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第六章系统建设效益评价38
第七章保障措施40
附件
1.《国家林业局关于进一步明确全国森林资源数据库建设试点示范扩建项目建设任务的通知》,林资发[2007]238号
2.《省政府办公厅关于绿色某现代林业工程总体规划的函》,苏政办函[2004]13号;
3.绿色某现代林业工程总体规划(2004—2010)
4.《省政府办公厅转发省林业局关于做好全省森林资源二类调查工作意见的通知》,苏政办发[2006]137号;
第一章概况
一、项目概况
项目名称:
某省森林资源信息管理系统建设
建设内容:
1.开发“某省森林资源信息管理系统”;
2.建立“林业基础数据库”和“地理空间数据库”;
3.实现全省年度森林资源数据更新。
建设目标:
建成集森林资源数据、大比例尺地理空间数据于一体的某省森林资源信息管理系统。
建立某省森林资源数据的采集、建库、传输、管理和使用的一整套技术体系和管理体系,实现年度森林资源数据更新,为林业专业业务管理提供支持,为政府和社会提供林业基础信息服务。
具体包括:
1.建成森林资源数据库;
2.建成全省统一的1∶1万地理空间数据库(地形图、航空影像)
3.建成全省统一的1∶5万地理空间数据库(电子地图)
4.建立林业数据入库与更新、林业数据管理与查询检索、系统维护等三个基础应用系统。
该系统建成后,通过内部局域网,可供行政管理人员、业务技术人员图文并茂地查询、浏览全省任意区域的林业小班信息,统计任意区域林业基本数据,制作任意区域林相图。
建设效益:
某省森林资源信息管理系统建设后的效益主要体现在以下几方面:
1.能及时更新、掌握基础林业数据,实现对全省森林资源科学准确、及时有效的管理
2.实现林业“一个库、一张图、一套表”,解决林业各部门基础数据互相矛盾的问题
3.能为“绿色某”和“数字林业”建设提供行业实施范例
4.能从整体上推进某省的林业信息化建设,从根本上提高林业行业的信息化管理能力
5.能大大促进某省林业行业的科技进步,培养一大批林业信息技术专业人才。
建设范围:
全省。
建设期限:
2011年~2012年。
二、编制依据
1.《森林法》及其实施条例
2.《某省测绘管理条例》
3.《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》(中发[2003]9号)
4.《绿色某现代林业工程总体规划》
5.《中共某省委某省人民政府关于推进绿色某建设的决定》(苏发[2004]5号)
6.国家林业局《关于进一步加强森林资源管理工作的意见》
7.全国森林资源数据库建设试点示范项目技术方案和工作方案
三、编制标准
1.《全国森林资源数据库建设试点示范项目标准》,国家林业局调查规划设计院
2.《全国森林资源连续清查技术规定》(国家林业局2004年)
3.《森林资源规划设计调查主要技术规定》(国家林业局2003年)
4.林业科学数据库和数据共享技术标准与规范(第一辑)
5.《地理格网》(GB12409–1990)
6.《国家基本比例尺地形图分幅和编号》(GB/T13989–92)
7.《中华人民共和国行政区代码》(GB/T2260–2002)
8.《地理信息技术基本术语》(GB/T17694–1999)
9.《软件工程术语》(GB/T11457–1995)
10.《信息分类和编码的基本原则和方法》(GB/T7027-2002)
第二章项目建设背景与必要性
一、项目建设背景
森林资源从广义上讲包括林地、林木及其空间范围内生长着的一切动物、植物、微生物和自下而上所发挥作用的自然环境因素的总称,是最大的陆地生态系统,蕴藏着巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
它具有分布辽阔、系统结构复杂、生长周期长等特点,采用传统方法对它进行管理缺乏直观性,给经营、决策带来了许多困难。
地理信息系统技术应用于森林资源管理能快速准确地获取多种组合形式的资源数据,实现资源现状管理和动态变化研究的可视化,,实现森林资源管理的科学化和合理化,具有积极的社会、经济和生态意义。
“某省森林资源信息管理系统”就是用数字化手段真实再现某森林资源状况。
