靈臺縣森林資源管理融合“一張圖”數(shù)據(jù)存在的問題及其對策

王振偉

（靈臺縣林業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅靈臺 744400）

甘肅省平?jīng)鍪徐`臺縣森林資源管理部門緊跟國策，按照《全國林地保護(hù)利用規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》積極開展森林資源管理工作，在信息化、數(shù)字化技術(shù)的加持下，全縣林業(yè)工作展開新的篇章，逐步形成“一張圖”數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在第三次全國國土調(diào)查的基礎(chǔ)上，靈臺縣積極開展森林資源管理數(shù)據(jù)融合工作，持續(xù)提升“一張圖”數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，以數(shù)據(jù)支撐森林經(jīng)營、林木采伐、監(jiān)督執(zhí)法等工作，不斷推進(jìn)林業(yè)工作的順利開展。目前，加快解決森林資源管理融合“一張圖”數(shù)據(jù)的問題，是靈臺縣林業(yè)工作的重點。

1 形成過程

省級主管部門把控全局，統(tǒng)一安排部署靈臺縣的森林資源管理工作，要求靈臺縣在森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查中運用地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、遙感（Remote Sensing，RS）技術(shù)（簡稱3S 技術(shù)），協(xié)調(diào)使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS），配合移動端設(shè)備，實現(xiàn)對森林資源不同林分、不同地類的“云監(jiān)測”。依托3S 技術(shù)，對林分、地類、地形、地貌等因子進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，進(jìn)而實現(xiàn)全縣覆蓋。同時靈臺縣應(yīng)用ArcView、ArcGIS 軟件，遵循省級、縣級的管理規(guī)范，明確鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村組、林場等部門的林業(yè)工作管理界限，參考解譯標(biāo)志，通過遙感影像對森林資源范圍內(nèi)的河流、公路等要素加以區(qū)分，按照森林資源管理的技術(shù)章程與操作細(xì)則，利用個人數(shù)字助理（Personal Digital Assistant，PDA）進(jìn)行現(xiàn)場參數(shù)采集，持續(xù)完善“一張圖”數(shù)據(jù)[1]。同時利用信息化數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實地驗證的方法，實現(xiàn)對森林資源的動態(tài)化監(jiān)測與管理，進(jìn)而完善圖形數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

在應(yīng)用3S 技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合靈臺縣每年的林地落界、變更、公益林落界數(shù)據(jù)，對接融合國土“三調(diào)”現(xiàn)有數(shù)據(jù)形成最新的森林資源融合成果數(shù)據(jù)；同時在“一張圖”數(shù)據(jù)中及時更新林木采伐、森林經(jīng)營、造林綠化、森林督查等數(shù)據(jù)，有效提升靈臺縣森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)的完善性。為進(jìn)一步提高靈臺縣森林資源管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型速度，提前更換坐標(biāo)系，如從北京54 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為西安80 坐標(biāo)系，從西安80坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為2000 國家大地坐標(biāo)系（China Geodetic Coordinate System 2000，CGCS2000），更換坐標(biāo)系后更新林地變更數(shù)據(jù)、公益林?jǐn)?shù)據(jù)，利用“一張圖”數(shù)據(jù)實現(xiàn)對全縣森林資源的全面覆蓋。無論是坐標(biāo)系的更新轉(zhuǎn)換，還是數(shù)字化技術(shù)的改進(jìn)，都通過省級與市級林業(yè)專家的評審，依托“一張圖”數(shù)據(jù)，形成完整化的森林資源管理數(shù)據(jù)。

2 成果

靈臺縣從數(shù)字化轉(zhuǎn)型的角度，構(gòu)建森林資源管理融合“一張圖”數(shù)據(jù)的矢量文件，管理內(nèi)容包括全縣林地資源、公益林管理等，保持圖形庫和數(shù)據(jù)庫的高度統(tǒng)一?！耙粡垐D”數(shù)據(jù)對接第三次全國國土調(diào)查成果，在融合數(shù)據(jù)中，靈臺縣森林資源因子被分為200 多個小條目，包括地形地貌、地類空間分布、林地征占用、土地權(quán)屬等因子，林業(yè)數(shù)據(jù)庫逐步完善，為基層林業(yè)工作奠定堅實基礎(chǔ)。

靈臺縣年度林業(yè)工作統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2022 年，林業(yè)用地總面積、森林面積、重點公益林面積分別為10.85 萬hm2、8.75 萬hm2、7.36 萬hm2，草原面積、森林蓄積量達(dá)到2.09 萬hm2、204.11 萬m3，全縣森林覆蓋率持續(xù)提升，到2022 年底覆蓋率達(dá)到了53.9%。借助“一張圖”數(shù)據(jù)，靈臺縣逐漸提高生態(tài)修復(fù)、林地資源配置、造林綠化、生態(tài)項目建設(shè)的工作效率，所有林業(yè)工作均圍繞國家政策執(zhí)行，森林資源管理效率不斷提高，一定程度上提高了全縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

