安徽省林業有害生物管理信息系統建設探討

李琨

摘要 概述了安徽省林業有害生物管理信息系統的建設目標和系統設計內容，建議從林業有害生物基礎信息庫、林業有害生物信息管理網絡體系、林業有害生物監測子系統、林業有害生物預測預報與決策支持子系統和林業有害生物中心處理子系統等五大方面進行設計，對促進林業有害生物管理信息化進程，提高林業有害生物管理水平和效率有著重要意義。

關鍵詞 林業有害生物；管理信息；系統建設

中圖分類號 TP39；S757.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）04-0348-01

安徽省林業有害生物管理信息系統按照省、市、縣（市、區）3級建設，解決病蟲害數據收集、分析、共享等問題，并能滿足其特有的時空數據處理需求、實現省、市、縣（市、區）之間的信息的網絡傳輸。實現林業有害生物信息處理、傳輸的電子化，數據處理的可視化，管理決策的科學化，促進林業有害生物管理信息化進程，提高林業有害生物管理的效率及科學決策的水平，為全面控制林業有害生物奠定信息管理基礎。

1 建設目標

利用計算機網絡技術建立林業有害生物監測和管理信息軟、硬件系統，實現數據收集、傳遞、存儲、處理、數據查詢和分析、數據共享，建立安徽省林業有害生物時空動態數據庫，輸出林業有害生物監測診斷數據和防治狀態數據，達到實時監控、數據同步傳遞、快速科學決策、及時有效控制的目的。實現不同空間尺度的病蟲害監測、實時信息傳播與共享，多客戶端異地同步工作。

2 系統設計

根據建設需求，林業有害生物管理信息系統功能將包括數據管理、預警預測、專業制圖、綜合查詢、文檔管理、信息發布、數據交換服務、數據管理、系統管理、空間分析及模型計算、林業有害生物災害防治綜合管理、病蟲害防治GIS的應用等功能。

2.1 系統架構

森林病蟲害防治管理信息系統設計框架如圖1所示。

2.2 系統設計

通過建立安徽省林業有害生物基礎信息數據庫，防治、檢疫信息庫，建立起覆蓋全省、地市、縣3級林業有害生物防治、檢疫的信息網絡，實現快速的信息傳遞、共享，為控制安徽省主要林業有害生物，構建信息網絡平臺，利用航空、航天遙感技術監測重要林業有害生物，結合地面監測技術，建立GIS基礎上的監測信息系統和管理決策支持系統，在我國現有林業有害生物防治體系基礎上，全面提高安徽省林業有害生物防治決策的信息支持能力和病蟲害防治管理效率和水平。

2.2.1 林業有害生物基礎信息庫。利用大型數據庫管理技術及信息網絡技術，建立基于Web的包括林業有害生物基礎知識、生物學信息、生態信息、病蟲害檢疫信息、政策法規信息、科研成果信息、實用技術信息、防治藥械生產、病蟲害管理機構和科研機構信息、人力資源信息、標本信息和可利用資源信息等基礎信息數據庫，實現信息分布共享及林業有害生物的網上查詢鑒定和網上培訓。數據庫以分布式方式建立，在全省重點森林防治檢疫部門、科研部門、管理部門，分別建立包括包括林業有害生物基礎知識、生物學信息、生態信息、病蟲害檢疫信息、政策法規信息、科研成果信息等的關系數據庫。此外，還包括各種與空間位置有關的數據庫，如多尺度林業有害生物易發地區分布數據庫，歷年林業有害生物發生情況分布數據庫、災害發展過程數據庫、災害損失情況數據庫、植被分布數據庫、土地利用數據庫、地形地貌數據庫等。所有站點的整合構成基礎知識、基礎信息數據庫[1]。

具體建設內容：收集編輯有關信息，購買計算機服務器及關系數據庫平臺，開發大型分布式信息管理數據庫系統。

2.2.2 林業有害生物信息管理網絡體系。建立安徽省林業有害生物處理中心和各地（市）及縣級森防站的3級林業有害生物防治、檢疫管理信息網絡系統，并與國家級林業局森防總站聯網，實現林業有害生物防治和檢疫信息化管理，達到災害發生信息、森林植物檢疫信息的網上傳遞與共享。為各級林業主管部門及時提供病蟲害防治的決策依據。為宏觀掌握全省林業有害生物發生趨勢、區域性預測預報和防治管理提供服務。首先建立由硬件和軟件組成的總體環境，即建立省級應用服務器，配備所需要的軟件，在地市及縣級部門配備相應的微機平臺，通過網絡連接，保證數據服務流程的暢通[2]。信息網絡的重要內容之一是災害數據庫的建立。在病蟲害信息標準體系的指導下，制定可行的數據存儲結構，分別用于各種災害信息數據庫的建立。目前，最重要的林業有害生物基礎信息是地面踏查和調查數據，這是全省以至全國每年都要更新的數據，它們一般都是在某些區域、點位和線路的調查情況的描述，可以用關系數據庫的方式將它們錄入，其中包括災害信息情況和調查點的位置（用GPS

