基于GIS的公益林管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(yè)務(wù)出發(fā)，從公益林調(diào)整、界定書管理、公益林補(bǔ)償管理、公益林巡護(hù)管理等業(yè)務(wù)角度對(duì)公益林工作進(jìn)行基于GIS的信息化設(shè)計(jì)，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(guī)范化，為各地公益林的信息化管理提供參考。

關(guān)鍵詞 公益林；GIS；信息化；管理

中圖分類號(hào) S750? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 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(yǎng)水源、固土保肥、調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、景觀游憩和保護(hù)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(diǎn)林業(yè)生態(tài)縣，截至2021年，仁化縣森林覆蓋率82.39%，其中省級(jí)以上公益林面積74 753.71 hm2。仁化縣森林廣布、地形復(fù)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(hù)、管理的建設(shè)方案，有利于信息化建設(shè)和管理的進(jìn)一步推廣。根據(jù)仁化縣森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)，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(hù)和改善人類生存環(huán)境、保持生態(tài)平衡、保存物種資源、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、森林旅游等為主要經(jīng)營(yíng)目標(biāo)的森林和灌木林。公益林管理具體業(yè)務(wù)內(nèi)容如圖2所示。

公益林管理工作包括公益林保護(hù)、經(jīng)營(yíng)、監(jiān)測(cè)和資源檔案管理，維護(hù)公益林穩(wěn)定，保障公益林能有效發(fā)揮生態(tài)效應(yīng)。管理工作中尤其是日常巡護(hù)、監(jiān)測(cè)需要投入較大的人力。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要針對(duì)公益林林地監(jiān)測(cè)，包括公益林落界和界定書管理、本底資源調(diào)查及變化管理。利用信息化手段，摸清資源本底情況，實(shí)時(shí)、快速掌握變化動(dòng)態(tài)，為公益林管理、優(yōu)化決策提供支撐。

針對(duì)這些現(xiàn)狀需要建設(shè)一套數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“一張圖”管理，保障圖形數(shù)據(jù)不重疊、不缺漏，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。建設(shè)公益林管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對(duì)公益林的日常業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)公益林變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)管，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，輔助決策，優(yōu)化公益林管理和公益林分布。

2 建設(shè)目標(biāo)

2.1 形成“一套數(shù)”

充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如遙感技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，貫徹現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將公益林、天保數(shù)據(jù)以及一、二類調(diào)查數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，形成數(shù)據(jù)規(guī)范、權(quán)屬清晰的公益林本底“一張圖”；以需求為導(dǎo)向，根據(jù)專題要素，形成專題數(shù)據(jù)“一張圖”；以圖層疊加方式支撐林業(yè)數(shù)據(jù)分析，最終產(chǎn)生實(shí)時(shí)更新和統(tǒng)計(jì)分析的“一套數(shù)”。

2.2 流程標(biāo)準(zhǔn)化

進(jìn)行業(yè)務(wù)流程梳理，形成規(guī)范化流程節(jié)點(diǎn)，包括申請(qǐng)材料、審查內(nèi)容、審查要求、審批時(shí)長(zhǎng)等，實(shí)現(xiàn)公益林管理業(yè)務(wù)在線辦、高效辦。

2.3 決策智能化

基于森林資源數(shù)據(jù)，利用科學(xué)的模型評(píng)估方法，進(jìn)行智能化評(píng)估、趨勢(shì)分析和輔助決策。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

公益林信息系統(tǒng)建設(shè)主要是為了實(shí)現(xiàn)公益林?jǐn)?shù)據(jù)資源共享、資源數(shù)字化管理。系統(tǒng)基于C/S聯(lián)合B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，基于B/S架構(gòu)的子系統(tǒng)，包括界定書管理子系統(tǒng)、公益林調(diào)整子系統(tǒng)、公益林補(bǔ)償子系統(tǒng)、公益林巡護(hù)子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)。基于C/S架構(gòu)的子系統(tǒng)，包括公益林巡護(hù)子系統(tǒng)，主要為移動(dòng)端。

