省級森林資源信息化管理平臺研建初探

徐 浩，陶忠良

(1.浙江省林業(yè)信息宣傳中心，浙江 杭州 310020； 2.浙江省農(nóng)業(yè)信息中心，浙江 杭州 310020)

森林資源是林業(yè)生產(chǎn)與管理的物質(zhì)基礎(chǔ)，其數(shù)量多少、質(zhì)量好壞，直接關(guān)系到森林多種功能的發(fā)揮，關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)和林業(yè)可持續(xù)發(fā)展，以及國家生態(tài)安全。森林資源監(jiān)測與管理是林業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容之一，是帶有全局性和根本性的基礎(chǔ)工作，是掌握森林資源現(xiàn)狀及動態(tài)變化、制定森林資源管理決策方案和確保森林資源穩(wěn)定增長的主要技術(shù)手段[1-2]。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展為森林資源信息化管理帶來新的解決方案，如何實現(xiàn)信息技術(shù)與森林資源深度融合[3-4]，綜合分析其現(xiàn)狀、預(yù)估其發(fā)展趨勢已成為當(dāng)前緊迫的任務(wù)。

1 存在問題

我國林業(yè)信息化經(jīng)歷了20世紀(jì)80年代起步，90年代系統(tǒng)化，21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)化的過程。隨著各地林業(yè)信息化建設(shè)工作的不斷深入和展開，在省級森林資源信息化管理上還存在著許多問題。

1.1 缺乏系統(tǒng)性、整體性

森林資源監(jiān)管涉及多個業(yè)務(wù)部門，各業(yè)務(wù)主管部門不一，存在各自為政的現(xiàn)象，難以形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享與綜合分析評價，不適應(yīng)現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的要求。

1.2 及時更新、年度科學(xué)出數(shù)遇到瓶頸

各地每年投入大量的人、財、物進(jìn)行森林資源監(jiān)測，也取得了明顯成效。但是目前采用抽樣技術(shù)進(jìn)行資源監(jiān)測，無法落實到山頭地塊，不能真實客觀地反映年度森林資源變化情況，數(shù)據(jù)及時更新和年度科學(xué)出數(shù)遇到了瓶頸。

1.3 綜合應(yīng)用平臺建設(shè)滯后

近年來，各地林業(yè)信息化建設(shè)逐步發(fā)展，取得了一定的成績，也積累了一些經(jīng)驗，但省級范圍從上到下以森林資源為基礎(chǔ)的綜合應(yīng)用平臺建設(shè)滯后，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間不能全面實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)交互，阻礙了省級林業(yè)信息化發(fā)展的步伐。

1.4 森林資源信息庫整合面臨難題

目前，各地已建各類數(shù)據(jù)庫仍以業(yè)務(wù)進(jìn)行劃分和構(gòu)建，且大量基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)庫仍以縣為單位進(jìn)行構(gòu)建，業(yè)務(wù)部門間采用的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，同一業(yè)務(wù)部門不同時間跨度采用的標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，造成不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫之間、相同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫之間難以整合。

2 建設(shè)思路

以二類調(diào)查成果為本底，應(yīng)用林木采伐、林地占用征、營造林、生態(tài)公益林等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)的野外數(shù)據(jù)采集，獲取森林資源動態(tài)消長變化信息，各類森林經(jīng)營活動和非經(jīng)營活動的變化情況。運用模型技術(shù)自動更新無干擾小班的資源數(shù)據(jù)，通過年度數(shù)據(jù)更新實現(xiàn)年度出數(shù)的目標(biāo)。圍繞年度出數(shù)及優(yōu)化業(yè)務(wù)流程的要求，建立森林資源信息共享聯(lián)動、管理互動統(tǒng)一、動態(tài)出數(shù)出圖的林業(yè)綜合服務(wù)平臺。

在管理手段上建立分層控制，管理上移、服務(wù)下延的服務(wù)新方式，突破傳統(tǒng)服務(wù)方式，將實施環(huán)境落在縣級林業(yè)部門，管理上移至市級林業(yè)部門、省級林業(yè)部門，將服務(wù)下延到鄉(xiāng)鎮(zhèn)(林場)、村、農(nóng)戶，作業(yè)在山片，實行“面對面、零距離、廣信息、高規(guī)范”的服務(wù)。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 數(shù)據(jù)架構(gòu)

為了更加方便管理，將森林資源數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分為三層。第一層是基礎(chǔ)層，為基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，主要包括基礎(chǔ)地理信息、遙感影像、數(shù)字高程模型、柵格地圖等。第二層是專業(yè)層，包括森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)，一類樣地調(diào)查數(shù)據(jù)等成果數(shù)據(jù)。第三層是管理層，包括綜合營造林驗收、占用征收、森林采伐、森林災(zāi)害等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。這些成果數(shù)據(jù)主要包括結(jié)構(gòu)化的成果數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化的檔案數(shù)據(jù)，兩部分?jǐn)?shù)據(jù)通過建立索引相互關(guān)聯(lián)，以便有效地管理。

