數字林場建設中的信息管理系統研制

張麗瓊 李夢秋 韋晟珠

【摘? 要】數字林場的建設，本質上便是通過數字化的手段研究獲得森林資源及其周邊環境信息，為森林資源的開發管理提供可靠支持。基于數字林場來構建信息管理系統，不僅能夠實現森林資源相關信息的查詢調取，而且進一步擴展了基礎數據庫，通過增加的虛擬現實三維圖以及多媒體信息，更全面地了解林場實際情況，可實現自動化以及信息化管理，森林資源管理的靈活性大大提高。

【Abstract】The construction of digital forest farm， in essence， is to obtain forest resources and its surrounding environment information through digital means， so as to provide reliable support for the development and management of forest resources. The construction of information management system based on digital forest farm can not only realize the query and retrieval of forest resource related information， but also further expand the basic database. Through the increase of virtual reality three-dimensional map and multimedia information， we can understand the actual situation of forest farm more comprehensively， realize the automation and informatization management， and greatly improve the flexibility of forest resources management.

【關鍵詞】數字林場;信息管理系統;森林資源

【Keywords】digital forest farm; information management system; forest resources

【中圖分類號】S71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）01-0028-02

1 引言

數字林場建設對于我國林業的發展具有至關重要的影響，是實現可持續發展的重要手段，通過對網絡技術與信息技術等高新技術的應用，來做到對森林資源的信息化管理、數據自動化采集以及網絡辦公等。而其中信息管理系統的構建，則可以更大程度上實現對各類信息源的管理以及利用，為智能化決策提供更加快速、完整以及便捷的信息服務，通過系統滿足不同部門乃至不同行業之間的信息共享，為森林資源保護以及開發提供可靠保障。

2 數字林場信息管理系統功能

數字林場的建設，使得各項資源信息的收集與管理更為便利和迅速，所獲數據的來源如GPS數據、遙感數據、地面調查等，涉及的數據類型更是包括圖、文、表等。由此可以說明，林業資源數據多源性在實際應用中體現出了冗余性、協作性以及互補性，想要充分利用不同信息源的數據資源，就需要有專門的技術作為支持，實現對眾多數據的收集、處理以及分析利用，通過對被測對象的解釋和描述，來為林場建設以及資源管理的決策提供數據支持[1]。而資源管理信息系統的構建，便是推動數字林場建設的重要手段，通過對多元數據的綜合分析與利用，進一步獲取更加準確的目標信息，得到精確度更高的林業資源監測效果，解決資源規劃利用過程中因為數據不足而產生的各類問題。

3 數字林場建設中信息管理系統設計要求

3.1 功能需求

森林資源為林業的基礎，對于林業的管理發展具有重要的影響，每一項工作的開展均需要有森林資源的相關信息作為支持。因此，在研制信息管理系統時必須要能夠有效管理森林資源相關數據信息，實現小班調查數據的準確錄入、編輯、更新、統計、查詢以及打印等，可根據需求來搜尋其他林業經營信息，將其作為林場建設的重要支持。所獲得的所有信息構成了數字林場的基礎資源庫，信息種類、類型繁多，包括圖形、圖像以及衍生的三維圖形以及多媒體數據等，想要充分利用各類信息，就需要信息管理系統的構建能夠滿足不同信息的管理功能需求[2]。

3.2 性能需求

因為林場森林資源涉及的數據種類以及數量眾多，以及還存在標準化程度低的特點，為更好地處理利用各項信息，將其作為林場建設的數據支持，就需要保證信息管理系統各項性能完善，包括數據查詢、數據統計以及數據分析等功能，以及系統在運行時要維持穩定。

3.3 故障處理需求

信息管理系統的運行不可避免地會因為其他因素的影響而發生故障，但是在設計階段還是需要通過可靠手段來提高系統的故障處理功能性，盡量將故障產生的影響控制到最低。一般可以從硬件與軟件角度進行優化，從根源上來避免故障，即便是故障出現后也可以有效應對。例如，硬件通過光盤備份或上傳云端備份等，保證系統故障不會造成數據損壞或丟失。另外，系統設計也需要具備數據備份功能，以及程序較強的容錯能力。

4 數字林場信息管理系統設計實現

4.1 系統數據庫

按照數字林場建設要求，信息管理系統中數據庫可分為空間數據庫、屬性數據庫以及基礎數據庫三部分。空間數據庫涉及的是林場地形圖、營林作業設計圖、林相圖等;屬性數據庫涉及的為各地樣地數據、小班調查數據、專業調查數據以及資源統計數據等;基礎數據庫涉及的為代碼信息、系統控制信息以及系統用戶數據信息等。在建設系統數據庫時，要求可以針對森林資源不同信息源數據進行合理分類以及統一編碼，最大程度上做到信息共享，以現行行業標準為根本，結合實際條件來進行適當修改與擴充，不斷完善數據庫體系[3]。數據庫設計比較復雜，一般可按照以下規則進行：