系統(tǒng)邏輯構(gòu)架設(shè)計(jì)，以林業(yè)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以林業(yè)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)、軟件建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)安全體系為規(guī)范體系，建立界定書管理子系統(tǒng)、公益林調(diào)整子系統(tǒng)、公益林補(bǔ)償子系統(tǒng)、公益林巡護(hù)子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)（圖3）。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，基于林內(nèi)政務(wù)網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)，各級(jí)林業(yè)部門局域網(wǎng)，主要利用交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與政府信息中心的連接。局域網(wǎng)借助百兆雙絞線與客戶端局域網(wǎng)連接。

部署架構(gòu)，系統(tǒng)依托政務(wù)網(wǎng)，通過縣、鎮(zhèn)、村三級(jí)政府中心連接，在政府內(nèi)網(wǎng)運(yùn)行。涉及二、三維GIS服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、業(yè)務(wù)審批服務(wù)器、備份服務(wù)器等。通過權(quán)限訪問中心數(shù)據(jù)，用戶經(jīng)過授權(quán)后可以訪問應(yīng)用服務(wù)器部署的系統(tǒng)。

4 功能設(shè)計(jì)

4.1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

公益林管理中既有柵格數(shù)據(jù)（如影像圖），又有矢量數(shù)據(jù)（如林班數(shù)據(jù)），還有業(yè)務(wù)審批過程中的圖片、表格等數(shù)據(jù)，具有多源、異構(gòu)的特點(diǎn)。GIS系統(tǒng)能夠直觀地展示管理空間位置、圖形和屬性信息，具有簡(jiǎn)單、便捷、直觀、易用等特點(diǎn)[2]。首先，建設(shè)數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，確定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)、投影方式以及矢量數(shù)據(jù)屬性標(biāo)準(zhǔn)，包括字段、字段類型、值域、格式要求等。其次，依據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，進(jìn)行空間檢查，去除重疊和縫隙[3]；進(jìn)行屬性檢查，依據(jù)現(xiàn)有業(yè)務(wù)進(jìn)行字段補(bǔ)充、修正，確認(rèn)無誤后數(shù)據(jù)入庫。

4.2 界定書管理子系統(tǒng)

界定書管理子系統(tǒng)，提供界定書的管理和查看，界定書新增審批、界定書調(diào)整審批、界定書退出審批。界定書信息包括界定書編號(hào)、所在行政區(qū)、發(fā)證時(shí)間、林地面積、所在位置、林木所有權(quán)和林地四至等信息。系統(tǒng)提供歷史審批界定書查詢、瀏覽、統(tǒng)計(jì)等功能。界定書新增審批，系統(tǒng)提供公益林圖形選擇、申請(qǐng)信息錄入及附件上傳功能?？梢栽谙到y(tǒng)中查詢、瀏覽申請(qǐng)書信息。

公益林權(quán)屬發(fā)生變化時(shí)，可以在模塊中進(jìn)行調(diào)整，例如爭(zhēng)議林地、繼承林地、飛地等情況。模塊提供權(quán)屬調(diào)整申請(qǐng)，申請(qǐng)材料填報(bào)，圖形編輯和申報(bào)。審批階段，可以查看界定書信息、申請(qǐng)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(bǔ)正要求后退回。收到退回件后，可以進(jìn)行材料補(bǔ)正，補(bǔ)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(jìn)行保護(hù)與管理，需要進(jìn)行界定書退出申請(qǐng)和審批。系統(tǒng)提供界定書退出申請(qǐng)與審批。

4.3 公益林調(diào)整子系統(tǒng)

公益林調(diào)整主要包括調(diào)整被征占的公益林、調(diào)整區(qū)劃不合理的公益林、調(diào)整公益林采伐限額等[3]。調(diào)整的原則是需要保持生態(tài)穩(wěn)定和面積平衡。通過調(diào)整后公益林更加集中連片，更好發(fā)揮生態(tài)效益。

公益林調(diào)整包括調(diào)入和調(diào)出，調(diào)入以林農(nóng)自愿為前提，進(jìn)行公益林調(diào)整；調(diào)出則是由于林地屬性改變或用于開發(fā)建設(shè)，則需要調(diào)出。系統(tǒng)提供公益林調(diào)整業(yè)務(wù)審批和管理功能。申請(qǐng)階段，提供申請(qǐng)材料填報(bào)、公益林圖斑編輯和修改功能；在審批階段，系統(tǒng)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(qǐng)要求的還可以退回，進(jìn)行材料補(bǔ)正；滿足要求的申請(qǐng)，經(jīng)批準(zhǔn)完成審批，提交后調(diào)入信息自動(dòng)歸檔，調(diào)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(bǔ)償子系統(tǒng)