它主要有两方面的涵义,一是基于3S技术(遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS)的林业信息数字化;
二是对这些数字信息的储存、处理、传输和应用。
自2003年绿色某建设开始,全省各地植树造林1399.9万亩,森林覆盖率从11.36%增长到20.64%。
但目前某省“数字林业”建设相对滞后,与急剧增长的林业发展需求和社会需求之间的矛盾日益突出。
某省上期森林资源二类调查为1985-1988年,至今已20余年,数据过时,由于基础数据陈旧且没有电子存档,给各级领导分析、决策、指挥带来较大困难。
2007年至2009年,全省完成了新一轮的二类调查,
全省共调查各类林地小班105.4万个,四旁树固定样地6.6万个,形成调查数据1.5亿组,并初步建立了1:
1万和1:
5万各类森林资源分布图,自主研制开发了森林资源数据处理、汇总软件,建立了森林资源数据库,初步实现全省森林资源管理“一张图,一个库,一套表”,为建设“某省森林资源信息管理系统”打下了良好的基础。
利用这些最基础的森林资源数据建设“某省森林资源信息管理系统”,就可以适时的对全省森林资源进行科学准确、及时有效的管理;
利用造林、采伐、林地征占用、森林火灾、病虫害等相关数据进行全省森林资源数据实施更新;
可以解决造林、森保、林政、防火、资源监测等基础数据互相矛盾的问题,提高可信度;
可以充分利用现有林业数据,实现各类林业数据交换共享。
同时,随着此次二类调查的开展,通过技术培训和内业工作的开展,各地储备的技术力量已满足实现当地数字林业建设的需要。
目前,南京、无锡、苏州、镇江和南通在二类调查的基础上已先后建立了森林资源管理系统,走在了全省的前列,因此迫切需要开展全省森林资源信息管理系统建设。
二、项目建设必要性
“建立完善的林业动态监测体系,整合现有监测资源,对我国森林资源、土地荒漠化及其他生态变化实行动态监测,定期向社会公布。
”是《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》对各级党委和政府提出建设“数字林业”的明确要求。
1.推进绿色某建设的需要
某省委、省政府一直高度重视林业发展和生态建设,2003年以来,按照建设生态省的总体要求,省委十届四次全会向全省作出“建设青山常在、碧水长流、清新宜人的绿色某”的号召。
2004年出台了《中共某省委某省人民政府关于推进绿色某建设的决定》,批准实施《绿色某现代林业工程总体规划》,明确提出加快数字林业建设,加强某林业数字信息化管理,实现林业大部分要素的数字化、网络化、智能化和可视化。
要求应用3S技术,建立以空间和专业数据库为基础的林业信息平台,推动某数字林业建设,重点建立某森林资源动态监测体系,研制开发为资源管理等服务的专业应用系统,为某林业的可持续发展提供科技支撑与服务。
2.加强全省森林资源二类调查数据管理的需要
为准确掌握全省各地的森林资源状况,建立健全森林资源动态监测体系,更好地为省委、省政府提出的“两个率先”和绿色某建设服务,2007年至2009年,全省历时3年完成了森林资源二类调查工作。
共调查小班105.4万个、四旁树样地6.6万个,全面查清了各地森林资源总量、结构和空间布局,客观反映了森林资源的动态变化,并将所有林地小班空间信息落实到山头地块。
当前,如何利用调查成果资料建立森林资源信息管理系统十分必要,通过系统建设,可以实现对二类调查数据进行有效、科学的管理,并依托系统实现年度造林、森林资源消耗的更新管理,及时对森林资源数据进行更新,实现全省森林资源动态管理,定期向社会公布,为各级政府科学规划和决策提供依据。
3.提升年度森林资源监测水平的需要
2003年初,省委、省政府向全省发出建设绿色某的号召,提出把“到2010年全省森林覆盖率达到20%、城市绿化覆盖率达到40%”确定为某全面建成小康社会指标体系的内容之一,同时,这两个指标也是某省“两个率先”战略目标的具体量化指标之一。
2006年,省委、省政府决定开展以县为单位全面建设小康社会进程监测统计工作,森林覆盖率数据是25个具体小康监测指标之一。
2008年省委、省政府制定“科学发展评价考核体系”,将“林木覆盖率”作为5大类28项47个具体指标之一进行单独设置,被列入生态文明考核内容。
