基于GIS的園林綠化信息管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

梅建東 梁羅芳

(1. 浙江遠(yuǎn)卓科技有限公司, 浙江 杭州 310012; 2. 景寧畬族自治縣測(cè)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(hù)人們的生活環(huán)境和提高城市空氣質(zhì)量,2020年1月,國(guó)務(wù)院召開(kāi)全國(guó)城市綠化工作會(huì)議,并下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)城市綠化建設(shè)的通知》,該通知對(duì)城市園林綠化指標(biāo)提出了量化要求,使得各級(jí)政府更加重視城市園林綠化的建設(shè)[1]。目前,國(guó)內(nèi)許多城市的園林綠化管理部門(mén)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(huán)境得到了較大程度的優(yōu)化[2],但是,由于城市的發(fā)展越來(lái)越快,城市的規(guī)模越來(lái)越大,城市的園林綠化資源種類多[3]、數(shù)量大且分管的部門(mén)多,導(dǎo)致城市園林綠化信息統(tǒng)計(jì)難、更新慢,不能準(zhǔn)確獲得城市園林綠化的現(xiàn)狀信息和變化信息,園林綠化的評(píng)估和規(guī)劃靠經(jīng)驗(yàn)和人工,園林綠化的管理效率慢[4]等問(wèn)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(tái)勢(shì)在必行且意義重大。

本文在調(diào)研城市園林綠化的管理及業(yè)務(wù)的實(shí)際需求后,利用先進(jìn)地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和通信技術(shù),重新梳理城市園林綠化資源,構(gòu)建了園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫(kù),開(kāi)發(fā)了城市園林綠化信息管理平臺(tái),直觀展現(xiàn)了城市園林綠化的各類資源空間位置、屬性信息、統(tǒng)計(jì)圖表等,使城市園林綠化工作更為高效。

1 建設(shè)目標(biāo)

1.1 城市園林綠化資源數(shù)字化

在統(tǒng)一的空間基準(zhǔn)下,以城市大比例地形圖為基礎(chǔ)底圖,對(duì)城市園林綠化空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理和入庫(kù)等,構(gòu)建城市園林綠化資源大數(shù)據(jù)庫(kù),從而實(shí)現(xiàn)了城市園林綠化資源的數(shù)字化,直觀展現(xiàn)城市園林綠化的各類信息,如:道路兩側(cè)綠化信息、古樹(shù)名木信息、數(shù)字公園信息和園林綠化養(yǎng)護(hù)巡查信息等,為制定城市發(fā)展戰(zhàn)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(xì)化

通過(guò)重新梳理城市園林綠化各部門(mén)的工作職責(zé)和園林綠化數(shù)據(jù)資源,搭建了城市園林綠化信息管理平臺(tái),探索了一條將平臺(tái)與日常業(yè)務(wù)工作整合的工作方法,實(shí)現(xiàn)了城市園林綠化的各部門(mén)電子政務(wù)管理、園林綠化的資源管理、園林綠化的養(yǎng)護(hù)巡查管理、園林綠化的工程管理、數(shù)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(xué)化

平臺(tái)充分利用GIS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),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(guò)平臺(tái)對(duì)城市園林綠化的各類數(shù)據(jù)更為直觀了解,并提供各種分析圖表、報(bào)表以及輔助性決策支持,有助于園林綠化規(guī)劃設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析、管理決策等[6]。

2 總體框架設(shè)計(jì)

城市園林綠化平臺(tái)總體架構(gòu)由五層組成,即:軟硬件支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層和用戶層[7],總體框架設(shè)計(jì)如圖1所示。軟硬件支撐層是平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ),提供相應(yīng)的存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和軟件等;數(shù)據(jù)層構(gòu)建了城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫(kù),管理園林綠化資源的各類數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),為園林綠化應(yīng)用及輔助決策提供翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐;服務(wù)層為平臺(tái)直接提供各種服務(wù),如:安全認(rèn)證服務(wù)、資源目錄服務(wù)、信息發(fā)送服務(wù)等;應(yīng)用層是平臺(tái)的展示窗口,實(shí)現(xiàn)園林綠化部門(mén)的電子政務(wù)管理、綠源綠化資源的管理、養(yǎng)護(hù)巡查管理以及數(shù)字公園管理等;用戶層是平臺(tái)的使用人員,主要包括園林綠化管理部門(mén)、城市其他管理部門(mén)、園林綠化建設(shè)單位人員、公眾等。兩側(cè)包括功能體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、保障體系、安全體系,確保平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1 多路徑效應(yīng)示意圖