公益林補(bǔ)償子系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)內(nèi)容為上級(jí)安排資金后，鎮(zhèn)、村級(jí)根據(jù)公益林實(shí)際面積進(jìn)行資金發(fā)放。建設(shè)補(bǔ)償資金發(fā)放進(jìn)度、補(bǔ)償資金安排、補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等模塊，并與銀行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償名單由本系統(tǒng)推送至銀行，發(fā)放情況由銀行實(shí)時(shí)反饋至系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的實(shí)時(shí)更新、查看和管理。

在補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以查看上級(jí)制定的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)已有公益林面積，計(jì)算、查看和核對(duì)補(bǔ)償資金。在補(bǔ)償資金發(fā)放進(jìn)度模塊，可以直觀地查看各級(jí)行政區(qū)補(bǔ)償資金發(fā)放的進(jìn)度，方便進(jìn)行進(jìn)度跟蹤。在補(bǔ)償資金安排模塊可以填寫補(bǔ)償人員賬戶信息，對(duì)賬戶信息進(jìn)行編輯、修改、查詢、導(dǎo)入、導(dǎo)出等操作。系統(tǒng)對(duì)接銀行系統(tǒng)，賬戶信息確認(rèn)無誤后，即可發(fā)送至銀行，銀行根據(jù)接收到的賬戶信息進(jìn)行資金發(fā)放。同時(shí)，錯(cuò)誤的賬戶信息反饋至本系統(tǒng)，經(jīng)糾正無誤后，再次傳送至銀行系統(tǒng)，直至全部發(fā)放完成。系統(tǒng)提供接收信息提醒，信息修改和發(fā)送等功能。用戶可以在本模塊查看資金發(fā)放情況、修正錯(cuò)誤信息和跟蹤發(fā)放進(jìn)度。

4.5 公益林巡護(hù)子系統(tǒng)

公益林巡護(hù)工作即通過開展巡查工作，監(jiān)管森林火情、亂砍亂伐、違規(guī)用地等情況。巡護(hù)工作的開展主要有定期巡護(hù)、隨機(jī)巡護(hù)、重點(diǎn)巡護(hù)3種方式[4]。將巡護(hù)管理工作信息化，既方便巡護(hù)員查看未巡護(hù)林地，也便于分析易燃點(diǎn)、違規(guī)用地事故多發(fā)點(diǎn)，支撐公益林高效巡護(hù)管理。

系統(tǒng)建設(shè)公益林巡護(hù)子系統(tǒng)的桌面端和移動(dòng)端，桌面端發(fā)布巡查任務(wù)、管理巡查信息。移動(dòng)端用于外業(yè)巡查，記錄巡查結(jié)果和巡查軌跡。

（1）巡護(hù)任務(wù)。巡護(hù)任務(wù)是開展巡護(hù)工作的依據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成定期巡護(hù)任務(wù)、重點(diǎn)巡護(hù)任務(wù)，移動(dòng)端可以新增上報(bào)隨機(jī)巡查任務(wù)。桌面端提供巡護(hù)任務(wù)新建、修改、下達(dá)功能，也可以查看移動(dòng)端上報(bào)的巡護(hù)結(jié)果和巡護(hù)軌跡。移動(dòng)端提供隨機(jī)巡查任務(wù)的新建、修改、下達(dá)功能，也可以查看歷史巡護(hù)任務(wù)。

（2）巡護(hù)軌跡。桌面端巡護(hù)軌跡，可以查看歷史巡護(hù)軌跡，合理規(guī)劃巡護(hù)路線和頻率。移動(dòng)端巡護(hù)軌跡模塊，可以新增巡護(hù)軌跡，系統(tǒng)開始記錄巡護(hù)軌跡。巡護(hù)結(jié)束后可以將巡護(hù)軌跡導(dǎo)入到巡護(hù)任務(wù)中并進(jìn)行提交。

（3）案件上報(bào)。案件上報(bào)模塊，用于上報(bào)和管理林地案件，包括病蟲害、火災(zāi)、違法用地等內(nèi)容。桌面端用于查看和跟蹤上報(bào)案件，移動(dòng)端用于上報(bào)林地案件。

