山東省林長制信息管理系統設計與實現

張富華，夏修展，李 晉，王戰舉，孫輝濤

（1.北京航天泰坦科技股份有限公司，北京100070；2.山東省國土空間數據和遙感技術研究院，山東 濟南 250000）

為協調解決森林資源保護發展重大問題，2021年1月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于全面推行林長制的意見》，意見指出要全面推行林長制建設，建立健全黨政領導責任體系，明確各級林長的森林草原保護發展責任?！吨腥A人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》特別指出“推行林長制”?！笆奈濉逼陂g，為進一步創新做實林長制工作，必須借助信息化手段強化林長體系科學高效管理。

當前，山東省林長制改革過程中的信息化建設處于初步探索創新階段，林長制信息化面臨諸多難點，一是多源異構數據難以融合的問題，林長難以全面掌握責任區內的信息；二是全省共有11 萬余名林長，體系龐大、人員眾多為林長信息管理、考核評價等工作帶來了巨大壓力；三是各市縣林長制信息化程度發展不均衡，缺乏統一的技術標準，難以形成合力。本文以山東省林長制信息管理系統建設經驗為基礎，闡述了林長制數據庫設計、系統功能設計及系統開發實現等內容，一是可以作為落實林長制改革的有利抓手，有利于推動林長制改革；二是推動林業服務、管理、建設由傳統向數字、智慧化變革與創新，協同化推進林業資源管理；三是可為山東省乃至全國各級林長制信息管理系統的建設提供可借鑒思路，消除數據孤島，避免重復建設，實現生態、經濟、社會綜合效益最大化。

1 系統設計與實現

1.1 系統架構設計

山東省林長制信息管理系統總體建設框架參照《自然資源部信息化建設總體方案》《全國林業信息化建設技術指南》的相關要求，如圖1所示，共分為四橫兩縱，包括標準規范體系、安全保障體系、基礎設施、數據庫、應用支撐、業務應用六部分。

圖1 林長制信息管理系統框架示意圖Figure 1 Frame diagram of forest chief scheme information management system

基礎設施是實現資源共享、政務協同、輔助決策和公共服務的物理平臺；數據庫是實現各種林長制信息服務的數據依據和來源，按照數據類型包括矢量數據、柵格數據、屬性數據、元數據；應用支撐是實現應用系統各種服務功能的技術關鍵，為應用系統之間無縫集成提供信息交換服務和業務協同支持；業務應用是實現各種服務的關鍵，分為組織體系管理、工作信息管理、考核評價、日常巡護、林長制一張圖、公眾服務等功能。標準規范體系為信息資源共享和服務、政務協同等工作提供技術準則；安全保障體系通過授權管理、數據加密等功能提供安全服務,通過組織機構、人才隊伍、運行機制建設等提供組織保障。

1.2 數據庫設計

1.2.1 數據庫內容設計

林長制數據庫包括林長制核心業務數據庫、林長制空間數據庫和林長制綜合業務支撐數據庫。

林長制核心業務數據庫包含以下內容：(a)信息報送：涉及收文、發文、附件資料等數據；(b)組織體系：涉及林長、護林員、公示牌和工作機構等數據；(c)考核評價：涉及考核模板、考核內容、考核項、考核等次、考核結果、考核排名等數據；(d)林長巡查：涉及巡查任務上報、任務下發、任務辦理、巡查統計等數據；(e)日常護林管理：涉及巡護事件(事件地點、上報人、上報事件、事件附件等)、巡護日志(巡護方式、巡護路線、巡護時長、巡護里程、天氣、巡護時事件等)、巡護統計等數據。

林長制空間數據庫包括以下內容：(a) 林長巡查考勤點數據，涉及考勤點范圍、經緯度等信息；(b)林長責任區數據，涉及林長信息、責任區描述、責任區面積等信息；(c)三調行政區劃數據，涉及全省省、市、縣、鄉、村五級行政區劃數據；(d)其他的相關備份數據。

林長制綜合業務支撐數據庫包含以下內容：(a)組織機構管理：涉及組織機構數據；(b)用戶管理：涉及用戶信息、組織用戶、角色、角色用戶等配置數據；(c)應用管理：涉及應用、菜單、按鈕的配置數據；(d)權限管理：涉及菜單和按鈕的權限配置數據；(e)數據字典：涉及字典類型和字典的配置數據；(f)APP 版本：涉及APP 版本歷史的數據和APK 附件數據；(g)基礎配置：涉及系統參數配置和行政區劃數據；(h)系統日志：涉及系統內用戶登錄及關鍵行為操作的記錄數據。

