基于GIS的園林綠化信息管理平臺的設計與實現

梅建東 梁羅芳

(1. 浙江遠卓科技有限公司, 浙江 杭州 310012; 2. 景寧畬族自治縣測繪與地理信息有限公司, 浙江 麗水 323500)

0 引言

為了更好地保護人們的生活環境和提高城市空氣質量,2020年1月,國務院召開全國城市綠化工作會議,并下發了《關于加強城市綠化建設的通知》,該通知對城市園林綠化指標提出了量化要求,使得各級政府更加重視城市園林綠化的建設[1]。目前,國內許多城市的園林綠化管理部門十分重視城市園林綠化資源的管理,城市綠化率也逐年提高,城市的生活環境得到了較大程度的優化[2],但是,由于城市的發展越來越快,城市的規模越來越大,城市的園林綠化資源種類多[3]、數量大且分管的部門多,導致城市園林綠化信息統計難、更新慢,不能準確獲得城市園林綠化的現狀信息和變化信息,園林綠化的評估和規劃靠經驗和人工,園林綠化的管理效率慢[4]等問題。因此,為了提高城市園林綠化的信息化管理水平,建立城市園林綠化信息管理平臺勢在必行且意義重大。

本文在調研城市園林綠化的管理及業務的實際需求后,利用先進地理信息系統(Geographic Information System，GIS)技術、云計算技術和通信技術,重新梳理城市園林綠化資源,構建了園林綠化資源空間數據庫,開發了城市園林綠化信息管理平臺,直觀展現了城市園林綠化的各類資源空間位置、屬性信息、統計圖表等,使城市園林綠化工作更為高效。

1 建設目標

1.1 城市園林綠化資源數字化

在統一的空間基準下,以城市大比例地形圖為基礎底圖,對城市園林綠化空間數據和業務數據進行收集、處理和入庫等,構建城市園林綠化資源大數據庫,從而實現了城市園林綠化資源的數字化,直觀展現城市園林綠化的各類信息,如:道路兩側綠化信息、古樹名木信息、數字公園信息和園林綠化養護巡查信息等,為制定城市發展戰略提供必要的園林綠化信息支撐[5]。

1.2 城市園林綠化資源管理精細化

通過重新梳理城市園林綠化各部門的工作職責和園林綠化數據資源,搭建了城市園林綠化信息管理平臺,探索了一條將平臺與日常業務工作整合的工作方法,實現了城市園林綠化的各部門電子政務管理、園林綠化的資源管理、園林綠化的養護巡查管理、園林綠化的工程管理、數字公園管理以及園林綠化的決策管理。

1.3 城市園林綠化決策分析科學化

平臺充分利用GIS技術的優點,使城市園林綠化資源展示、查詢、分析、管理、決策融為一體,讓城市園林綠化決策人員通過平臺對城市園林綠化的各類數據更為直觀了解,并提供各種分析圖表、報表以及輔助性決策支持,有助于園林綠化規劃設計、統計分析、管理決策等[6]。

2 總體框架設計

城市園林綠化平臺總體架構由五層組成,即:軟硬件支撐層、數據層、服務層、應用層和用戶層[7],總體框架設計如圖1所示。軟硬件支撐層是平臺運行的基礎,提供相應的存儲、網絡和軟件等;數據層構建了城市園林綠化資源空間數據庫,管理園林綠化資源的各類數據以及業務數據,為園林綠化應用及輔助決策提供翔實的數據支撐;服務層為平臺直接提供各種服務,如:安全認證服務、資源目錄服務、信息發送服務等;應用層是平臺的展示窗口,實現園林綠化部門的電子政務管理、綠源綠化資源的管理、養護巡查管理以及數字公園管理等;用戶層是平臺的使用人員,主要包括園林綠化管理部門、城市其他管理部門、園林綠化建設單位人員、公眾等。兩側包括功能體系、標準體系、保障體系、安全體系,確保平臺穩定運行。

