基于GIS的公益林管理信息系統設計

趙敏

摘要 仁化縣山地廣袤，林地資源豐富，管理難度高。本研究選取具有代表性的仁化縣作為主體，從仁化縣公益林業務出發，從公益林調整、界定書管理、公益林補償管理、公益林巡護管理等業務角度對公益林工作進行基于GIS的信息化設計，探索基于GIS的仁化縣公益林信息化管理，建立“人—地—錢”一體化管理體系，助力公益林管理規范化，為各地公益林的信息化管理提供參考。

關鍵詞 公益林；GIS；信息化；管理

中圖分類號 S750? ?文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）07-0090-05

Design the Information System of Public Welfare Forest Management

Based on GIS in Renhua County

ZHAO Min

（Guangdong Lingnanyuan Exploration and Desgin Co.， Ltd.， Guangzhou Guangdong 510700）

Abstract Hard to manage the vast mountains and rich forest resources in Renhua County. It's representative to be selected. This design for the management of forest adjustment， delimitation certificate， the compensation of commonweal forest， prowled around of commonweal forest come from daily work based on GIS.In order to management informatization， the management of people-forestry-money to be integration， and to be helpful for standard， referenced in the management of public welfare forest.

Keywords public welfare forest; GIS; informationize; management

公益林具有涵養水源、固土保肥、調節小氣候、凈化空氣、景觀游憩和保護生物多樣性[1]等重要作用。仁化縣地處南嶺山脈南麓，是廣東省重點林業生態縣，截至2021年，仁化縣森林覆蓋率82.39%，其中省級以上公益林面積74 753.71 hm2。仁化縣森林廣布、地形復雜，選取仁化縣作為公益林信息化管理的代表，有利于研究林地保護、管理的建設方案，有利于信息化建設和管理的進一步推廣。根據仁化縣森林資源二類調查數據，仁化縣森林分布和公益林分布情況如圖1所示。

1 需求分析

公益林是以保護和改善人類生存環境、保持生態平衡、保存物種資源、科學實驗、森林旅游等為主要經營目標的森林和灌木林。公益林管理具體業務內容如圖2所示。

公益林管理工作包括公益林保護、經營、監測和資源檔案管理，維護公益林穩定，保障公益林能有效發揮生態效應。管理工作中尤其是日常巡護、監測需要投入較大的人力。本次系統設計主要針對公益林林地監測，包括公益林落界和界定書管理、本底資源調查及變化管理。利用信息化手段，摸清資源本底情況，實時、快速掌握變化動態，為公益林管理、優化決策提供支撐。

針對這些現狀需要建設一套數據標準，實現“一張圖”管理，保障圖形數據不重疊、不缺漏，建立統一的數據基礎。建設公益林管理業務系統，對公益林的日常業務進行管理，實現公益林變化的動態監管，并進行數據的統計與分析，輔助決策，優化公益林管理和公益林分布。

2 建設目標

2.1 形成“一套數”

充分利用現代信息技術，如遙感技術、GIS技術、數據庫技術等，貫徹現行標準規范，將公益林、天保數據以及一、二類調查數據標準化，形成數據規范、權屬清晰的公益林本底“一張圖”；以需求為導向，根據專題要素，形成專題數據“一張圖”；以圖層疊加方式支撐林業數據分析，最終產生實時更新和統計分析的“一套數”。

2.2 流程標準化

進行業務流程梳理，形成規范化流程節點，包括申請材料、審查內容、審查要求、審批時長等，實現公益林管理業務在線辦、高效辦。

2.3 決策智能化

基于森林資源數據，利用科學的模型評估方法，進行智能化評估、趨勢分析和輔助決策。

3 系統設計

公益林信息系統建設主要是為了實現公益林數據資源共享、資源數字化管理。系統基于C/S聯合B/S架構設計子系統，基于B/S架構的子系統，包括界定書管理子系統、公益林調整子系統、公益林補償子系統、公益林巡護子系統、決策支持子系統。基于C/S架構的子系統，包括公益林巡護子系統，主要為移動端。

系統邏輯構架設計，以林業管理基礎數據、業務數據為基礎，以林業業務標準、數據庫標準、軟件建設標準和系統安全體系為規范體系，建立界定書管理子系統、公益林調整子系統、公益林補償子系統、公益林巡護子系統、決策支持子系統（圖3）。

網絡架構設計，基于林內政務網運行系統，各級林業部門局域網，主要利用交換機，實現與政府信息中心的連接。局域網借助百兆雙絞線與客戶端局域網連接。

部署架構，系統依托政務網，通過縣、鎮、村三級政府中心連接，在政府內網運行。涉及二、三維GIS服務器、數據庫服務、業務審批服務器、備份服務器等。通過權限訪問中心數據，用戶經過授權后可以訪問應用服務器部署的系統。

