基于WebGIS的国有林权管理信息系统研建

2017-06-05徐爱俊

林业资源管理 2017年2期

李记,徐爱俊,张弘

(1.浙江农林大学信息工程学院,浙江临安 311300；2.浙江农林大学浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室,浙江临安 311300；3.浙江省科技信息研究院,杭州 310006)

李记1,2,徐爱俊1,2,张弘3

根据国有林权改革以及林权信息化管理的需要,以国有林管理为研究对象,分析其监管过程,实现国有林监管过程的数字化与网络化。基于WebGIS技术,研建了国有林权管理信息系统,实现了国有林权管理的山场管理、林权管理、地图管理、报表管理等功能。分析了国有林权管理的技术架构,功能结构,数据流程,数据库等,基于RBAC的权限角色设置技术使林权信息登记查询更准确,使管理更加有效。

国有林权管理；WebGIS； RBAC

国有林区在我国林业中占有较大比重,对经济和社会可持续发展有较大影响,为我国林业稳步健康发展提供了重要的基础支撑。林权改革以及发展历程经验表明,林业产权制度改革、产权明晰和管理制度化是调动林业生产经营主体的基本前提[1-2],所以运用信息化手段保障国有林改革健康有序平稳的进行尤为重要[3-5]。浙江省是我国南方重点国有林区之一,改革开放与市场经济发展促进了国有森林资产市场的活跃[6-7],森林资源流转与交易日渐增多[8-9]。同时,随着权属改革、林地林木流转改革以及林场改革等国有林改革内容的不断深入,明确国有林权的边界、资产状况与山林权属等显得尤为迫切。本研究分析国有林管理监管过程,实现国有林监管过程的数字化与网络化,着重要解决以下问题:

1) 简化、优化国有林权管理各环节,实现国有林权管理内部各环节的关联,并能与集体林管理之间实现信息联动与互动,同时避免数据之间的不一致,数据更新不及时等问题；

2) 减少和最大限度地避免由于环节多和联动要求产生的误差或错误,实现现行分工流程的优化,降低成本,提高工作效率；

3) 建立全面、直观、准确、及时的国有林权管理信息系统,实现用鼠标就能很好地解决国有林“在哪里”、“谁在管理”、“资源状况如何”等问题。

本文以浙江省临安市为例,利用WebGIS技术[10],基于silverlight 5+ArcGIS Server 10.3技术架构,数据库设计采用SQL server 2005,在ASP.NET框架内,使用微软Visual Studio 2010+C#开发平台,设计并实现了国有林权管理信息系统,实现国有林权管理的山场管理、林权管理、地图管理、报表统计等功能。

1 系统分析与设计

1.1 系统分析

1.1.1 WebGIS架构分析

本研究主要基于GIS组件进行,采用B/S模式,即通过浏览器向Web服务器发送HTTP请求,服务器响应并作出应答。通过下载GIS组件,在Web页面上加载请求的属性和空间数据,由客户通过浏览器进行交互操作,其中,数据服务器层包括GIS服务器和商业服务,GIS服务器主要负责管理相关的空间数据,对数据进行提取、分析、计算、处理等,商业服务器主要完成与空间数据无关的提交请求。请求数据和操作处理结果通过Web服务器反馈到Web浏览器上,转换成通用的页面内容应答客户端(用户操作的HTML页面)请求。用户通过客户端输入用户名和密码进行登录,系统会根据用户的角色权限,为用户提供数据的录入、查询、修改等相关操作入口,系统的工作流程如图1所示。

1.1.2 系统业务流程分析

国有林权管理的主要业务有林权证申请与登记、林权信息输入与管理、林权流转、林权变更与更新、地图管理等功能,具业务体流程如图2所示。

图1 基于B/S模式的WebGIS工作流程图

图2 国有林权管理业务流程图

1.2 系统设计

1.2.1 系统总体架构设计

建立国有林权管理信息系统最终目的就是把国有林数据以电子地图的形式发布到互联网上,对国有林权信息进行表格化管理,让用户能方便、实时地通过网络了解国有林现状,获取自己所需的相关数据,并且对相应的数据生成分析图表。本系统采用了B/S结构模式,利用ArcServer二次开发平台来实现WebGIS的相关功能,其系统结构如图3所示。

图3 系统总体架构设计

1.2.2 系统模块设计

国有林权管理信息系统总体目标是实现国有林的信息录入、审核与监管,并且确保信息审核认证环节各部门间与各环节的联合和有效,所以,系统的功能模块建设应能满足以下目标:

1) 基于多层体系结构,提高系统灵活性、可重用性、良好的扩展性以及系统开发效率；

2) 基于GIS技术,实现空间数据浏览、检索查询、专题制图等GIS功能；

3) 基于权限控制访问技术(RBAC)对用户进行管理,确保系统数据录入、审核、更新的统一性、准确性和安全性；

4) 实现国有森林资源管理、承包合同管理、碳汇管理、林权证管理、地图管理、图证查询、统计分析环节的联动与服务决策。

系统模块结构设计如图4所示:

图4 系统功能模块图

1.2.3 数据库设计

为了保证数据的标准化、结构化和规范化,避免数据信息的重复、无效和冗余,数据库的设计遵循规范性设计原则,数据库字段命名统一使用下划线。为了确保数据库的一致性和完整性,并根据林业的业务需要,我们设计了适当的表间关联,保证减少表间的连接查询操作,从而减少系统的开销。在考虑业务范围的可扩展性需求设计原则的基础上,区域表设计采用分区表设计的方法,其中与用户关联的区域关联(User_poistion)表下面有省、市、区/县、街道/社区或乡镇、村和组表6个关联表；系统业务表有5张表,分别为林权信息表(Certificate)、林地属性信息表(Attribute_data)、空间信息表(Spatial_data)、图片信息数据库(Img_data)与系统操作日志信息表(Operate_log)；根据林业业务的需要,用户采用角色权限登录,用户角色权限表设计为用户信息表(User)、角色信息表(Role)、访问权限表(Access)、组信息表(Node)和用户角色信息表(Role_user)5张表。系统数据库表结构关系如图5所示。