圖1 多路徑效應示意圖

3 數據庫建設

3.1 數據標準規范

城市園林綠化信息管理平臺在遵循現行國家和行業標準規定的基礎上,根據自身項目特點和要求,制定相關標準規范。園林綠化數據處理類標準規范以標準化處理為目標,制定數據語義、數據完善、空間基準、類型規范等的處理規范[8]。園林綠化數據建庫類標準規范,針對園林綠化的多源、異構基本特點,以數據融合為目標,研究并制訂園林綠化數據提交、數據建庫及動態更新的標準規范體系,給園林綠化數據提供一個統一的可接入標準,以保證園林綠化數據能夠基于同一平臺進行管理、展示和應用,促進園林綠化數據的無縫銜接。

3.2 數據整合建庫

城市園林綠化信息管理平臺匯集園林綠化各部門的數據資源和基礎地理信息資源,包括:結構化園林綠化業務數據、結構化空間數據以及非結構化數據[9]。根據園林綠化業務邏輯梳理形成電子政務數據、園林綠化資源數據、養護巡查數據、數字公園數據和基礎地理信息數據等,構建城市園林綠化資源空間數據庫,并依托數據管理系統實現了數據入庫、管理、更新和分析等。城市園林綠化資源空間數據庫總體架構示意圖如圖2所示,包括園林綠化數據管理系統、園林綠化資源空間數據庫和數據存儲等。

圖2 城市園林綠化資源空間數據庫總體架構示意圖

4 平臺實現

平臺采用面向服務的架構(Service-Oriented Architecture, SOA)體系結構、基于Java 2平臺的瀏覽器/服務器程序架構和GIS的開放平臺架構,模塊化開發[10]。GIS平臺軟件采用ArcGIS10.5以及利用ArcGIS API for Java Script進行Web開發;數據庫平臺采用Oracle11g+ArcSDE。平臺總共包括五大功能:園林綠化辦公管理、園林綠化資源管理、園林綠化養護巡查管理、園林綠化決策分析管理和虛擬公園管理等。平臺功能示意圖如圖3所示。

圖3 平臺功能示意圖

4.1 園林綠化辦公管理

園林綠化辦公管理主要包括日常辦公管理、事務管理、公文管理、園林綠化工程行政審批管理以檔案管理。日常辦公管理采用OA辦公流程,實現個人事務的日常安排,可以查看園林綠化待辦工作、在辦工作、已辦工作和通知通告管理等。事務管理提供日常工作中的各項事務申請,如:公務用車申請、會議室使用申請、辦公用品申請和請假申請等。公文管理實現了公文流轉的辦理,如:收文管理、發文管理以及督辦管理等。園林綠化工程行政審批管理實現了對城市園林綠化新增、改造、擴建等項目進行設計方案審批和資質審批。檔案管理主要包括車輛檔案、信訪檔案、政務接待檔案、人事檔案以及園林綠化工程檔案等。

4.2 園林綠化資源管理

園林綠化資源管理實現了對各種綠地類型進行三級管理。第一級為綠地信息管理,包括綠地名稱、綠地類別、綠地性質、養護單位、責任人等;綠地所屬養護單位實現對綠地的屬性信息進行修改,并且查看修改后的綠地和綠地歷史的GIS對比圖,還可以對綠地進行定位,既可以定位此綠地下所包含的所有綠地塊,也可以對綠地里的每個綠地塊進行定位,通過綠地信息可以關聯綠地的動態信息,包括綠地的工程信息、巡查信息、養護信息、病蟲害情況等。第二級為綠地塊信息管理,當綠地類型為道路綠地(道路綠地屬于附屬綠地大類里)時,綠地塊類型包括墻基綠地、人行道綠地、兩側分車帶綠地以及中央分車帶綠地幾種類型。第三級是綠地塊下的各種綠化資源,包括喬木(多株,維護喬木群的整體信息)、灌木(多株,維護灌木群的整體信息)、花卉(面積)、行道樹以及古樹名木等。