3 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

城市園林綠化信息管理平臺(tái)在遵循現(xiàn)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上,根據(jù)自身項(xiàng)目特點(diǎn)和要求,制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。園林綠化數(shù)據(jù)處理類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以標(biāo)準(zhǔn)化處理為目標(biāo),制定數(shù)據(jù)語(yǔ)義、數(shù)據(jù)完善、空間基準(zhǔn)、類型規(guī)范等的處理規(guī)范[8]。園林綠化數(shù)據(jù)建庫(kù)類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,針對(duì)園林綠化的多源、異構(gòu)基本特點(diǎn),以數(shù)據(jù)融合為目標(biāo),研究并制訂園林綠化數(shù)據(jù)提交、數(shù)據(jù)建庫(kù)及動(dòng)態(tài)更新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,給園林綠化數(shù)據(jù)提供一個(gè)統(tǒng)一的可接入標(biāo)準(zhǔn),以保證園林綠化數(shù)據(jù)能夠基于同一平臺(tái)進(jìn)行管理、展示和應(yīng)用,促進(jìn)園林綠化數(shù)據(jù)的無(wú)縫銜接。

3.2 數(shù)據(jù)整合建庫(kù)

城市園林綠化信息管理平臺(tái)匯集園林綠化各部門(mén)的數(shù)據(jù)資源和基礎(chǔ)地理信息資源,包括:結(jié)構(gòu)化園林綠化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化空間數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[9]。根據(jù)園林綠化業(yè)務(wù)邏輯梳理形成電子政務(wù)數(shù)據(jù)、園林綠化資源數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)巡查數(shù)據(jù)、數(shù)字公園數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)等,構(gòu)建城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫(kù),并依托數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)入庫(kù)、管理、更新和分析等。城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)總體架構(gòu)示意圖如圖2所示,包括園林綠化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。

圖2 城市園林綠化資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)總體架構(gòu)示意圖

4 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

平臺(tái)采用面向服務(wù)的架構(gòu)(Service-Oriented Architecture, SOA)體系結(jié)構(gòu)、基于Java 2平臺(tái)的瀏覽器/服務(wù)器程序架構(gòu)和GIS的開(kāi)放平臺(tái)架構(gòu),模塊化開(kāi)發(fā)[10]。GIS平臺(tái)軟件采用ArcGIS10.5以及利用ArcGIS API for Java Script進(jìn)行Web開(kāi)發(fā);數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)采用Oracle11g+ArcSDE。平臺(tái)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(yǎng)護(hù)巡查管理、園林綠化決策分析管理和虛擬公園管理等。平臺(tái)功能示意圖如圖3所示。

圖3 平臺(tái)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(wù)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(shí)現(xiàn)個(gè)人事務(wù)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(wù)管理提供日常工作中的各項(xiàng)事務(wù)申請(qǐng),如:公務(wù)用車申請(qǐng)、會(huì)議室使用申請(qǐng)、辦公用品申請(qǐng)和請(qǐng)假申請(qǐng)等。公文管理實(shí)現(xiàn)了公文流轉(zhuǎn)的辦理,如:收文管理、發(fā)文管理以及督辦管理等。園林綠化工程行政審批管理實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市園林綠化新增、改造、擴(kuò)建等項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)方案審批和資質(zhì)審批。檔案管理主要包括車輛檔案、信訪檔案、政務(wù)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(shí)現(xiàn)了對(duì)各種綠地類型進(jìn)行三級(jí)管理。第一級(jí)為綠地信息管理,包括綠地名稱、綠地類別、綠地性質(zhì)、養(yǎng)護(hù)單位、責(zé)任人等;綠地所屬養(yǎng)護(hù)單位實(shí)現(xiàn)對(duì)綠地的屬性信息進(jìn)行修改,并且查看修改后的綠地和綠地歷史的GIS對(duì)比圖,還可以對(duì)綠地進(jìn)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(duì)綠地里的每個(gè)綠地塊進(jìn)行定位,通過(guò)綠地信息可以關(guān)聯(lián)綠地的動(dòng)態(tài)信息,包括綠地的工程信息、巡查信息、養(yǎng)護(hù)信息、病蟲(chóng)害情況等。第二級(jí)為綠地塊信息管理,當(dāng)綠地類型為道路綠地(道路綠地屬于附屬綠地大類里)時(shí),綠地塊類型包括墻基綠地、人行道綠地、兩側(cè)分車帶綠地以及中央分車帶綠地幾種類型。第三級(jí)是綠地塊下的各種綠化資源,包括喬木(多株,維護(hù)喬木群的整體信息)、灌木(多株,維護(hù)灌木群的整體信息)、花卉(面積)、行道樹(shù)以及古樹(shù)名木等。