（4）移動(dòng)端圖形平臺(tái)。移動(dòng)端圖形平臺(tái)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(dòng)端進(jìn)行放大、縮小展示，為外業(yè)巡護(hù)工作提供導(dǎo)航功能。

4.6 決策支持子系統(tǒng)

4.6.1 圖形平臺(tái)。建立圖形平臺(tái)，對(duì)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(diào)整公益林圖層等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

系統(tǒng)提供圖形瀏覽功能，包括放大、縮小、卷簾功能；測(cè)量功能，包括測(cè)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(tái)架構(gòu)如圖4所示。

4.6.2 分析決策平臺(tái)。分析決策平臺(tái)基于系統(tǒng)中的圖形數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)森林覆蓋率、森林面積、森林蓄積量、林業(yè)用地面積、公益林面積、省級(jí)公益林面積、國(guó)家級(jí)公益林面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，公益林調(diào)入、調(diào)出統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)償資金發(fā)放進(jìn)度統(tǒng)計(jì)。還可進(jìn)行自定義設(shè)置，包括選擇不同時(shí)間和地區(qū)的數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)圖的展示形式。

（1）知識(shí)庫。知識(shí)庫的構(gòu)建包括知識(shí)獲取、知識(shí)表示和知識(shí)存儲(chǔ)。知識(shí)獲取主要是獲取分析和評(píng)價(jià)的業(yè)務(wù)流程、相關(guān)知識(shí)與規(guī)則；知識(shí)表示，則將獲取到的知識(shí)以計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的形式表示，供推理機(jī)推理；知識(shí)存儲(chǔ)則將所表示的知識(shí)，以固定形式存儲(chǔ)下來，以供提取使用。

（2）模型庫。公益林調(diào)整分析，統(tǒng)計(jì)分析公益林調(diào)整的類型、面積、分布情況以及公益林調(diào)整審批效能、公益林調(diào)整通過率等情況益林調(diào)入決策支持，依據(jù)生態(tài)區(qū)位、林班分布及公益林周邊林地情況，對(duì)集中連片、生態(tài)區(qū)位重要的地區(qū)可以優(yōu)先用于公益林調(diào)整“占補(bǔ)平衡”，提高公益林調(diào)整效率，優(yōu)化公益林分布，形成生態(tài)優(yōu)勢(shì)[5]。界定書管理分析，通過對(duì)比公益林分布和界定書分布情況，分析各地爭(zhēng)議地分布，建立爭(zhēng)議檔案，就典型示例進(jìn)行提取，為權(quán)屬爭(zhēng)議的解決提供依據(jù)。公益林巡護(hù)分析，分析巡護(hù)力量分布、巡護(hù)軌跡分布、巡護(hù)力量欠缺地區(qū)（地段），巡護(hù)人員出勤情況，提高巡護(hù)管理水平。公益林補(bǔ)償分析，分析各地補(bǔ)償資金發(fā)放效率、發(fā)放金額，支持報(bào)表的導(dǎo)出和管理。

通過分析林地?cái)?shù)據(jù)，輔助林地管理、布局和生態(tài)環(huán)境優(yōu)化決策。同時(shí)，通過管理公益林調(diào)整、界定書審批、公益林補(bǔ)償方法等情況，分析現(xiàn)有管理存在的不足，進(jìn)行林業(yè)管理工作優(yōu)化，提高林業(yè)管理工作效率，提升群眾滿意度。

（3）成果庫。根據(jù)模型庫，運(yùn)算生成優(yōu)先調(diào)入圖層、爭(zhēng)議地圖層和巡護(hù)薄弱圖層。

5 結(jié)語

本文基于仁化縣公益林現(xiàn)有業(yè)務(wù)，從調(diào)整、界定書、巡護(hù)和補(bǔ)償?shù)臉I(yè)務(wù)角度進(jìn)行了基于GIS的信息化分析和設(shè)計(jì)，為公益林的信息化管理提供了思路。下一步將進(jìn)一步探索公益林保護(hù)管理、經(jīng)營(yíng)管理、檔案管理、監(jiān)督管理等的信息化，實(shí)現(xiàn)公益林的全流程管理，推動(dòng)公益林管理智能化。

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（責(zé)編：何 艷）