2 关键技术

RBAC,即基于角色的访问控制,是使用角色、级别和约束条件等概念组织起来,可以在一定程度上简化安全管理工作,具有潜在的降低大型网络程序中潜在的安全管理机制的复杂性和成本。林权管理信息系统登录用户从个人到省、市、区/县、社区/街道以及村/组不同行政区层次,权限的等级层次比较多,又加上林权改革的推进,行政权限在不断下放,系统登录以及管理者的职位职能变化频繁,所以系统的权限分配必须具有很好的灵活性和可扩展性。这样,无论从功能方面权限设计,还是资源方面权限设计考虑,基于RBAC的国有林权管理信息系统的权限角色设置,具有良好的可行性。

图5 数据库总体设计

具体实现为:省级部门设置为系统级的超级管理员角色,具有对各下级行政单位的登录操作角色访问权限的设定与修改,无审核认证的前提下,下级管理员不能对其做任何修改；市、区/县、街道/社区、村/组以及个人的登录角色权限的设定依次进行；构建了RBAC权限管理表(用户信息表、角色信息表、访问权限表、组信息表和用户角色信息表),结构模型关系在图5中已经表明,其所具有的内联关系如图6所示。

图6 RBAC元素关系及控制图

后台程序控制各个权限下的页面控件以及功能操作,用户登录及操作权限控制实现过程如下:

FunctionBegin

//登录检测判断session中的user_id是否获得

if(! session[‘user_id’]){

gologin();} //重新登录

Else{根据session[‘user_id’]遍历Role_user数据表,获得role_id值;

string list=trim(session[‘_ACCESS_LIST’]);//获取访问权限的页面清单

if(list){ //有访问页面的权限

根据role_id获得访问权限Access表,得到node_id;

List Menu=new List();//初始化操作页面title列;

foreach(string result in result){Menu[i]=result[‘node_id’];i++;}

统计node_id获得的清单预设(根据控件或者操作的Level层次)页面列表;

循环遍历Menu页面权限清单页面中的控件和功能权限;

Menu[‘title’].controlid[‘disabled’]=true;//true具有操权限、false为无权限(按钮)

Menu[‘title’].operating[‘authorizaiton’]=true;//true放权,false未放权(操作)

}

Display();} //用户进行操作或者管理

FunctionEnd

3 系统实现

本研究采用Silverlight 5+ArcGIS Server 10.3技术架构实现,属性数据使用SQL Server 2005数据库进行管理。系统采用ASP.NET结构,使用微软的Visual Studio 2010+C#开发平台。

该系统实现了国有林权证管理、国有承包合同管理、碳汇基本情况管理、小班管理、系统统计分析等功能,为林权信息的管理提供了有效的规划方案；为林权信息的定位提供了便捷的途径,提高了林权管理人员的工作效率；地图导航的功能,使林权的总体信息查看的认证更加方便、快捷和清晰。图7、图8分别为系统主界面和国有林权管理系统实现的部分功能。

图7 系统功能主界面

图8 国有林权信息管理(录入)

4 结论

随着浙江林权改革快速发展,维护国有林区稳定和谐,推进国有林业产值增速,夯实国有林基础地位已经十分紧迫,信息化与数字化技术应用于国有林权的管理,使管理更加高效、经济和透明。因此,本文研发的国有林权管理信息系统根据现代林业管理的需要,基于B/S模式,利用快速发展的互联网技术,满足对国有林权进行信息化,实现国有林权与集体林权的数据无缝对接,确保了国有林权数据的准确性与权威性,对国有资产的保护有着重要的作用,并且根据现行的林地、林木价格信息等对国有林权的资产进行动态评估,实时统计全临安市的国有林权资产价值情况。该系统的建设使林权管理效率更高、管理成本更低、社会效益更优,从而有效提升国有林权改革与管理水平,为国有资产的保值、增值打下良好的基础。

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Study on State-owned Forest Right Management System Based on WebGIS

LI Ji1,2,XU Aijun1,2,ZHANG Hong3

(1.SchoolofInformationEngineering,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,China;2.ZhejiangProvincialKeyLaboratoryofForestryIntelligentMonitoringandInformationTechnology,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,Zhejiang，China;3.InstituteofscienceandtechnologyInformationofZhejiangProvince,Hangzhou310006,China)

According to state-owned forest tenure reform and information management of forest ownership,this paper took the management of state-owned forest as the object of study,analyzed its regulatory process and made the process digitization and network.This paper constructed the state-owned forest right management system based on WebGIS,which included the functions such as the mountain management,forest ownership management,map management,report forms management.This paper analyzed the technical framework,functional structure,data flow and database of the state-owned forest right management and the RBAC made the forest rights information registration,query more accurate and effective.

management of state-owned forest,WebGIS,RBAC

2016-12-12；

2017-03-31

国家自然科学基金资助项目(31670641)

李记(1990-),男,河南太康人,在读硕士,主要研究方向:资源与环境信息系统。Email:lijixy@aliyun.com

张弘(1980-),男,浙江缙云人,副研究员,主要从事计算机应用技术方面的研究工作。Email:Zh@zjinfo.gov.cn

TP311.52;F326.2

1002-6622(2017)02-0126-05

10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.02.021