3.2 數(shù)據(jù)交換方式

平臺采用云架構(gòu)將各項業(yè)務(wù)系統(tǒng)和用戶通過互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)從鄉(xiāng)鎮(zhèn)到省的全省范圍應(yīng)用。在業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集端，進(jìn)行作業(yè)設(shè)計、精確定位等日常工作時，需要用到地形圖、帶坐標(biāo)的遙感衛(wèi)片等國家保密數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)保密制度規(guī)定，數(shù)據(jù)采集端必須與平臺實行物理隔離，地形圖等保密數(shù)據(jù)不能在平臺中使用和傳輸。因此，業(yè)務(wù)系統(tǒng)和平臺間需要通過手工復(fù)制方式進(jìn)行作業(yè)設(shè)計圖班數(shù)據(jù)的交換，為便于操作，數(shù)據(jù)采集端將目標(biāo)圖班勾繪完成后，導(dǎo)出形成節(jié)點坐標(biāo)對文本，業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的圖班位置、形狀等空間信息，均以坐標(biāo)對文本形式存在，在平臺上傳輸和處理。

3.3 省級森林資源更新系統(tǒng)

系統(tǒng)綜合運用3S、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，以矢量數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型、影像數(shù)據(jù)、數(shù)字柵格數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以森林資源本底數(shù)據(jù)為核心，實現(xiàn)統(tǒng)一空間參考、統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼、統(tǒng)一數(shù)據(jù)分類的森林資源數(shù)據(jù)的“一體化”集成管理與更新維護(hù)。系統(tǒng)在建立覆蓋全省的多種類型、多尺度、多時態(tài)的森林資源空間屬性數(shù)據(jù)庫的同時，實現(xiàn)森林資源數(shù)據(jù)更新、維護(hù)和管理機(jī)制，并逐步建立森林資源空間屬性數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換、共享機(jī)制，以及分發(fā)服務(wù)體系，為各級林業(yè)部門生產(chǎn)和管理提供森林資源信息服務(wù)。

3.4 省級森林資源信息共享服務(wù)系統(tǒng)

以省級森林資源數(shù)據(jù)中心為支撐，構(gòu)建省級森林資源共享服務(wù)平臺，根據(jù)森林資源數(shù)據(jù)的更新機(jī)制，實現(xiàn)各類森林資源服務(wù)的管理、匯聚、承載和共享，為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)，實現(xiàn)省級森林資源信息發(fā)布、森林資源專題服務(wù)、新聞資訊、政策法規(guī)等服務(wù)信息共享，并加強(qiáng)共享信息使用全過程管理，推進(jìn)林業(yè)資源管理信息化。

3.5 移動端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

系統(tǒng)部署在移動端設(shè)備中，用于對變化圖班現(xiàn)地補(bǔ)充調(diào)查，結(jié)合遙感底圖和現(xiàn)地實際情況，完成對圖班形狀、位置及相關(guān)屬性因子的記載。

3.6 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

系統(tǒng)根據(jù)用戶所需要的數(shù)據(jù)，選擇不同的條件，可對森林資源進(jìn)行一定程度的統(tǒng)計分析，目的是為宏觀林業(yè)計劃、政策的制定提供依據(jù)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)建模分析，選取連續(xù)幾年的數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)挖掘模型，進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測建模分析，實現(xiàn)對林業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析，及時發(fā)現(xiàn)并掌握信息變化，實現(xiàn)源頭監(jiān)管、全方位覆蓋、環(huán)節(jié)掌控和精細(xì)化管理，以便使用者進(jìn)行決策。

3.7 平臺維護(hù)系統(tǒng)

平臺維護(hù)系統(tǒng)主要實現(xiàn)平臺中各子系統(tǒng)的日常運行管理，包括各級用戶注冊、身份驗證開通、不同用戶類型角色管理、系統(tǒng)功能權(quán)限分配、日志查詢維護(hù)等功能。

4 小結(jié)

省級森林資源信息化管理平臺能有效解決傳統(tǒng)森林資源管理存在管理粗放、數(shù)字化不及時、查詢費時、圖屬分離、精度不高、標(biāo)準(zhǔn)不一、更新困難等問題。平臺建設(shè)可有力推進(jìn)林業(yè)技術(shù)更新與變革，建立全新的森林資源動態(tài)監(jiān)測管理體系，把各類森林資源信息置于統(tǒng)一的框架之下，實現(xiàn)森林資源跨地區(qū)、跨業(yè)務(wù)集成應(yīng)用及數(shù)據(jù)整合，為各級林業(yè)部門實現(xiàn)科學(xué)高效資源監(jiān)管提供權(quán)威、可靠的監(jiān)測結(jié)果，從而全面提升省級林業(yè)部門森林資源的監(jiān)管水平。

[1] 徐浩.浙江省森林資源信息化管理解決方案研究[D].杭州：浙江農(nóng)林大學(xué),2015.

[2] 賈治邦．加快林業(yè)信息化帶動林業(yè)現(xiàn)代化[J]．人民論壇，2011(增刊1)：10-12.

[3] 靳愛仙，白降麗，高顯連，等．加拿大森林資源管理及信息化建設(shè)的借鑒與啟示[J]. 林業(yè)資源管理，2012(3)：131-133．

[4] 肖勝．省級林業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)及信息服務(wù)的研究：以福建省數(shù)字林業(yè)項目為例[J].林業(yè)資源管理，2006(5)：71-74．