①數據庫命名。按照國家林業局相關標準來完成數據庫組織以及命名，且根據數據庫、數據集以及數據表的層次來完成。②系統圖層管理。圖形數據矢量化階段，需要完成圖形內不同屬性空間信息的分類，并建立不同圖層，包括點狀圖層、線狀圖層以及面狀圖層，以此來完成森林資源要素的詳細劃分。其中，圖層代碼包括標示符、編號以及類別符三部分。③比例尺命名約定。森林資源數據信息源眾多，各類數據繁多，結構復雜度高，因此數據庫就需要約定合適的比例尺來顯示圖形。普遍來講，林業局、林場、自然保護區、縣（旗）單位的信息系統，所采用的比例尺多為1：5000至1：50000。

4.2 代碼表管理子系統

信息管理系統設計時可以針對小班屬性信息的部分數據項來設計代碼，可以進一步減少儲存空間的利用，以及降低數據輸入量，還可保證系統用戶的操作安全。對于森林資源不同信息源數據來講，何種數據適用代碼標準并不統一，一般選擇將常用以及易引起誤解的數據設計為代碼，而相對的不常用、不易引起誤解且固定選項的數據則選擇以漢字信息存儲，確保數據錄入的正確性與統一性。而在顯示代碼數據項時，還需要涉及幾十張表，才能夠將代碼轉變為文字，相對來講處理速度較慢。為提高實操效果，在設計代碼時，必須要堅持簡單性、唯一性、規范性、系統性以及可擴充性原則，且嚴格按照國家相關標準執行。

森林資源代碼表管理以“土壤類”“林分因子類”“地形類”等對象，管理特點是不同代碼表權限差異較大，部分僅可以完成瀏覽、導出等簡單操作，無法進行追加、修改、刪除等操作。并且，為便于用戶對森林資源代碼進行設計以及管理，系統設計時還要注意完善數據庫代碼表的管理功能，使得用戶可以實現代碼類、代碼表的維護，用戶只需要點擊代碼表，右側數據庫窗口便可以顯示代碼表中的所有代碼，然后通過相應的按鈕來完成增加、刪除、修改等操作，且會通過樹形控件來顯示操作結果。

4.3 資源數據管理子系統

數字林場建設所涉及的森林資源數據眾多，而數據的管理核心在于保證數據的完整性與準確性。在設計資源數據管理子系統時，要求所有森林資源規劃調查數據均可做到準確快速錄入、邏輯檢查、數據查詢、數據更新以及歷史數據管理。通過對信息管理系統各項功能的完善，來更加直觀地完成森林資源空間以及屬性數據的檢索，提高森林資源屬性數據管理效率。

按照數字林場建設需求，為更好地服務于各項業務，可以將資源數據管理子系統分為以下幾個功能模塊：①小班數據錄入。提供卡片式與表格式兩種錄入方式，以小班為數據單位，實現數據的快速錄入。這樣用戶在實際操作上更為靈活便捷，同時又可保證數據的完整性與準確性，以及部分小班因子還可通過代碼保存。②小班數據庫管理模塊。分為小班記錄查詢、小班記錄維護以及小班數據導出三部分，可按照需求來完成數據的查詢，并對查詢到的多項數據以升序或降序的方式顯示，便于用戶的快速瀏覽。同時，還可以滿足用戶對記錄數據的添加、修改、刪除等操作，以及以Excel文檔的方式導出小班數據用于共享。③空間分析模塊。通過可視化的方式來進行森林資源數據查詢，有效結合空間數據管理、分析功能，完成基本地圖操作、空間-屬性查詢、屬性-空間查詢。④數據庫維護。用戶可根據需求，定期來進行數據庫備份和還原，以此來保證系統的安全性與可靠性。

5 結語

數字林場的建設對于提高我國森林資源管理效率至關重要，尤其是森林資源并非一成不變的，而是隨著森林的消長在不斷地變化，而這種動態變化也就決定了森林資源結構的復雜性，同時也增大了森林資源數據管理的難度。建立信息管理系統，通過完善的系統功能，來進一步做到對森林資源數據的高效收集、管理、分析以及利用，為林業發展策略的制定提供可靠數據支持，真正實現生態效益與經濟效益的統一。

【參考文獻】

【1】唐代生，吳云華.論我國數字林場的體系結構及應用前景[J].中南林業科技大學學報，2009，29（05）：179-183.

【2】李華軍.國有林場森林資源管理信息系統的結構研究[D].長沙：中南林業科技大學，2009.

【3】申晉.西山林場森林資源信息管理系統的研建[D].北京：北京林業大學，2008.