“十二五”期间,某林业将按照“发展现代林业、建设生态文明、推动科学发展”的要求,以加快转变林业发展方式为主线,以森林覆盖率增长,森林蓄积量增加,林业生态、经济、景观效益增强为目标,到2015年全省森林覆盖率要达到22%以上。
对全省各地的森林资源进行科学准确、及时有效的监测,是当前及今后一段时期林业部门的重要职责,也是摆在我们面前需要解决的迫切问题。
长期以来,某省沿用上世纪70年代建立起来的森林资源连续清查体系进行省级森林资源的监测,其数据主要来自于地面观测,监测工作量大,监测周期长(5年一次),成本高,效率低,实时性差,且只能反映全省林业宏观情况,已远远不能满足当前某省林业建设需要,更不能满足绿色某建设的年度考核任务。
因此,建立森林资源信息管理系统,对全省森林资源消长情况进行动态监测,为省委、省政府每年对各地的森林覆盖率考核提供科学依据,实现全省森林覆盖率的实时监测已成为十分迫切的任务。
4.促进某省自然资源和地理空间基础数据库建设的需要
自然资源和地理空间基础数据库是国家在“十五”期间提出的电子政务建设的四库(人口基础数据库、法人单位基础数据库、自然资源和空间地理基础数据库、宏观经济数据库)之一,是省政府《关于进一步加快国民经济和社会信息化的意见》(苏政发[2005]26号)确定的15项涉及全局的基础性、公益性、标志性信息化工程之一。
某省自然资源和地理空间基础数据库建设的主要内容是建立八个数据分库,其中之一是“森林资源分库”,该数据库实现集地理空间基础信息与自然资源信息共享、更新、交换服务为一体的规范化的政务信息运行管理体系。
某省森林资源信息管理系统的建设,为森林资源分库提供重要信息,为政府建立“统筹规划、协调发展、保障安全、科技推动、服务为本、高效利用、完善体制、加强监管”的宏观管理和服务体系提供支撑。
第三章建设目标与原则
一、方案目标
本方案的目标是:
建成集森林资源数据(一类调查、二类调查、年度营造林等数据等)、大比例尺地理空间数据(1:
1万地形图或影像图、1:
5万电子地图)于一体的省级森林资源信息管理系统,建立某省森林资源数据的采集、建库、传输、管理和使用的一整套技术体系和管理体系,实现多种类型的森林资源在基础空间数据平台上的集成管理,为建立其他林业专业业务管理系统提供支持平台,为政府和社会提供林业基础信息服务。
1.辅助森林资源管理部门完成业务,提高森林资源管理效率
某省森林资源信息管理系统的首要任务是满足森林资源管理业务工作需求。
考虑到森林资源管理对图形、图像和报表的特殊需要,系统以“3S”技术和地理空间数据库技术为基础,为森林资源管理人员提供森林资源连续清查(一类)数据管理、森林规划设计调查(二类)数据管理、森林资源档案管理(包括森林资源数据更新)、宏观森林资源信息分析(基于森林资源连续清查数据和森林规划设计调查统计数据)、落实到山头地块的森林资源信息分析(基于森林规划设计调查数据和其他林业专项调查数据)、公益林信息管理等服务。
2.建立了森林资源数据交换中心,完善森林资源信息服务体系
森林资源信息管理系统不仅要支持森林资源管理业务工作,同时要为其他林业管理部门提供森林资源信息服务。
为此,系统建设中将以元数据管理技术、海量地理空间数据库管理、互操作技术为基础,建立森林资源数据交换中心,通过标准化数据发布、数据发现、数据评价、数据获取、信息安全和数据质量管理,为森林资源管理数据的用户提供高质量的数据服务。
3.建立了森林资源更新机制,保持资源数据现实性、可靠性和一致性
森林资源数据库是森林资源信息管理平台的核心,为了保持森林资源数据库的现实性和可靠性,必须及时进行数据更新。
森林资源数据更新可以分为两类,即模型更新(又称软更新,如森林资源自然生长导致蓄积量、林分变化)和调查数据更新(又称硬更新,如造林和森林采伐等导致地类、林种等变化),本系统以硬更新为主,辅以软更新,确保数据更新的可靠性。
本系统数据更新将遵循某省森林资源档案管理制度、相关的森林资源数据标准和数据库建设标准,以地理信息系统技术为基础,建立森林资源数据更新机制,对森林资源图形、图像、属性表、元数据信息、图件、报表和专题信息产品进行及时有效的更新,并保持森林资源数据库各信息之间的一致性。
4.建设更先进、更符合某省的森林资源信息管理系统
目前,国内各地林业部门纷纷组织“森林资源管理系统”建设,有些已经完成技术方案、工作方案和实施方案的制定。