3 存在的問題

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性問題

現(xiàn)階段靈臺縣已經(jīng)初步構(gòu)建起“一張圖”數(shù)據(jù)系統(tǒng)，但數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性仍有待提升。數(shù)據(jù)采集、處理、更新等環(huán)節(jié)是否到位，直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。例如，在遙感監(jiān)測靈臺縣森林資源的過程中，技術(shù)本身存在分辨率不足的問題，加上樹木遮擋與其他干擾，極易導(dǎo)致數(shù)據(jù)源失真。再比如GPS 技術(shù)受誤差疊加、信號干擾、林地信息變更等因素的影響，導(dǎo)致森林資源管理數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，降低數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

3.2 數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用問題

在靈臺縣森林資源管理過程中，“一張圖”數(shù)據(jù)包含的矢量因子眾多，如森林因子、地形地貌、各種地類空間分布等，是林業(yè)工作的重要數(shù)據(jù)支持。但受到信息技術(shù)、外部環(huán)境等多種因素的限制，當(dāng)前“一張圖”數(shù)據(jù)的共享度不足，數(shù)據(jù)應(yīng)用程度也不深，各類數(shù)據(jù)格式、接口并未標(biāo)準(zhǔn)化與開放化，“一張圖”數(shù)據(jù)系統(tǒng)與其他林業(yè)管理系統(tǒng)尚未統(tǒng)一交互口徑，數(shù)據(jù)交換與集成無法實現(xiàn)無縫銜接。

3.3 數(shù)據(jù)安全和保護(hù)問題

“一張圖”數(shù)據(jù)囊括靈臺縣所有的森林資源信息，提高數(shù)據(jù)安全是靈臺縣森林資源管理工作的當(dāng)務(wù)之急。目前靈臺縣對“一張圖”數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全維護(hù)不足，存在信息損毀、泄露等風(fēng)險，數(shù)據(jù)系統(tǒng)的管理難度高。持續(xù)提升數(shù)據(jù)安全，是靈臺縣今后林業(yè)工作的重點[2]。

3.4 數(shù)據(jù)更新和維護(hù)問題

“一張圖”數(shù)據(jù)主要用于靈臺縣森林資源的管理，優(yōu)勢在于可動態(tài)監(jiān)測森林資源，但同時要對“一張圖”數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與維護(hù)，才能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高數(shù)據(jù)的時效性。靈臺縣當(dāng)前對于“一張圖”數(shù)據(jù)的更新與維護(hù)較為薄弱，若無法加快更新速度和加強(qiáng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)維護(hù)，將會嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的使用價值[3]。

4 對策

4.1 提升“一張圖”數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

在靈臺縣森林資源管理過程中，可通過以下措施持續(xù)提升“一張圖”數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。1）加強(qiáng)數(shù)據(jù)的驗證和核查，建立數(shù)據(jù)質(zhì)量控制機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性。通過圖斑分析系統(tǒng)，可實現(xiàn)對靈臺縣森林覆蓋率、苗木種類、綠化面積等的實時更新。實時更新圖斑能夠保證林業(yè)管理部門精準(zhǔn)掌控森林資源的變動情況，提高數(shù)據(jù)查驗精準(zhǔn)度。2）加強(qiáng)信息采集人員的培訓(xùn)和管理，增強(qiáng)其專業(yè)技能和責(zé)任意識，減少誤差和遺漏。森林資源管理部門可成立信息采集小組，針對小組工作特點設(shè)置信息采集、整合、梳理等課程，要求所有小組成員必須定期參與課程培訓(xùn)，逐步提高小組成員的信息采集與整合能力。同時，通過在線討論、線下交流會、外出學(xué)習(xí)等間接方式，不斷培養(yǎng)信息采集人員的獨立性與綜合能力。此外，每年年底在森林資源管理部門進(jìn)行績效評比，選派最優(yōu)秀的信息采集員、管理員等作為小組代表外出學(xué)習(xí)深造，持續(xù)增強(qiáng)信息采集人員的工作能力。3）優(yōu)化數(shù)據(jù)源的選擇和獲取方式，選擇分辨率更高、質(zhì)量更好的遙感數(shù)據(jù)源，提高數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。靈臺縣可將GPS 與GIS作為森林資源數(shù)據(jù)獲取的主要技術(shù)，利用GIS 技術(shù)形成森林資源檔案數(shù)據(jù)庫，實時更新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，深化林業(yè)管理工作。利用GPS 技術(shù)導(dǎo)航尋找樣地，完成資源清查、森林資源分類、標(biāo)記等工作。通過科學(xué)應(yīng)用GPS 技術(shù)與GIS 技術(shù)，提高靈臺縣森林資源數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性。

4.2 深化“一張圖”的數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用

在持續(xù)完善“一張圖”數(shù)據(jù)的過程中，靈臺縣要做好森林資源管理數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用。深化數(shù)據(jù)共享可通過以下措施：1）加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用的推廣宣傳，鼓勵各方融合森林資源數(shù)據(jù)和“一張圖”數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的價值和效益；2）優(yōu)化數(shù)據(jù)格式和接口，使其更加標(biāo)準(zhǔn)化和開放化，方便與其他數(shù)據(jù)進(jìn)行無縫集成和交換；3）建立數(shù)據(jù)共享的平臺，促進(jìn)跨部門、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的交流。

