枝江市古樹名木信息化管理系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用

韓樂樂

長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北荊州434025 長(zhǎng)江大學(xué)植物生態(tài)與環(huán)境修復(fù)研究所，湖北荊州434025

黃萬梅

(湖北省枝江市園林局，湖北 枝江 443200)

朱桂才

長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北荊州434025長(zhǎng)江大學(xué)植物生態(tài)與環(huán)境修復(fù)研究所，湖北荊州434025

枝江市地處江漢平原，文化底蘊(yùn)豐厚、綠化基礎(chǔ)較好，對(duì)區(qū)域內(nèi)的古樹名木進(jìn)行管理養(yǎng)護(hù)，可提升城市文化自信，使古樹名木成為城市的綠色名片。多年來，枝江市在古樹名木保護(hù)管理過程中，收集了大量的數(shù)據(jù)，但是僅限于通過人工手段來管理和維護(hù)這些信息資料，很難做到準(zhǔn)確地查詢、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、開發(fā)利用等，而應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)信息技術(shù)，可及時(shí)更新和便捷地處理相關(guān)數(shù)據(jù)[1]。因此，通過調(diào)查枝江市古樹名木植物種類構(gòu)成及保護(hù)現(xiàn)狀，構(gòu)建枝江市古樹名木信息化管理系統(tǒng)并加以應(yīng)用，可以達(dá)到及時(shí)更新古樹名木信息的目的，為枝江市古樹名木養(yǎng)護(hù)管理提出科學(xué)決策[2～3]。

1 研究區(qū)概況

枝江市地處湖北省南部，枝江市西接宜昌，東鄰荊州，是三峽宜昌的東大門，素有“三峽門戶”“川鄂咽喉”之稱。枝江市屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，氣候特點(diǎn)四季分明，雨熱同季，兼有南北過渡的特點(diǎn)。該區(qū)域氣候溫和，日照充足，熱量豐富，無霜期長(zhǎng)，達(dá)263d左右，四季長(zhǎng)短不一。雨量充沛，溫暖濕潤(rùn)，適宜植物生長(zhǎng)。枝江市的古樹名木數(shù)量較多，但分布較散。建成區(qū)內(nèi)主要集中在枝江市人民政府辦公樓后、枝江市馬家店鎮(zhèn)計(jì)劃村、枝江市濱江公園核心區(qū)、枝江市五柳公園、枝江廣場(chǎng)、枝江市文化宮旁、枝江市文化宮對(duì)面等地。建成區(qū)外主要集中在仙女鎮(zhèn)、白洋善溪窯村、顧家店鎮(zhèn)、董市鎮(zhèn)、問安鎮(zhèn)、百里洲鎮(zhèn)、白洋鎮(zhèn)、安福寺鎮(zhèn)。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)需求分析

圖1 古樹名木系統(tǒng)功能界面

圖2 系統(tǒng)技術(shù)路線圖

擬構(gòu)建一套集圖像、表格、文字為一體的現(xiàn)代化圖文數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可及時(shí)更新、查詢古樹名木信息；建立古樹名木電子檔案，實(shí)現(xiàn)樹木檔案資料的錄入、修改以及樹木的增加與刪除；提供報(bào)表輸出打印功能，能得到清晰、完整的打印文件(圖1)，以提高當(dāng)?shù)毓艠涿颈Ｗo(hù)工作的成效[4～5]。

2.2 系統(tǒng)技術(shù)路線

系統(tǒng)以C#語(yǔ)言、ArcEngine為主要開發(fā)工具，對(duì)基礎(chǔ)地理信息(如行政區(qū)劃、居民地、道路等要素)和古樹名木的空間信息和屬性信息進(jìn)行處理，并統(tǒng)一存儲(chǔ)在ArcSDE數(shù)據(jù)庫(kù)中[6]。

采用C/S架構(gòu)建立古樹名木管理信息系統(tǒng)，利用GIS強(qiáng)大的空間模擬和空間分析能力，為用戶提供基于地圖可視化的查詢統(tǒng)計(jì)方式，動(dòng)態(tài)地管理古樹名木數(shù)據(jù)信息[7](圖2)。

表1 業(yè)務(wù)屬性表

2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和古樹名木數(shù)據(jù)2部分?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要包括道路、居民地、河流、行政區(qū)劃等。古樹名木數(shù)據(jù)包括古樹名木的空間位置信息以及屬性信息，具體為古樹名木編號(hào)(唯一標(biāo)識(shí))、掛牌號(hào)、樹齡、樹種、樹高、生長(zhǎng)信息等，以及古樹名木編號(hào)連接古樹名木的養(yǎng)護(hù)記錄表和照片表。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)用戶的需求，系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)收集、處理、查詢、管理等功能。古樹名木屬性數(shù)據(jù)庫(kù)主要是城市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)所涉及到的屬性數(shù)據(jù)和綠地有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，并且屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中字段名稱應(yīng)直觀、簡(jiǎn)潔、無歧義、適用、唯一、可擴(kuò)展，屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中應(yīng)包括各類綠地的有關(guān)屬性，如各類綠地的基礎(chǔ)信息、景觀信息、管理信息、建設(shè)信息等(表1)。