準確記錄點、線、面坐標），將該數據庫與大比例尺行政區劃地理數據庫、林業區劃數據庫及其他基礎背景地理信息數據庫疊加，就可以得出附帶空間索引的災害分布地理信息數據庫。數據庫的建立工作大部分集中在地（市）和縣一級森防部門，它們負責大比例尺情況下的基礎災害信息建設，所建立的數據庫構成了省級站點的主要內容。從整體上來看，災害信息數據庫是一個分布式的地理數據庫。省級站點除了作為處理中心負責管理大量由地（市）和縣級森防部門傳來的數據外，還負責本省蟲情特征數據庫、森防科研部門數據庫建設。通過遙感手段所提取的林業有害生物信息一般是以矢量形式表示的數據，可以將它們轉換為地理信息系統所需要的數據格式，成為基礎災害信息的一部分。對于各種病蟲害的空間分布情況，可以用柵格或矢量數據的方式來建立地理信息數據庫。具體建設內容：為地區（市）、重點測報縣配備微機、購買電子地理信息及信息管理軟件，為省中心配備服務器、地理信息系統、圖形輸入輸出設備及信息管理與分布軟件。數據處理方面包括繪制全省重大林業有害生物防治作業小班地理信息地圖，不同林業有害生物發生歷史數據及相關因子數據庫的建立。

2.2.3 林業有害生物監測子系統。以安徽省林業有害生物基礎數據庫為基礎，開發研究生物監測技術，研制林業有害生物航空、航天監測集成系統，及時對重點災害易發地區進行監測跟蹤。在重點地區，根據具體情況，適時利用航空和航天遙感手段進行監測，以便及時發現早期災害點，達到防患于未然的目的。對于已經發生的災害，也可以利用遙感的優勢，從大范圍內監測其發展及蔓延情況，對損失情況進行評估。航空遙感主要借助其上的數字錄像系統及GPS導航系統，發現枯死的單株樹并確定其分布位置[3]。航天遙感主要依據危害林分的光譜特征來確定災害范圍和危害程度。通過應用多尺度航天遙感數據，建立全省重點地區病蟲害航天遙感監測中心，實現災害宏觀監測與評估。

購買航天遙感數據處理軟硬件設備及衛星圖片，組裝集成航空錄像數據采集處理分析系統，識別分析災害，建立重點地區災害影像數據庫、重點地區林業有害生物航天、航空遙感中心和安徽省林業有害生物遙感監測中心。

2.2.4 林業有害生物預測預報與決策支持子系統[4]。針對安徽省重大林業有害生物，開發多源信息的林業有害生物預測預報與決策支持系統。對歷年災害類型、災害發生時間、氣候因素、植被情況、樹種類型、蟲情特征、地形特征等因素進行綜合分析，開發基于GIS的空間決策支持系統，建立并確定模糊的災害預測預報時空動態模型，形成林業有害生物預測預報決策支持系統。從而能夠根據多因素綜合分析和確定災害可能發生的地區和類型，為災害監測提出方向，同時指導生產防治活動，提供具體的防治方案，如防治時機、防治措施等專家決策支持建議。為林業有害生物的預測預報、防治措施的選擇、最佳防治方案設計、飛機作業導航、防治效果評估，提供決策支持。決策支持系統基本建設包括基本預測信息數據庫，預測模型方法庫，種群動態、危害知識庫，防治作業設計、飛行導航模塊等，其中預測信息數據庫、模型方法庫、知識庫需要結合不同的病蟲害發生的特點、危害情況，在相關的生態研究基礎上分別建立，而防治作業設計、飛行導航模塊可以建成通用適合不同的林業有害生物的子系統。決策支持系統利用多種模型對基礎地理數據、災害監測數據、災害歷史記錄數據、樹種數據、蟲情特征數據、以往防治措施方案等進行分析，提供方便的流程交互界面，可以快速實現多種方案的評價，從而制定科學合理的防治措施，即提供決策支持。例如，可以選擇人工噴藥或飛機噴灑，可以選擇合適的藥品類型和劑量，可以設計正確的飛防路線等。具體建設內容：在重點地區采集建立地理信息、基礎信息數據庫，開發主要病蟲害決策支持系統。

2.2.5 林業有害生物中心處理子系統。應用VPN技術建立林業有害生物中心處理系統，中心處理系統接收、處理、匯總各地統計報表，接收、處理測報點數據，進行全省森林植物調運信息管理，實現全省病蟲害發生、防治信息GIS發布、GIS更新，全省病蟲害發生趨勢分析等，形成安徽省測報信息網絡。以省級服務器為依托建立林業有害生物中心處理系統，通過政策規范指導地市及縣級森防站的數據采集工作，指導地市級站點災害數據庫的建立、維護和更新。

3 參考文獻

[1] 安徽省林業廳.安徽林業十三五規劃[R].[出版者不詳]，2015.

[2]李世東.中國林業信息化政策研究[M].北京：中國林業出版社，2014.

[3] 安徽省人民政府.安徽省森林植物建議實施辦法[EB/OL] .[2015-02-27].http：//baike.baidu.com/link？url=THWfFmr2E7wsUG5F1Uv1he8tTkJ KFwrgAy8GL6Uz6x6vMCXFF6dnjim1p21zvSaHPxRRRuPt0ZoIyb90ihU XCNnMt56jbJjfZXsXLF07LhXRO5AcCxUDY1RZ89sV9s_tGscy8a5gNJ k_CA1w91Tqv8rP5PHlkJQSxtaFnays8zEAt7EK6DFm3Vl50jYUwjO_xfV3lkc2GdHxuMVWKw9hB8OexIKBMwS0Ls1OEP9vZ0W.

[4] 安徽省人民政府.安徽省人民政府辦公廳關于進一步 加強林業有害生物防治工作的實施意見[EB/OL] .[2014-09-10].http：//xxgk.ah.gov.cn/UserData/DocHtml/731/2014/9/10/205479214028.html.