某省作为经济大省、林业产业大省,有条件和有能力结合自身实际,通过分析,结合先进成熟的信息技术,建设更加适合某省的森林资源信息管理系统,为某省林业信息化建设作出贡献。
二、建设原则
某省森林资源信息管理系统建设是一项复杂而又艰巨的信息化工程,为了使系统建成以后,能够持续稳定地运行和发挥作用,必须紧密结合新时期我省林业的实际情况,按“统一规划,分步实施,重在应用,逐步丰富”的方针,坚持“技术先进、性能可靠、功能完善、节省投资”的原则。
总体结构选型首先要考虑实际应用环境及应用需求,其次要考虑平台产品的功能与性能,第三要考虑国际国内发展的主流趋势,最后还要考虑用户的投资能力。
总的说来,本系统在oracle10g的基础上,利用ArcSDE来操纵数据。
ArcSDE是一个连续的空间数据模型,借助这一空间数据模型,可以实现用RDBMS管理空间数据库。
在RDBMS中融入空间数据后,ArcSDE可以提供空间和非空间数据进行高效率操作的数据库服务。
ArcSDE采用的是客户/服务器体系结构,所以众多用户可以同时并发访问和操作同一数据。
ArcSDE还提供了应用程序接口,软件开发人员可将空间数据检索和分析功能集成到自己的应用工程中去。
其具体性能包括:
1.高性能的DBMS通道
ArcSDE是多种DBMS的通道。
它本身并非一个关系数据库或数据存储模型。
它是一个能在多种DBMS平台上提供高级的、高性能的GIS数据管理的接口。
2.开放的DBMS支持
ArcSDE允许你在多种DBMS中管理地理信息:
Oracle,OraclewithSpatialorLocator,MicrosoftSQLServer,Informix,以及IBMDB2.
3.多用户
ArcSDE为用户提供大型空间数据库支持,并且支持多用户编辑。
4.连续、可伸缩的数据库
ArcSDE可以支持海量的空间数据库和任意数量的用户,直至DBMS的上限。
5.GIS工作流和长事务处理
GIS中的数据管理工作流,例如多用户编辑、历史数据管理、check-out/check-in以及松散耦合的数据复制等都依赖于长事务处理和版本管理。
ArcSDE为DBMS提供了这种支持。
6.丰富的地理信息数据模型
ArcSDE保证了存储于DBMS中的矢量和栅格几何数据的高度完整性。
这些数据包括,矢量和栅格几何图形、支持x,y,z和x,y,z,m的坐标、曲线、立体、多行栅格、拓扑、网络、注记、元数据、空间处理模型、地图、图层,等等。
7.灵活的配置
ArcSDE通道可以让用户在客户端应用程序内或跨网络、跨计算机地对应用服务器进行多种多层结构的配置方案。
ArcSDE支持Windows,UNIX,Linux等多种操作系统。
体系结构的选型应遵循下列原则:
1.先进性:
深入分析和研究国内外GIS技术和相关技术的现状及发展趋势,吸取国内外空间数据库建设的有益经验和教训,采用各种先进和成熟技术方法和手段,确保数据库的科学性和先进性,做到基础地理数据、森林资源数据、林业专题数据等数据的一体化管理。
在系统开发上,严格按照软件工程的标准和面向对象的理论来设计、管理和开发,保证系统建设的高起点和长期发展需要。
同时,数据库应具有很好的前瞻性,可以很好地进行更新和维护,保持数据库的持续发展。
2.适用性:
某省森林资源信息管理系统应建成全方位、多层次、动态、实时的基础空间数据平台,以满足某省当前的森林资源监测应用需求为主要目标,同时为各项林业活动的开展提供准确的基础数据,为各专业系统提供稳定的空间数据,为扩大服务领域提供有效的应用机制。
系统的设计将紧密结合林业资源信息的特点,针对省、市、县多级林业部门对森林资源信息的多层次需要的特点,以实用为指导思想和出发点,以数据为中心,首先满足基本应用需要,避免华而不实。
同时,以需求为导向,充分考虑使用习惯,做到界面友好,操作方便。
3.可扩展性:
采用软件工程开发中的结构化和原形化相结合的方法,根据需求,自上而下,对系统进行功能解析与模块划分。
在进一步需求调查基础上明确规定系统用户模式,建立最下层次的基础积木块,然后通过连接搭成面向应用的“上层模块”。
同时,系统建成以后,更新和维护工作是一项长期和非常重要的任务,随着系统应用的广泛和深入,以及技术发展的推动,对系统也会提出更高要求,一方面需要对系统进行完善,另一方面需要对数据库进行更新,因此要充分考虑系统的可扩展性,预留各种应用接口,以便日后可以灵活方便地进行数据扩展、更新和完善。