4 功能設計

4.1 數據庫建設

公益林管理中既有柵格數據（如影像圖），又有矢量數據（如林班數據），還有業務審批過程中的圖片、表格等數據，具有多源、異構的特點。GIS系統能夠直觀地展示管理空間位置、圖形和屬性信息，具有簡單、便捷、直觀、易用等特點[2]。首先，建設數據庫標準，確定基礎數據的坐標、投影方式以及矢量數據屬性標準，包括字段、字段類型、值域、格式要求等。其次，依據數據標準將現有數據進行標準化處理后，進行空間檢查，去除重疊和縫隙[3]；進行屬性檢查，依據現有業務進行字段補充、修正，確認無誤后數據入庫。

4.2 界定書管理子系統

界定書管理子系統，提供界定書的管理和查看，界定書新增審批、界定書調整審批、界定書退出審批。界定書信息包括界定書編號、所在行政區、發證時間、林地面積、所在位置、林木所有權和林地四至等信息。系統提供歷史審批界定書查詢、瀏覽、統計等功能。界定書新增審批，系統提供公益林圖形選擇、申請信息錄入及附件上傳功能。可以在系統中查詢、瀏覽申請書信息。

公益林權屬發生變化時，可以在模塊中進行調整，例如爭議林地、繼承林地、飛地等情況。模塊提供權屬調整申請，申請材料填報，圖形編輯和申報。審批階段，可以查看界定書信息、申請書信息和界定書圖形，信息無誤后即可審批通過。材料不齊全或者不滿足要求的，可以填寫補正要求后退回。收到退回件后，可以進行材料補正，補正后提交歸檔。界定書退出審批。由于征占用等原因，不再作為公益林進行保護與管理，需要進行界定書退出申請和審批。系統提供界定書退出申請與審批。

4.3 公益林調整子系統

公益林調整主要包括調整被征占的公益林、調整區劃不合理的公益林、調整公益林采伐限額等[3]。調整的原則是需要保持生態穩定和面積平衡。通過調整后公益林更加集中連片，更好發揮生態效益。

公益林調整包括調入和調出，調入以林農自愿為前提，進行公益林調整；調出則是由于林地屬性改變或用于開發建設，則需要調出。系統提供公益林調整業務審批和管理功能。申請階段，提供申請材料填報、公益林圖斑編輯和修改功能；在審批階段，系統提供審批意見編輯、公示上傳等信息上傳功能；審批過程中，不滿足公益林申請要求的還可以退回，進行材料補正；滿足要求的申請，經批準完成審批，提交后調入信息自動歸檔，調整后的圖形屬性信息隨即更新到公益林圖層。

4.4 公益林補償子系統

公益林補償子系統的主要業務內容為上級安排資金后，鎮、村級根據公益林實際面積進行資金發放。建設補償資金發放進度、補償資金安排、補償標準等模塊，并與銀行對接，實現補償名單由本系統推送至銀行，發放情況由銀行實時反饋至系統中，實現對信息的實時更新、查看和管理。

在補償標準模塊，可以查看上級制定的補償標準，根據已有公益林面積，計算、查看和核對補償資金。在補償資金發放進度模塊，可以直觀地查看各級行政區補償資金發放的進度，方便進行進度跟蹤。在補償資金安排模塊可以填寫補償人員賬戶信息，對賬戶信息進行編輯、修改、查詢、導入、導出等操作。系統對接銀行系統，賬戶信息確認無誤后，即可發送至銀行，銀行根據接收到的賬戶信息進行資金發放。同時，錯誤的賬戶信息反饋至本系統，經糾正無誤后，再次傳送至銀行系統，直至全部發放完成。系統提供接收信息提醒，信息修改和發送等功能。用戶可以在本模塊查看資金發放情況、修正錯誤信息和跟蹤發放進度。

4.5 公益林巡護子系統

公益林巡護工作即通過開展巡查工作，監管森林火情、亂砍亂伐、違規用地等情況。巡護工作的開展主要有定期巡護、隨機巡護、重點巡護3種方式[4]。將巡護管理工作信息化，既方便巡護員查看未巡護林地，也便于分析易燃點、違規用地事故多發點，支撐公益林高效巡護管理。