1.2.2 數據處理流程

林長制信息管理系統涉及數據按照數據類型主要有為矢量數據、柵格數據、屬性數據、元數據4 類。數據處理流程包括采集、入庫更新、管理、共享。林長制信息數據采集按照GB/T 13923-2006、GB/T 17278-2009、LY/T 2188.1-2013、LY/T 2188.2-2013、LY/T 2189-2013 的規定執行[1-5]；數據入庫過程中的編碼的命名和分類應符合數據入庫標準，按照LY/T 2179-2013、LY/T 2180-2013、LY/T 2181-2013、LY/T 2182-2013、LY/T 2186-2013、LY/T 1662.10 的規定執行[6-11]；數據更新方法和技術、更新周期、更新內容、更新組織與管理按照LY/T 2174-2013、LY/T 1662.9 的規定執行[12,13]；數據管 理 和 使用符 合LY/T 1662.2、LY/T 1662.3、LY/T 1662.7、LY/T 1662.10 的規定[14-17]；數據共享應明確共享范圍、內容、形式、載體、交換方式、權限（級別）規則，空間數據交換格式標準應按照GB/T 17798-2007 的規定執行[18]。

1.3 系統功能設計

林長制信息管理系統包括組織體系管理、工作信息管理、考核評價、日常巡護、林長制“一張圖”、公共服務共6 個模塊。

1.3.1 組織體系管理

組織體系管理包含各級工作機構、林長、護林員及公示牌等林長制組織體系信息并可進行新增、編輯、刪除等操作，具體功能包括工作機構、林長信息、護林員信息、公示牌信息。工作機構包含機構名稱、責任單位、負責人信息、組成成員等信息；林長信息包含林長姓名、級別、工作機構、聯系電話、狀態等信息；護林員信息包含護林員姓名、聯系電話、類別、類型等信息；公示牌信息包含公示牌編號、名稱、安裝位置、安裝時間、所屬林長等信息。

1.3.2 工作信息管理

工作信息管理支持各級林長制工作機構工作信息的發布和報送，并可選擇信息類型和上傳附件。信息發布功能實現上級林長辦工作機構可發布專報、通報、宣傳、工作報告、工作制度、政策文件等工作信息；信息報送功能實現各級林長制工作機構可向上級報送經審核的專報、通報、宣傳、工作報告、工作制度、政策文件等工作信息。

1.3.3 考核評價

考核評價支持縣級及以上林長制工作機構依據考核指標體系對相應下一級機構進行考核，考核評估結果匯總至上級，服務于上級的管理工作，功能包括模板管理、等次管理、指標管理、考核評價、考核統計。模板管理實現對不同時間段、不同林長級別、不同機構自定義自己的考核評價模板，并可以進行啟用、禁用，不同林長工作機構的管理員用戶進入模板管理，可以新增、編輯、刪除、啟用、禁用本工作機構的林長考核模板；等次管理可依據林長制工作績效評價辦法對評價等次進行管理，調整評價分數；指標管理支持各級林長制工作機構自定義評價指標，包括指標的級別、指標詳情、該指標的分數等內容；考核評價支持各級林長制工作機構自評打分和上級對下級打分考核；考核統計可實現考核排名統計，可查詢考核結果并導出統計表格，可實現按等次統計、級別統計、地區統計。

1.3.4 日常巡護

日常巡護模塊支持各級林長開展巡查工作，支持護林員開展巡林工作，可記錄巡護事件。護林員在巡護時，發現異常事件可進行上報，包括上報的事件標題、來源、類別、位置、描述、上傳時間、上傳人、現場照片、現場視頻等內容。責任區林長可對每個巡護事件進行處置，并填寫處置意見；并支持按照組織機構查看各級護林員上報的日志信息，包括日志上報的人員姓名、單位、巡護路線名稱、巡護方式、天氣情況、巡護類別、日期、圖片、視頻等信息；此外，系統具備按照組織機構、時間匯總責任區內的護林員巡護總時長、總里程、總巡護天數、平均時長(分鐘/天)、平均里程(米/天)、日志數、事件數量等巡護匯總信息。

1.3.5 林長制一張圖

林長制一張圖系統以地理信息平臺為基礎平臺，天地圖、百度地圖等為底圖，建立林長制圖層。展示林長、責任區范圍、護林員位置、林草資源分布等信息，并可按照自然保護地的級別、類型，選擇對比分析的影像年份，自動分析疑似違法占用、破壞的圖斑并展示圖斑分布功能。

1.3.6 公眾服務

公共服務模塊主要向社會公眾發布林長制管理工作信息和工作宣傳，包括政策文件、護林動態、典型事跡、新聞公告等，并可接受社會監督，受理社會公眾對于林長制工作開展情況問題的投訴和建議。