4.3 園林綠化養護巡查管理

園林綠化養護巡查管理包括養護計劃管理、養護實施管理和養護巡查考核管理等。園林綠化養護計劃管理實現了園林綠化養護記錄表信息的錄入,如:養護綠地、養護單位、養護內容、養護月份、養護措施、所屬年份、等信息,還可以查看每月養護計劃的實施情況,正常進度為綠色滾動條,進度延期用紅色進度條。養護實施管理是對養護實施工作的一個實時跟蹤,領導可以通過該功能了解養護工作進展情況、養護的質量情況,如果沒達到計劃中的養護的次數要求,系統給出消息提醒,提醒養護人員及時進行養護。養護巡查考核管理是對養護單位的養護質量、養護效益等進行綜合分析,由考核人員對各下屬單位以及責任人進行評分。考核明細包括綠地斑塊編號、考核項目、評分標準、巡查情況、扣分情況。

4.4 園林綠化決策分析管理

城市園林綠化決策分析管理實現了城市綠地面積統計、城市綠地分布統計以及城市苗木匯總統計等,如:按綠地類型統計綠地面積,綠地類型包括公園綠地、道路綠地、生產綠地、其他綠地等,可以按綠地等級統計、公園統計和行政區劃統計,統計結果以餅圖、柱狀圖、表格等多種方式顯示,為決策者提供輔助決策依據。

4.5 數字公園管理

數字公園管理包括公園基本信息管理、公園建筑信息管理、公園附屬設施管理、公園景點管理和公園游樂網點管理。通過平臺實現了對整個公園的資源、巡查、監控、人流量統計、網站發布等功能進行綜合管理。

5 平臺特色

5.1 “統一存儲、統一服務”的數據服務模式

平臺采用“統一存儲、統一服務” 的數據庫服務模式。將基礎地理信息數據、園林綠化空間數據以及業務數據在數據中心進行統一存儲。由于數據量較大,對于部分數據可以通過靜態映象在部分園林綠化部門本地服務器存儲,以提高訪問的效率,但數據發布和數據更新工作由數據中心完成。所有的地理信息服務,如查詢服務、統計服務等,由數據中心統一發布服務,各部門通過政務內網進行服務調用。

5.2 以管理為中心、以業務為導向,以數據為基礎

平臺建設強調“以管理為中心、以業務為導向、以數據為基礎”。以管理為中心,就是要全面圍繞園林綠化信息共享、綠化資源和數字公園管理工作的要求,建設的信息化平臺是面向各部門的具體管理職能,建立以具體業務為主題的應用體系,簡化每個管理環節上的操作,并提供相對應的數據參考,推送相關的提示信息。以業務為導向,就是平臺建設中的信息流、數據流應符合園林綠化管理工作的特點,在把握業務動態流轉規律的基礎上,實現業務流、信息流和數據流的一致關聯。以數據為基礎,是將基礎地理信息數據和園林綠化專業數據在統一坐標系進行疊加顯示,構建園林綠化“一張”,為園林綠化的管理和應用提供數據支撐。

6 結束語

本論文綜述了利用GIS技術搭建城市園林綠化信息管理平臺的方法,實現了對城市園林綠化成果的管理、展示、查詢、統計和分析等功能。平臺建設后一是提高了園林植物移植成活率、園林植物病蟲害防治效果、園林植物養護工作效率、園林植物養護管理水平、公園管理水平;二是更好地了解城市綠化資源的分布情況,提升園林綠化部門的決策水平,節約園林綠化管理的投資。但是也存在部分部門重視平臺成果,還是采用傳統工作方式、數據錄入不完善等問題,下一步,平臺將繼續完善功能、豐富和更新園林綠化數據,提升城市園林綠化信息化和精細化管理水平。