系統建設公益林巡護子系統的桌面端和移動端，桌面端發布巡查任務、管理巡查信息。移動端用于外業巡查，記錄巡查結果和巡查軌跡。

（1）巡護任務。巡護任務是開展巡護工作的依據，系統自動生成定期巡護任務、重點巡護任務，移動端可以新增上報隨機巡查任務。桌面端提供巡護任務新建、修改、下達功能，也可以查看移動端上報的巡護結果和巡護軌跡。移動端提供隨機巡查任務的新建、修改、下達功能，也可以查看歷史巡護任務。

（2）巡護軌跡。桌面端巡護軌跡，可以查看歷史巡護軌跡，合理規劃巡護路線和頻率。移動端巡護軌跡模塊，可以新增巡護軌跡，系統開始記錄巡護軌跡。巡護結束后可以將巡護軌跡導入到巡護任務中并進行提交。

（3）案件上報。案件上報模塊，用于上報和管理林地案件，包括病蟲害、火災、違法用地等內容。桌面端用于查看和跟蹤上報案件，移動端用于上報林地案件。

（4）移動端圖形平臺。移動端圖形平臺展示了界定書圖層、公益林圖層、林地圖層、土地利用圖層和遙感影像圖層，可以在移動端進行放大、縮小展示，為外業巡護工作提供導航功能。

4.6 決策支持子系統

4.6.1 圖形平臺。建立圖形平臺，對公益林管理過程需要用到的遙感影像、年度公益林圖層、界定書圖層、年度調整公益林圖層等基礎數據和業務數據進行管理。

系統提供圖形瀏覽功能，包括放大、縮小、卷簾功能；測量功能，包括測量距離、面積；涉林分析功能，用于分析用地是否占用林地；三維展示功能，可以查看三維地形。圖形平臺架構如圖4所示。

4.6.2 分析決策平臺。分析決策平臺基于系統中的圖形數據和業務數據對森林覆蓋率、森林面積、森林蓄積量、林業用地面積、公益林面積、省級公益林面積、國家級公益林面積進行統計分析，公益林調入、調出統計，補償資金發放進度統計。還可進行自定義設置，包括選擇不同時間和地區的數據以及統計圖的展示形式。

（1）知識庫。知識庫的構建包括知識獲取、知識表示和知識存儲。知識獲取主要是獲取分析和評價的業務流程、相關知識與規則；知識表示，則將獲取到的知識以計算機可以識別的形式表示，供推理機推理；知識存儲則將所表示的知識，以固定形式存儲下來，以供提取使用。

（2）模型庫。公益林調整分析，統計分析公益林調整的類型、面積、分布情況以及公益林調整審批效能、公益林調整通過率等情況益林調入決策支持，依據生態區位、林班分布及公益林周邊林地情況，對集中連片、生態區位重要的地區可以優先用于公益林調整“占補平衡”，提高公益林調整效率，優化公益林分布，形成生態優勢[5]。界定書管理分析，通過對比公益林分布和界定書分布情況，分析各地爭議地分布，建立爭議檔案，就典型示例進行提取，為權屬爭議的解決提供依據。公益林巡護分析，分析巡護力量分布、巡護軌跡分布、巡護力量欠缺地區（地段），巡護人員出勤情況，提高巡護管理水平。公益林補償分析，分析各地補償資金發放效率、發放金額，支持報表的導出和管理。

通過分析林地數據，輔助林地管理、布局和生態環境優化決策。同時，通過管理公益林調整、界定書審批、公益林補償方法等情況，分析現有管理存在的不足，進行林業管理工作優化，提高林業管理工作效率，提升群眾滿意度。

（3）成果庫。根據模型庫，運算生成優先調入圖層、爭議地圖層和巡護薄弱圖層。

5 結語

本文基于仁化縣公益林現有業務，從調整、界定書、巡護和補償的業務角度進行了基于GIS的信息化分析和設計，為公益林的信息化管理提供了思路。下一步將進一步探索公益林保護管理、經營管理、檔案管理、監督管理等的信息化，實現公益林的全流程管理，推動公益林管理智能化。

6 參考文獻

[1] 葉龍華，易立颯，莫楚欣，等. 廣東省公益林生態效益研究[J]. 防護林科技，2013（4）：109-111.

[2] 姚興汀. 基于GIS的生態公益林管護信息系統的設計與開發[J]. 農家參謀，2020（9）：80.

[3] 李曉兵，張華堂. 甘肅省重點公益林圖形庫研建[J]. 甘肅林業科技，2006（3）：50-52.

[4] 王凌羲. 國家級公益林工程中的森林巡護工作及具體做法[J].新疆林業，2015（4）：27-28.

[5] 李大威. ArcGis在遼寧省國家公益林調整中的應用[J].陜西林業科技，2020（1）：109-111.

（責編：何 艷）