1.4 系統開發實現

林長制信息管理系統采用B/S 結構，根據具體業務需求，將系統服務層完全獨立出來，并將服務層抽取為一個一個的微服務，系統后端采用springboot 進行微服務劃分，緩存使用redis，消息隊列使用rocketMq，數據庫采用Oracle12c，前端采用vue.js，微服務之間采用RESTful 等輕量協議傳輸，圖2為山東省林長制信息管理系統界面。

圖2 山東省林長制信息管理系統Figure 2 Forest chief scheme information management system in Shandong Province

2 系統典型創新應用

2.1 林長制一張圖應用

采用基于一張圖的林業大數據建設方法[19]完成了全省402.3 萬hm2林地、164.34 萬hm2濕地、203 萬hm2自然保護地等資源數據的整合，以統一的空間基礎數據標準實現歷年各級林長責任區范圍內的數據監測分析，實現森林資源一張圖管理、監測設備一張圖控制、林業事件一張圖顯示，一覽林長制制度下森林所有情況[20]，實現一線場景可視，縱向指揮到底（圖3）。

圖3 林長制一張圖系統Figure 3 One Map system of forest chief scheme

2.2 視頻監控融合應用

山東省林長制信息管理系統整合了山東省自然資源廳3000 余個視頻監控點（圖4），同時利用相機監控巡航、煙火識別、火情研判等技術高點位監測森林、農田區域，最大限度的實現了視頻監控資源共享和互聯互通，提升包括林草防火、病蟲害、毀林開荒的違法違規事件管控能力，基于本系統全省20 個省林長制責任單位協同配合，形成信息共享、力量共用、行刑銜接的森林資源監督執法合力。2021年，打擊毀林專項行動，全省共查處涉林案件155 起，其中，涉及改變林地用途案件73 起，濫伐林木案件82 起。

圖4 視頻監控融合應用Figure 4 Video surveillance fusion application

2.3 林長制移動端APP 應用

系統完成了約11 萬名林長、1.4 萬名護林員信息的采集入庫和責任落地上圖，錄入林長責任區信息1.8 萬余個，林長公示牌位置信息1 萬余條，建設完成林長制移動端APP（圖5），為林長、護林員移動端應用支持，林長通過移動端可進行信息查詢、巡林監督、事件處置及公示牌管理，護林員通過移動端可進行日常巡護、事件上報及工作考勤，大幅減少了傳統方法下森林資源監管所耗費的人力物力開支，也進一步增強了林業資源監測管理能力。

圖5 林長制移動端APPFigure 5 Forest chief scheme mobile terminal APP

3 結論與建議

本文針對林長制信息化建設過程中存在的多源異構數據難以融合、協同管理效率低、缺乏統一技術標準等難點，明確了林長制信息管理系統數據庫內容、數據處理流程、核心功能等要求，介紹了林長制一張圖、視頻監控融合、林長制移動端等創新應用，解決了五級林長制的數據孤島問題，實現了全省林長工作和考核信息的全流程信息化管理各級林業主管部門和林長之間上下協作、互聯互通，可為山東省乃至全國各級林長制信息管理系統的建設提供可借鑒思路，實現生態、經濟、社會綜合效益最大化。未來建議林長制信息化建設從以下三個方面發力來助力林長制“智慧升級”。

3.1 統一技術規范,打造林長制改革山東樣板

目前國內尚無林長制信息化系統建設相關標準，在本項目建設基礎上進一步凝練林長制信息管理系統接口、軟硬件環境、系統運行維護等要求，突破林長制信息化關鍵環節和關鍵技術，形成統一的技術規范，消除數據孤島，避免重復建設，建成全省一盤棋，并形成我國林長制信息化標準的先發優勢和先導效應。

3.2 加強與國土三調數據的融合，形成全省自然資源一盤棋管理

充分發揮第三次全國國土調查（以下簡稱“三調”）成果在國土空間管理中的“統一底版”作用，依據“三調”成果，厘清林地、草地、濕地的現狀范圍界線，解決地類交叉重疊問題，融合林地、草地、濕地等資源信息，形成與“三調”無縫銜接的林草資源圖，形成全省自然資源一盤棋管理，為統籌推進“山水林田湖草沙”一體化治理提供支撐。

3.3 融合新一代信息技術，創新應用場景

進一步集成應用遙感、人工智能、物聯網和大數據等高新技術，建立以遙感監測為主、視頻監控為輔、網格化管理為基礎的林草資源一體化監測體系，增強新一代信息技術在打擊亂砍濫伐林木、亂征濫占林地、濫捕濫獵野生動物等違法犯罪行為中的應用，提高林長巡林效率和決策分析支撐能力。