等都作具體的規范。圖類產品的整飾工作包括：圖廓、圖名圖例和按圖表等。圖內要寫出圖名、調查年度、總面積、圖例、比例尺和調查單位等，在圖內圖廓間保留或繪制出縱橫公里網線段位置及數值等。③森林資源統計表格式。主要是對森林資源連續清查統計表和森林資源規劃設計調查統計表格式做出規范。由于作業設計調查統計表在不同地方和施工作業等方面的差異較大，因此，對它們沒做出規范。④衛星影像圖、SPOT 5衛星影像圖編制主要是對影像圖輸出的圖面格式作出規范，主要包括：圖名、圖號、圖幅結合表、密級、內外圖廓線及其經緯度注記、公里網線及其注記、圖像結合略圖、圖像情況及資料獲取時間、地理位置、制作單位、坐標系、出版年代和比例尺等。

3 結束語

依托現有資源和信息化工作基礎，在充分參考現有國家標準、行業標準、地方標準和國際標準的基礎上，盡快建立森林資源管理信息系統建設標準規范，為全國森林資源管理信息系統建設提供有力的支持、保障和服務。

到目前為止，森林資源管理信息系統建設標準規范的研究取得了初步的成果，但仍存在一定的問題：①在對森林資源數據分類上不全面，根據林業發展和實際生產的需要可繼續擴充。②森林資源信息分類編碼是一個系統工程，它具有很強的理論性和邏輯性，同時又強調實用性，但分類編碼的完整性與實用性是一對矛盾。如樹種編碼，由于樹種很多，如果按科、屬、種、品種的規則編碼，系統是很完善，但非常不利于實際應用；而目前采用的辦法是將所有常見的樹種分成針葉樹和闊葉樹，再按樹種組和樹種編碼。實際上忽略了管理上認為不需要，但實際存在的信息。這種方法雖然目前能滿足林業資源管理和決策的需要，但問題依然存在，此類問題仍有待于進一步研究。③元數據規范設計時主要是針對本項目、本行業的需求制定的，較少考慮其設計的元數據與其他元數據的互操作和兼容的問題。

［1］曹世恩，曹武.標準化在森林經理信息系統開發中的應用［J］.中南林學院學報，2004，24（1）：38－42.CAO Shien，CAO Wu.Application of standardization in forest management information systems development ［J］.J Central South For Univ，2004，24（1）：38－42.

［2］白降麗，彭道黎.森林資源編碼體系研究［J］.浙江林學院學報，2007，24（3）：326－330.BAI Jiangli，PENG Daoli.Information classification and code of forest resources ［J］.J Zhejiang For Coll，2007，24（3）：326－330.

［3］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.GB/T 13923－2006基礎地理信息要素分類與代碼［S］.北京：中國標準出版社，2006.

［4］白降麗，彭道黎.森林資源管理信息系統元數據標準的研究［J］.西北林學院學報，2007，22（3）：190－192.BAI Jiangli，PENG Daoli.A study on the foundation of metadata standard of forest resource information management ［J］.J Northwest For Univ，2007，22（3）：190－192.

［5］張煜星，王祝雄，李增元，等.遙感技術在森林資源清查中的應用研究［M］.北京：中國林業出版社，2007：132－166.