4.3 園林綠化養(yǎng)護(hù)巡查管理

園林綠化養(yǎng)護(hù)巡查管理包括養(yǎng)護(hù)計(jì)劃管理、養(yǎng)護(hù)實(shí)施管理和養(yǎng)護(hù)巡查考核管理等。園林綠化養(yǎng)護(hù)計(jì)劃管理實(shí)現(xiàn)了園林綠化養(yǎng)護(hù)記錄表信息的錄入,如:養(yǎng)護(hù)綠地、養(yǎng)護(hù)單位、養(yǎng)護(hù)內(nèi)容、養(yǎng)護(hù)月份、養(yǎng)護(hù)措施、所屬年份、等信息,還可以查看每月養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的實(shí)施情況,正常進(jìn)度為綠色滾動(dòng)條,進(jìn)度延期用紅色進(jìn)度條。養(yǎng)護(hù)實(shí)施管理是對(duì)養(yǎng)護(hù)實(shí)施工作的一個(gè)實(shí)時(shí)跟蹤,領(lǐng)導(dǎo)可以通過(guò)該功能了解養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)展情況、養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量情況,如果沒(méi)達(dá)到計(jì)劃中的養(yǎng)護(hù)的次數(shù)要求,系統(tǒng)給出消息提醒,提醒養(yǎng)護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)巡查考核管理是對(duì)養(yǎng)護(hù)單位的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)效益等進(jìn)行綜合分析,由考核人員對(duì)各下屬單位以及責(zé)任人進(jìn)行評(píng)分。考核明細(xì)包括綠地斑塊編號(hào)、考核項(xiàng)目、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、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(shí)現(xiàn)了城市綠地面積統(tǒng)計(jì)、城市綠地分布統(tǒng)計(jì)以及城市苗木匯總統(tǒng)計(jì)等,如:按綠地類型統(tǒng)計(jì)綠地面積,綠地類型包括公園綠地、道路綠地、生產(chǎn)綠地、其他綠地等,可以按綠地等級(jí)統(tǒng)計(jì)、公園統(tǒng)計(jì)和行政區(qū)劃統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)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(jù)。

4.5 數(shù)字公園管理

數(shù)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(shè)施管理、公園景點(diǎn)管理和公園游樂(lè)網(wǎng)點(diǎn)管理。通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)公園的資源、巡查、監(jiān)控、人流量統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)站發(fā)布等功能進(jìn)行綜合管理。

5 平臺(tái)特色

5.1 “統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一服務(wù)”的數(shù)據(jù)服務(wù)模式

平臺(tái)采用“統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一服務(wù)” 的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)模式。將基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、園林綠化空間數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)。由于數(shù)據(jù)量較大,對(duì)于部分?jǐn)?shù)據(jù)可以通過(guò)靜態(tài)映象在部分園林綠化部門(mén)本地服務(wù)器存儲(chǔ),以提高訪問(wèn)的效率,但數(shù)據(jù)發(fā)布和數(shù)據(jù)更新工作由數(shù)據(jù)中心完成。所有的地理信息服務(wù),如查詢服務(wù)、統(tǒng)計(jì)服務(wù)等,由數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一發(fā)布服務(wù),各部門(mén)通過(guò)政務(wù)內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行服務(wù)調(diào)用。

5.2 以管理為中心、以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)

平臺(tái)建設(shè)強(qiáng)調(diào)“以管理為中心、以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向、以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)”。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(shù)字公園管理工作的要求,建設(shè)的信息化平臺(tái)是面向各部門(mén)的具體管理職能,建立以具體業(yè)務(wù)為主題的應(yīng)用體系,簡(jiǎn)化每個(gè)管理環(huán)節(jié)上的操作,并提供相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參考,推送相關(guān)的提示信息。以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向,就是平臺(tái)建設(shè)中的信息流、數(shù)據(jù)流應(yīng)符合園林綠化管理工作的特點(diǎn),在把握業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)規(guī)律的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流、信息流和數(shù)據(jù)流的一致關(guān)聯(lián)。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),是將基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和園林綠化專業(yè)數(shù)據(jù)在統(tǒng)一坐標(biāo)系進(jìn)行疊加顯示,構(gòu)建園林綠化“一張”,為園林綠化的管理和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

6 結(jié)束語(yǔ)

本論文綜述了利用GIS技術(shù)搭建城市園林綠化信息管理平臺(tái)的方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市園林綠化成果的管理、展示、查詢、統(tǒng)計(jì)和分析等功能。平臺(tái)建設(shè)后一是提高了園林植物移植成活率、園林植物病蟲(chóng)害防治效果、園林植物養(yǎng)護(hù)工作效率、園林植物養(yǎng)護(hù)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(mén)的決策水平,節(jié)約園林綠化管理的投資。但是也存在部分部門(mén)重視平臺(tái)成果,還是采用傳統(tǒng)工作方式、數(shù)據(jù)錄入不完善等問(wèn)題,下一步,平臺(tái)將繼續(xù)完善功能、豐富和更新園林綠化數(shù)據(jù),提升城市園林綠化信息化和精細(xì)化管理水平。