基于3S技術的園林綠化管理信息系統設計與開發

王道亮 薛文斌 劉晨亮 賈秋琦

摘 要：昆山市市轄區園林綠化事業在市委市政府的大力支持倡導下迅猛發展，實現工程施工過程中綠化資產的全流程管理，實現城市各類綠地、各類苗木、各類地被和各類設施的精細化管理，防止國有資產在項目實施過程中資產的流失，實現查有所找，追有所蹤，管有所依，切實為園林綠化管理部門的科學規劃和發展提供重要基礎。本文以昆山市園林綠化管理系統技術為基礎，結合綠化養護規程，苗木移栽，工程開挖等主要園林綠化生產為依托，結合GIS空間管理技術，無人機航攝技術和遙感技術，采用Java+Flex語言開發方式，實現園林綠化GIS開發，以滿足部門管理和業務實施的需求。

關鍵詞：數字城市；3S、軟件設計；園林綠化；工程開挖；苗木移栽

中圖分類號：TU985 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）19-0025-03

昆山，東鄰上海，西接蘇州，總面積927.7平方公里，經濟發展迅速，位列全國百強縣之首。近年來，全市綠化工作按照市委、市政府的統一部署，全力推進綠化建設與養護管理，先后獲得“國家園林城市”、“聯合國人居獎”、“全國綠化模范城市”等榮譽稱號，為提升城市品質品位，打造宜居宜業城市作出了積極貢獻。截至2014年底，全市建成區綠化覆蓋率達到44.15%，綠地率達到40.21%，基本形成了具有鮮明江南水鄉特色、水路相伴的城市綠色體系。

為進一步提升管理能力，提供工作效率，降低成本，優化綠化工程項目管理流程，充分發揮信息化在園林綠化的管理作用[2]，按照《城市綠化條例》、《園林綠化條例和技術標準》以及昆山市綠化建設項目管理辦法，認真執行國家對城市園林綠化要“保護好、規劃好、建設好、管理好”的方針，遵循“統一規劃、協調推進；需求牽引，應用主導；基礎先行、分步實施；實用先進、發揮效益”的建設原則，建設基于3S技術的原利率化管理信息系統[1]，以需求為導向、以應用為核心，推動園林綠化信息資源整合和信息化發展，加強縱向和橫向的信息連通，促進園林綠化管理效能、效益、效率的提高[3]，全面提升園林綠化管理能力，為城市在全省乃至全國率先基本實現園林綠化管理[4]的現代化目標提供有力的數據基礎和技術支撐。

1 建設目標

基于B/S架構，建設昆山市園林綠化管理一張圖，全面摸清昆山園林綠化資源家底，建立科學范園的園林綠化經營方法，提供一套完善的綜合業務管理平臺，實現園林信息的數字化動態管理提供基礎數據，具體設計架構如圖1所示。

2 技術標準

《城市測量規范》CJJT8-99；《工程測量規范》GB50026-93；《城市市政綜合監管信息系統管理園林綠化數據和事件分類與編碼》CJ-T214-2007；《城市地理空間框架數據標準》CJJ103-2014。

坐標系采用昆山坐標系。高程基準采用1985國家高程基準。基于ARCGIS平臺進行二次開發，采用Java語言+Flex框架，實現B/S架構開發。

3 數據來源

基于Sql Server、ArcSDE、空間地理數據庫等軟件，實現園林綠化空間數據庫的數據管理，并將已有的園林綠化相關的基礎CAD數據，通過格式轉換，坐標轉換等方式，轉換為數據庫可識別的地理信息數據庫，結合已有的園林綠化養護數據，國土規劃數據，開發區綠化管理所管理數據，無人機正攝影像圖等多源數據[5]。

4 開發環境

針對園林綠化管理要求[6]，對已有園林綠化數據類型，格式，種類等進行深層次需求分析和分類整理，在數據庫設計的基礎上，主要設計了養護區、綠地、地被、苗木的基本信息管理，綠地指標管理，綠地指標統計，養護規程管理，工程管理等功能[7]。以ARCGIS組間技術和Flex框架開發技術，采用Java語言為開發語言，通過Eclipse軟件實現軟件的整體開發功能[8]。系統環境為Window Server，開發環境為Eclipse，ARCGIS10.2，Sql Server2012。

5 功能設計

主要實現圖層的基本信息管理和查詢，歷史記錄的查看和定位。綠地指標的查看、統計與下載，圖層的查詢與統計，緩沖區查詢與統計分析，具體功能設計如圖2所示。

6 系統功能

園林綠化管理系統的主要功能包括地圖操作（包括放大、縮小、平移、鷹眼等）；圖層的查詢與統計；養護管理；工程管理詳細信息管理、圖層編輯和圖形定位等功能。

6.1 地圖操作

進入地圖，拖動鼠標可實現地圖內的平移、縮放、鷹眼等基本信息，實現園林數據的瀏覽功能。并在地圖添加的工具欄中支持用戶使用圖層查詢和空間查詢功能，實現綠化數據的查詢功能，并支持將查詢到的結果進行數據導出，系統界面如圖3所示。