2.4 枝江市古樹名木數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1)數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)包括數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、信息查詢、數(shù)據(jù)輸出幾部分。可對(duì)基本數(shù)據(jù)編號(hào)、權(quán)屬單位、科名、種名、別名、學(xué)名、原編號(hào)、所屬區(qū)域、高度、胸圍、地圍、冠幅、保護(hù)級(jí)別、生長(zhǎng)狀況、GPS定位點(diǎn)及養(yǎng)護(hù)復(fù)壯信息等進(jìn)行查詢、修改、編輯、打印、更新、統(tǒng)計(jì)分析等[8]。

2)查詢統(tǒng)計(jì) 可根據(jù)古樹名木的編號(hào)來查詢定位，提供基于古樹名木圖形信息和屬性信息的多種查詢方式，包括按樹種、所屬區(qū)域、按道路查詢、古樹名木多條件組合查詢等[9]。

3)檔案管理 樹木檔案資料的管理、養(yǎng)護(hù)日志的管理、古樹名木圖片以及視頻等多媒體資料的管理。對(duì)樹木檔案數(shù)據(jù)的更新，即對(duì)古樹名木空間信息和屬性信息的增加、修改和刪除，可通過數(shù)據(jù)錄入界面將信息入庫(kù)[10]。

圖3 古樹名木數(shù)據(jù)導(dǎo)入

2.5 數(shù)據(jù)處理

將古樹的基本信息輸入數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)樹種的種類、分布、生長(zhǎng)狀況、樹齡組成等進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)、分析(圖3)。

3 普查工作

3.1 普查范圍

對(duì)枝江市的古樹名木開展普查。

3.2 普查內(nèi)容

普查每株古樹名木信息，包括權(quán)屬單位、科名、種名、學(xué)名、編號(hào)、所屬區(qū)域、位置、估計(jì)樹齡、高度、胸圍、冠幅、保護(hù)級(jí)別、生長(zhǎng)狀況、照片、GPS定位點(diǎn)等。

3.3 普查時(shí)間

普查工作于2017年7月至8月展開。

4 結(jié)果與分析

4.1 古樹種類組成

統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表2)顯示，枝江市共有古樹名木109株，種類較多，隸屬于21科23屬25種。從古樹樹種數(shù)量上看，香樟數(shù)量18株，所占比例最大(16.51%)，其他樹種數(shù)量超過1%的依次是銀杏11株(10.09%)、水杉9株(8.26%)、皂莢樹10株(9.17%)、樸樹11株(10.09%)。

表2 枝江市內(nèi)古樹樹種數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

續(xù)表2編號(hào)種類 拉丁學(xué)名科別株數(shù)比例/%15柿樹Diospyros kaki Thunb柿科43.6716枸骨Ilex cornuta Lindl.et Paxt冬青科21.8317苦櫧拷Castanopissclerophylla(Lindl.) Schott殼斗科10.9218槐樹Sophora japonica Linn豆科21.8319重陽(yáng)木Bischofiapolycarpa (Levl.) Airy Shaw大戟科10.9220榆樹Ulmus pumila L.榆科10.9221桂花Osmanthus sp.木犀科76.4222馬尾松Pinusmassoniana Lamb松科43.6723濕地松Pinus elliottii Engelm松科10.9224枝江楓楊Pterocarya stenoptera C.DC.Var.Zhijiangensis Z.E.Chao et C.J.Zheng胡桃科21.8325疏花水柏枝Myricaria laxiflora (Franch.) P.Y.Zhang & Y.J.Zhang檉柳科10.92

4.2 分布特點(diǎn)

從古樹分布區(qū)域上看，枝江市共有古樹名木109株，其中建成區(qū)內(nèi)69株，建成區(qū)外40株；建成區(qū)內(nèi)多分布在五柳公園、枝江市人民政府辦公樓后、枝江市文化宮旁，位于枝江市濱江公園核心區(qū)的古樹名木數(shù)量在全市占有很大的比例；建成區(qū)外多分布在仙女鎮(zhèn)、白洋善溪窯村、顧家店鎮(zhèn)、董市鎮(zhèn)、問安鎮(zhèn)、百里洲鎮(zhèn)、白洋鎮(zhèn)、安福寺鎮(zhèn)等(表3)。

