基于GIS的公益林管理信息系统设计

赵敏

摘要 仁化县山地广袤，林地资源丰富，管理难度高。本研究选取具有代表性的仁化县作为主体，从仁化县公益林业务出发，从公益林调整、界定书管理、公益林补偿管理、公益林巡护管理等业务角度对公益林工作进行基于GIS的信息化设计，探索基于GIS的仁化县公益林信息化管理，建立“人—地—钱”一体化管理体系，助力公益林管理规范化，为各地公益林的信息化管理提供参考。

关键词 公益林；GIS；信息化；管理

中图分类号 S750   文献标识码 A

文章编号 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

公益林具有涵養水源、固土保肥、调节小气候、净化空气、景观游憩和保护生物多样性[1]等重要作用。仁化县地处南岭山脉南麓，是广东省重点林业生态县，截至2021年，仁化县森林覆盖率82.39%，其中省级以上公益林面积74 753.71 hm2。仁化县森林广布、地形复杂，选取仁化县作为公益林信息化管理的代表，有利于研究林地保护、管理的建设方案，有利于信息化建设和管理的进一步推广。根据仁化县森林资源二类调查数据，仁化县森林分布和公益林分布情况如图1所示。

1 需求分析

公益林是以保护和改善人类生存环境、保持生态平衡、保存物种资源、科学实验、森林旅游等为主要经营目标的森林和灌木林。公益林管理具体业务内容如图2所示。

公益林管理工作包括公益林保护、经营、监测和资源档案管理，维护公益林稳定，保障公益林能有效发挥生态效应。管理工作中尤其是日常巡护、监测需要投入较大的人力。本次系统设计主要针对公益林林地监测，包括公益林落界和界定书管理、本底资源调查及变化管理。利用信息化手段，摸清资源本底情况，实时、快速掌握变化动态，为公益林管理、优化决策提供支撑。

针对这些现状需要建设一套数据标准，实现“一张图”管理，保障图形数据不重叠、不缺漏，建立统一的数据基础。建设公益林管理业务系统，对公益林的日常业务进行管理，实现公益林变化的动态监管，并进行数据的统计与分析，辅助决策，优化公益林管理和公益林分布。

2 建设目标

2.1 形成“一套数”

充分利用现代信息技术，如遥感技术、GIS技术、数据库技术等，贯彻现行标准规范，将公益林、天保数据以及一、二类调查数据标准化，形成数据规范、权属清晰的公益林本底“一张图”；以需求为导向，根据专题要素，形成专题数据“一张图”；以图层叠加方式支撑林业数据分析，最终产生实时更新和统计分析的“一套数”。

2.2 流程标准化

进行业务流程梳理，形成规范化流程节点，包括申请材料、审查内容、审查要求、审批时长等，实现公益林管理业务在线办、高效办。

2.3 决策智能化

基于森林资源数据，利用科学的模型评估方法，进行智能化评估、趋势分析和辅助决策。

3 系统设计

公益林信息系统建设主要是为了实现公益林数据资源共享、资源数字化管理。系统基于C/S联合B/S架构设计子系统，基于B/S架构的子系统，包括界定书管理子系统、公益林调整子系统、公益林补偿子系统、公益林巡护子系统、决策支持子系统。基于C/S架构的子系统，包括公益林巡护子系统，主要为移动端。

系统逻辑构架设计，以林业管理基础数据、业务数据为基础，以林业业务标准、数据库标准、软件建设标准和系统安全体系为规范体系，建立界定书管理子系统、公益林调整子系统、公益林补偿子系统、公益林巡护子系统、决策支持子系统（图3）。

网络架构设计，基于林内政务网运行系统，各级林业部门局域网，主要利用交换机，实现与政府信息中心的连接。局域网借助百兆双绞线与客户端局域网连接。

部署架构，系统依托政务网，通过县、镇、村三级政府中心连接，在政府内网运行。涉及二、三维GIS服务器、数据库服务、业务审批服务器、备份服务器等。通过权限访问中心数据，用户经过授权后可以访问应用服务器部署的系统。