全圖顯示功能支持在任意比例尺度下，點擊該按鈕實現地圖一鍵縮放至全部總覽界面，從而簡化用戶操作，并在任意時刻回到初始狀態。

編輯功能支持全部圖層的矢量數據編輯，開啟該功能即可實現要素圖形的新增、編輯和刪除功能。

圖層查詢可根據選擇的圖層、選擇的字段等組合信息進行圖層查詢，并將對應的查詢結果展示在地圖上，并支持圖層查詢的結果導出功能。

空間查詢功能支持在地圖上繪制任意多邊形，實現地圖要素的空間選擇并將選擇的結果展示在地圖上，并支持圖層查詢的結果導出功能。

緩沖區查詢是根據所在道路周邊一定距離進行要查詢，可實現目標道路周邊緩沖距離內各類要素的查詢功能。

模糊查詢支持唯一編碼查詢，可實現跨圖層的唯一要素快速定位并查詢，實現園林要素的精準查詢。

點擊查詢支持在地圖上點擊任意位置并獲取對應的目標圖層及其信息，實現目標要素的一鍵式查詢。

測量工具可輔助使用者完成距離和長度上的測量任務。

6.2 養護管理

通過軟件開發方式，實現養護責任區的管理，查詢和編輯[9]，并在此基礎上開發養護規程庫模塊和養護日志管理模塊，從而實現各養護區的養護人員能夠在本系統下實現養護信息的填寫和養護規程的學習，實現養護管理的一站式管理服務功能。

6.3 工程管理

園林管理過程中，經常出現苗木開挖和苗木移栽的情況，因此在軟件系統中增加了苗木開挖模塊，通過苗木開挖申請，開挖單管理，開挖移栽管理，開挖回填管理，開挖恢復管理等實現開挖工程中的苗木的全流程管理，保證國有資產的全流程監控。

6.4 指標管理

通過軟件開發方式，實現園林綠化指標的自動化計算[10]，主要體現在五大綠地中，具體如下：

公園綠地指標：建成總面積：∑（各公園綠地建成面積）、綠地面積：∑（各公園綠地內綠地面積）、陸地面積：∑（各公園綠地內陸地面積）、建筑面積：∑（各公園綠地內建筑面積）、水面積：∑（各公園綠地內水面積）、園林鋪裝面積：∑（各公園綠地內園林鋪裝面積）、綠化率：∑（各公園綠地內綠地面積）/∑（各公園綠地建成面積）*100%。

生產綠地指標：建成總面積：∑（各公園綠地建成面積）、綠地面積：∑（各公園綠地內綠地面積）、陸地面積：∑（各公園綠地內陸地面積）、建筑面積：∑（各公園綠地內建筑面積）、水面積：∑（各公園綠地內水面積）、園林鋪裝面積：∑（各公園綠地內園林鋪裝面積）、綠化率：∑（各公園綠地內綠地面積）/∑（各公園綠地建成面積）*100%。

防護綠地指標：建成總面積：∑（各防護綠地建成面積）、綠化率：∑（各防護綠地內綠地面積）/∑（各防護綠地建成面積）*100%。

附屬綠地指標：建成總面積：∑（各附屬綠地建成面積）、綠地面積：∑（各附屬綠地內綠地面積）、綠化率：∑（各附屬綠地內綠地面積）/∑（各附屬綠地建成面積）*100%、人均公共綠地面積：∑（各附屬綠地內綠地面積）/∑（各附屬綠地內綠地人口數）。

其他綠地指標：占地總面積：∑（各其他綠地占地面積）、綠地面積：∑（各附屬綠地內綠地面積）、水面積：∑（各其他綠地內水面積）、綠化率：∑（各公園綠地內綠地面積）/∑（各公園綠地建成面積）*100%。

6.5 統計分析管理

根據項目需求，實現苗木分類統計，實現所在綠地，不同徑階苗的自動化分類查詢和匯總[11]，并可將對應數據進行下載，從而為綠地規劃設計[12]提供必要的數據支撐，統計分析如圖4所示。

6.6 系統管理

通過建設不同的用戶及其權限模塊，實現不同系統使用人員使用不同的系統功能和模塊，系統的高級管理人員具有系統權限分配權限，從而保證系統的操作功能和瀏覽功能分開，實現軟件權限化、功能化管理，具體設計如圖5所示。

7 結語

昆山市園林綠化GIS管理系統是昆山市開發區綠化管理所重點實施工程[13]，對應園林綠化資產精細化[14]、全生命周期管理[15]具有重要的意義。

（1）系統采用3S技術為核心[16]，設計為B/S架構，在TCP/IP機制下運行，保證了系統使用的開放性，穩定性和安全性。（2）系統能夠精確管理每一株苗木，并能夠追溯到歷史階段的每一時刻所在的位置，每一次數據變更的人員及時間，從而保證苗木資產的唯一化，安全化管理[17]。（3）工程管理模塊能夠無縫對接園林綠化養護的苗木移栽和工程開挖等業務流程，滿足了園林綠化管理需求。（4）通過數據統計和指標分析模塊，為園林綠化管理部門提供必要的技術支撐和決策依據。（5）本系統可廣泛推廣應用于以位置信息為依托，行業數據管理為目標的多行業管理，具有廣闊的應用和推廣前景。

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