在提高數(shù)據(jù)共享效率的基礎(chǔ)上，靈臺縣應(yīng)持續(xù)深化森林資源管理融合“一張圖”數(shù)據(jù)的應(yīng)用。1）參考數(shù)據(jù)進(jìn)行林地管理，借助ArcGIS 軟件，實現(xiàn)現(xiàn)狀工程的緩沖分析與鄰近分析?！耙粡垐D”可以幫助管理員把控林地屬性、空間數(shù)據(jù)，通過植被恢復(fù)圖、現(xiàn)狀圖、采伐圖等，實現(xiàn)林地區(qū)域的合理化分配。2）利用數(shù)據(jù)進(jìn)行林木采伐管理。用GPS 設(shè)備輔助采伐作業(yè)，整理各項GPS 數(shù)據(jù)并導(dǎo)入GIS，通過“一張圖”數(shù)據(jù)推進(jìn)小班輔助設(shè)計，落實林木采伐拐點坐標(biāo)、小班邊界。同時，借助“一張圖”的拓?fù)洹B加分析，可在線監(jiān)測采伐面積、森林蓄積量，嚴(yán)防越界采伐、超限采伐情況的發(fā)生。3）利用數(shù)據(jù)進(jìn)行林權(quán)管理。將經(jīng)過GPS 勘測的數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS，準(zhǔn)確捕捉林地面積、空間位置，實施一戶一證，每戶負(fù)責(zé)對應(yīng)區(qū)域的林地管理，更新林地權(quán)屬的變化進(jìn)程，實現(xiàn)在線動態(tài)管理。

4.3 提高“一張圖”數(shù)據(jù)的安全性

持續(xù)提升靈臺縣森林資源管理融合“一張圖”數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)做到以下2 點。1）建立健全數(shù)據(jù)安全保護(hù)制度，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)和保密。加強(qiáng)數(shù)據(jù)的授權(quán)管理和訪問控制，確保數(shù)據(jù)的使用和共享符合相關(guān)法律法規(guī)。同時，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的監(jiān)督和審計，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理數(shù)據(jù)安全問題，保障數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。2）應(yīng)用多元化網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，不斷提升“一張圖”數(shù)據(jù)安全性。①防火墻技術(shù)。聘請專業(yè)技術(shù)員，編寫防火墻數(shù)據(jù)編碼，定期對防火墻數(shù)據(jù)包、鏈接方式進(jìn)行檢查，持續(xù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，及時修補(bǔ)防火墻漏洞。②加密技術(shù)。根據(jù)“一張圖”數(shù)據(jù)監(jiān)測情況，合理使用對稱加密技術(shù)、非對稱加密技術(shù)。③虛擬專用網(wǎng)技術(shù)。綜合運用隧道技術(shù)、加密解密技術(shù)、密匙管理技術(shù)、使用者與設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)。④入侵檢測技術(shù)。即“一張圖”數(shù)據(jù)安全運行的監(jiān)測系統(tǒng)。通過對防火墻、中央處理器（Central Processing Unit，CPU）利用率、緩存剩余空間等的監(jiān)測，及時處理系統(tǒng)異常情況，避免木馬、病毒入侵[4]。

4.4 強(qiáng)化“一張圖”數(shù)據(jù)的更新和維護(hù)

持續(xù)更新與維護(hù)森林資源管理系統(tǒng)，是提高“一張圖”數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵。靈臺縣林業(yè)部門具體應(yīng)采取以下3 點措施。1）建立數(shù)據(jù)更新維護(hù)機(jī)制，明確各方責(zé)任，及時更新數(shù)據(jù)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)維護(hù)人員的培訓(xùn)和管理，增強(qiáng)其專業(yè)能力和責(zé)任意識，保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。2）加強(qiáng)數(shù)據(jù)更新維護(hù)后的監(jiān)督評估，及時解決問題，保證數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。3）落實數(shù)據(jù)更新維護(hù)的相關(guān)措施。定期對“一張圖”數(shù)據(jù)的代碼庫進(jìn)行檢查維護(hù)，重點檢查關(guān)聯(lián)代碼、防護(hù)代碼、運行代碼等是否正常運轉(zhuǎn)，及時修改錯誤代碼，保障數(shù)據(jù)系統(tǒng)的正常運行；持續(xù)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新，包括執(zhí)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)備份、元數(shù)據(jù)管理與日志管理等操作[5]。

5 結(jié)語

加快實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是當(dāng)前靈臺縣森林資源管理優(yōu)化的重點方向，數(shù)字化技術(shù)有助于推進(jìn)現(xiàn)代化林業(yè)的建設(shè)工作。靈臺縣立足實際問題，針對性給出相應(yīng)的改進(jìn)策略，以期實現(xiàn)森林資源的數(shù)字化、現(xiàn)代化管理，促進(jìn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。