4 功能设计

4.1 数据库建设

公益林管理中既有栅格数据（如影像图），又有矢量数据（如林班数据），还有业务审批过程中的图片、表格等数据，具有多源、异构的特点。GIS系统能够直观地展示管理空间位置、图形和属性信息，具有简单、便捷、直观、易用等特点[2]。首先，建设数据库标准，确定基础数据的坐标、投影方式以及矢量数据属性标准，包括字段、字段类型、值域、格式要求等。其次，依据数据标准将现有数据进行标准化处理后，进行空间检查，去除重叠和缝隙[3]；进行属性检查，依据现有业务进行字段补充、修正，确认无误后数据入库。

4.2 界定书管理子系统

界定书管理子系统，提供界定书的管理和查看，界定书新增审批、界定书调整审批、界定书退出审批。界定书信息包括界定书编号、所在行政区、发证时间、林地面积、所在位置、林木所有权和林地四至等信息。系统提供历史审批界定书查询、浏览、统计等功能。界定书新增审批，系统提供公益林图形选择、申请信息录入及附件上传功能。可以在系统中查询、浏览申请书信息。

公益林权属发生变化时，可以在模块中进行调整，例如争议林地、继承林地、飞地等情况。模块提供权属调整申请，申请材料填报，图形编辑和申报。审批阶段，可以查看界定书信息、申请书信息和界定书图形，信息无误后即可审批通过。材料不齐全或者不满足要求的，可以填写补正要求后退回。收到退回件后，可以进行材料补正，补正后提交归档。界定书退出审批。由于征占用等原因，不再作为公益林进行保护与管理，需要进行界定书退出申请和审批。系统提供界定书退出申请与审批。

4.3 公益林调整子系统

公益林调整主要包括调整被征占的公益林、调整区划不合理的公益林、调整公益林采伐限额等[3]。调整的原则是需要保持生态稳定和面积平衡。通过调整后公益林更加集中连片，更好发挥生态效益。

公益林调整包括调入和调出，调入以林农自愿为前提，进行公益林调整；调出则是由于林地属性改变或用于开发建设，则需要调出。系统提供公益林调整业务审批和管理功能。申请阶段，提供申请材料填报、公益林图斑编辑和修改功能；在审批階段，系统提供审批意见编辑、公示上传等信息上传功能；审批过程中，不满足公益林申请要求的还可以退回，进行材料补正；满足要求的申请，经批准完成审批，提交后调入信息自动归档，调整后的图形属性信息随即更新到公益林图层。

4.4 公益林补偿子系统

公益林补偿子系统的主要业务内容为上级安排资金后，镇、村级根据公益林实际面积进行资金发放。建设补偿资金发放进度、补偿资金安排、补偿标准等模块，并与银行对接，实现补偿名单由本系统推送至银行，发放情况由银行实时反馈至系统中，实现对信息的实时更新、查看和管理。

在补偿标准模块，可以查看上级制定的补偿标准，根据已有公益林面积，计算、查看和核对补偿资金。在补偿资金发放进度模块，可以直观地查看各级行政区补偿资金发放的进度，方便进行进度跟踪。在补偿资金安排模块可以填写补偿人员账户信息，对账户信息进行编辑、修改、查询、导入、导出等操作。系统对接银行系统，账户信息确认无误后，即可发送至银行，银行根据接收到的账户信息进行资金发放。同时，错误的账户信息反馈至本系统，经纠正无误后，再次传送至银行系统，直至全部发放完成。系统提供接收信息提醒，信息修改和发送等功能。用户可以在本模块查看资金发放情况、修正错误信息和跟踪发放进度。

4.5 公益林巡护子系统

公益林巡护工作即通过开展巡查工作，监管森林火情、乱砍乱伐、违规用地等情况。巡护工作的开展主要有定期巡护、随机巡护、重点巡护3种方式[4]。将巡护管理工作信息化，既方便巡护员查看未巡护林地，也便于分析易燃点、违规用地事故多发点，支撑公益林高效巡护管理。

系统建设公益林巡护子系统的桌面端和移动端，桌面端发布巡查任务、管理巡查信息。移动端用于外业巡查，记录巡查结果和巡查轨迹。

（1）巡护任务。巡护任务是开展巡护工作的依据，系统自动生成定期巡护任务、重点巡护任务，移动端可以新增上报随机巡查任务。桌面端提供巡护任务新建、修改、下达功能，也可以查看移动端上报的巡护结果和巡护轨迹。移动端提供随机巡查任务的新建、修改、下达功能，也可以查看历史巡护任务。