表3 枝江市內(nèi)古樹區(qū)域分布統(tǒng)計(jì)表

續(xù)表3序號(hào)位置樹種及數(shù)量建成區(qū)外28安福寺鎮(zhèn)橫溪河4組(號(hào))九龍觀29問安鎮(zhèn)朱立廟2組(號(hào))下家灣山腳30仙女鎮(zhèn)橫店5組(號(hào))青龍鏆31董市鎮(zhèn)桂花1組(號(hào))老桂花小學(xué)32白洋鎮(zhèn)太保場(chǎng)1組(號(hào))太保場(chǎng)水庫(kù)33仙女鎮(zhèn)施店村2組34董市鎮(zhèn)周湖村3組35董市鎮(zhèn)沙州36董市鎮(zhèn)桐樹崗村6組石寶山37董市鎮(zhèn)周湖2組(號(hào))張玉珍屋前堰邊馬尾松1馬尾松1馬尾松1皂莢樹1皂莢樹1濕地松1枝江楓楊1疏花水柏枝1桂花1枝江楓楊1

5 存在的問題及對(duì)策建議

5.1 存在的問題

1)管理不規(guī)范 從全市古樹管理工作來看，目前尚未實(shí)行科學(xué)規(guī)范管理。全市市域古樹名木管理工作存在多級(jí)管理，而且尚未全部納入專業(yè)隊(duì)伍的管理范圍內(nèi)。針對(duì)枝江市古樹名木管理工作情況，沒有可依據(jù)執(zhí)行的技術(shù)規(guī)程，不少單位按照一般樹木管理的方式進(jìn)行管理，一些樹齡較長(zhǎng)、長(zhǎng)勢(shì)較好、具有較高觀賞價(jià)值的古樹名木后續(xù)資源未能采取措施加以重點(diǎn)保護(hù)。

2)養(yǎng)護(hù)不當(dāng) 許多古樹生存在人為活動(dòng)頻繁的區(qū)域，較大地改變了其原生生存環(huán)境。此外，土質(zhì)肥度低、生存空間小，嚴(yán)重阻礙樹木生長(zhǎng)，使得樹木生長(zhǎng)緩慢，抵抗力降低。

5.2 對(duì)策建議

1)科學(xué)養(yǎng)護(hù) 利用枝江市古樹名木保護(hù)信息管理系統(tǒng)對(duì)古樹名木養(yǎng)護(hù)管理工作進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)每一棵古樹所處的位置、生長(zhǎng)情況、病蟲害防治情況等進(jìn)行詳細(xì)記錄。對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境惡化、生長(zhǎng)勢(shì)衰弱、受病蟲危害嚴(yán)重的古樹名木逐株制定具體保護(hù)措施，通過執(zhí)法隊(duì)、專業(yè)技術(shù)人員對(duì)枝江市古樹名木實(shí)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理。

2)做好古樹名木普查工作 普查工作應(yīng)至少2a開展一次，以便全面及時(shí)地掌握每株古樹的生長(zhǎng)狀況和管護(hù)情況。開展經(jīng)常性的普查、復(fù)查，并為古樹建檔、掛牌，詳細(xì)掌握古樹的生長(zhǎng)情況和管護(hù)情況詳細(xì)掌握，為科學(xué)管護(hù)提供重要依據(jù)。

3)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新 數(shù)據(jù)庫(kù)是古樹名木工作實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、科學(xué)化管理的一種必要手段，應(yīng)在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行補(bǔ)充、更新、完善。此外，應(yīng)加強(qiáng)準(zhǔn)古樹(樹齡在80a以上且生長(zhǎng)健壯的非速生樹種)資源的保護(hù)工作。

6 結(jié)語(yǔ)

將GIS應(yīng)用于古樹名木的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理中，不僅有利于提高枝江市古樹名木管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、信息化和數(shù)字化的水平，同時(shí)也有利于枝江市園林部門加大對(duì)古樹名木的監(jiān)管，有利于對(duì)古樹名木資源的科學(xué)規(guī)劃以及相應(yīng)的維護(hù)。系統(tǒng)通過電子地圖顯示名木古樹的空間分布，實(shí)現(xiàn)了古樹名木的地理信息和自然屬性信息的一體化存儲(chǔ)、編輯、查詢、顯示、統(tǒng)計(jì)和輸出；系統(tǒng)提供的基古樹名木空間和屬性信息的多樣化查詢方式，為枝江市名木古樹資源的動(dòng)態(tài)管理、監(jiān)測(cè)和養(yǎng)護(hù)提供了便利。通過數(shù)字化管理系統(tǒng)，對(duì)古樹名木數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，可以實(shí)時(shí)更新古樹名木現(xiàn)狀并及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理。