（2）巡护轨迹。桌面端巡护轨迹，可以查看历史巡护轨迹，合理规划巡护路线和频率。移动端巡护轨迹模块，可以新增巡护轨迹，系统开始记录巡护轨迹。巡护结束后可以将巡护轨迹导入到巡护任务中并进行提交。

（3）案件上报。案件上报模块，用于上报和管理林地案件，包括病虫害、火灾、违法用地等内容。桌面端用于查看和跟踪上报案件，移动端用于上报林地案件。

（4）移动端图形平台。移动端图形平台展示了界定书图层、公益林图层、林地图层、土地利用图层和遥感影像图层，可以在移动端进行放大、缩小展示，为外业巡护工作提供导航功能。

4.6 决策支持子系统

4.6.1 图形平台。建立图形平台，对公益林管理过程需要用到的遥感影像、年度公益林图层、界定书图层、年度调整公益林图层等基础数据和业务数据进行管理。

系统提供图形浏览功能，包括放大、缩小、卷帘功能；测量功能，包括测量距离、面积；涉林分析功能，用于分析用地是否占用林地；三维展示功能，可以查看三维地形。图形平台架构如图4所示。

4.6.2 分析决策平台。分析决策平台基于系统中的图形数据和业务数据对森林覆盖率、森林面积、森林蓄积量、林业用地面积、公益林面积、省级公益林面积、国家级公益林面积进行统计分析，公益林调入、调出统计，补偿资金发放进度统计。还可进行自定义设置，包括选择不同时间和地区的数据以及统计图的展示形式。

（1）知识库。知识库的构建包括知识获取、知识表示和知识存储。知识获取主要是获取分析和评价的业务流程、相关知识与规则；知识表示，则将获取到的知识以计算机可以识别的形式表示，供推理机推理；知识存储则将所表示的知识，以固定形式存储下来，以供提取使用。

（2）模型库。公益林调整分析，统计分析公益林调整的类型、面积、分布情况以及公益林调整审批效能、公益林调整通过率等情况益林调入决策支持，依据生态区位、林班分布及公益林周边林地情况，对集中连片、生态区位重要的地区可以优先用于公益林调整“占补平衡”，提高公益林调整效率，优化公益林分布，形成生态优势[5]。界定书管理分析，通过对比公益林分布和界定书分布情况，分析各地争议地分布，建立争议档案，就典型示例进行提取，为权属争议的解决提供依据。公益林巡护分析，分析巡护力量分布、巡护轨迹分布、巡护力量欠缺地区（地段），巡护人员出勤情况，提高巡护管理水平。公益林补偿分析，分析各地补偿资金发放效率、发放金额，支持报表的导出和管理。

通过分析林地数据，辅助林地管理、布局和生态环境优化决策。同时，通过管理公益林调整、界定书审批、公益林补偿方法等情况，分析现有管理存在的不足，进行林业管理工作优化，提高林业管理工作效率，提升群众满意度。

（3）成果库。根据模型库，运算生成优先调入图层、争议地图层和巡护薄弱图层。

5 结语

本文基于仁化县公益林现有业务，从调整、界定书、巡护和补偿的业务角度进行了基于GIS的信息化分析和设计，为公益林的信息化管理提供了思路。下一步将进一步探索公益林保护管理、经营管理、档案管理、监督管理等的信息化，实现公益林的全流程管理，推动公益林管理智能化。

6 参考文献

[1] 叶龙华，易立飒，莫楚欣，等. 广东省公益林生态效益研究[J]. 防护林科技，2013（4）：109-111.

[2] 姚兴汀. 基于GIS的生态公益林管护信息系统的设计与开发[J]. 农家参谋，2020（9）：80.

[3] 李晓兵，张华堂. 甘肃省重点公益林图形库研建[J]. 甘肃林业科技，2006（3）：50-52.

[4] 王凌羲. 国家级公益林工程中的森林巡护工作及具体做法[J].新疆林业，2015（4）：27-28.

[5] 李大威. ArcGis在辽宁省国家公益林调整中的应用[J].陕西林业科技，2020（1）：109-111.

（责编：何 艳）