4.标准性:
系统建设将严格按照国家、省林业局及相关部门颁布和制订的标准、规范进行,数据分层、分类与编码、精度、符号等符合行业规范,系统设计、开发符合地理信息系统建设标准。
某些工序尚没相应的标准规范,应根据实际情况制订可行的技术标准,但在国家颁布新的技术标准后应符合新的国家的标准。
5.安全性:
由于整个系统所涉及的海量信息管理,其保密性和准确性至关重要。
系统将以内部局域网为基础并设置使用权限,对机要的内容不能任何人都能访问,应该是谁管理就只能谁负责使用,以保证系统信息的保密安全。
还应避免网络病毒破坏,对重要数据应进行自动备份。
整个系统,对于数据安全方面的设计,如断电,硬件故障,病毒入侵等等,特殊情况下,如何保证数据的安全。
本系统是在Oracle10g基础上建立起来的,因此其数据安全借助于oracle的安全性措施保证的。
Oracle物理结构故障是指构成数据库的各个物理文件损坏而导致的各种数据库故障。
这些故障可能是由于硬件故障造成的,也可能是人为误操作而引起。
所以我们首先要判断问题的起因,如果是硬件故障则首先要解决硬件问题。
在无硬件问题的前提下才能按照适当的方法来进一步处理,控制文件损坏时则进行数据库全备份,
在病毒防护方面,服务器上安装捷克AVASTSoftWare软件公司的产品avast!
ProAntivirus6.0,以进行网络环境的安全防护。
avast!
ProAntivirus取替旧版的avast!
ProfessionalEdition,主要为中小企业和高级计算机用户而设的.avast!
ProAntivirus包含虚拟化沙箱来防护远程和本地的执行脚本。
它具有以下特点:
美观的界面,良好的兼容性;
强大的病毒查杀能力;
优秀的系统监控能力;
合理的资源占用;
方便迅速的更新升级等。
6.开放性:
系统设计上在保证安全的前提下要充分考虑系统数据和系统功能的开放性,以满足其它林业专题系统衔接的需要。
系统采用符合工业标准的数据模型和数据格式,使更多的应用系统或相关数据库能够集成和使用某省森林资源信息管理系统的数据。
不管用户处于任何计算机网络环境,使用任何GIS系统平台,都可以直接应用数据;
或者可以很方便地将数据转换到所需要的系统中,保证数据库独立于各种应用平台,具有非常广泛的应用领域。
三、系统结构
针对目前某省内公务网建设还不健全,且很多基础数据涉及保密的实际情况,我们提出的方案是建立一套分布式地理数据更新与管理系统,省、市、县三级单位内部各拥有一套地理数据库。
全省的林业资源数据,在省级林业单位内部设置一套总体区域的综合地理数据库,市级单位的数据库为该综合数据库的子集,而县级单位数据库为市级数据库的子集,各级单位在本单位内部数据库的基础上,配合一套PC机上运行的C/S桌面应用系统进行日常业务工作,该系统的功能根据登录用户的权限来即时分配。
并在不联网的情况下,利用数字储存介质,进行数据的下发和同步。
其中,数据下发配有详细的任务说明,数据的更新同步也设置有完备的质量标准。
并且,配有移动GIS掌上森林资源调查系统接口(包括:
原有调查系统接口及新版调查系统接口),方便外业核查和质量检验。
最终,在现阶段内,形成各个单位内部独立作业,由数字储存介质配合完成上下级数据下发和更新工作的分布式数据库体系。
系统结构示意图
待专网建成后,通过之前预留的数据接口,直接进行基于网络的定期或手动数据更新与同步,而无需借助存储介质。
此时,则可进行B/S系统的建立,用于在专网内发布林业专题数据,进行全省小班信息查询、基本统计表输出及部分专题图的输出。
四、数据库建设方案
(一)数据库结构
每一级管理系统数据库分三个种类,分别为历史库、工作库和成果库,其中历史库为上一年度经过检查、更新后由某省森林资源监测中心下发的数据库,工作库为当年实时操作修改的数据库,成果库为当年更新后的数据库。
省级数据库含全省森林资源信息,市、县级数据库只包含所辖区域内的森林资源信息。
数据库更新次序是,县级林业部门完成年度数据更新,市林业主管部门负责初审和市级汇总,省监测中心负责年度更新数据综合审核,待审核汇总后将数据更新入库并将新数据库进行分级下发。
(二)数据库内容
1.某省森林资源综合数据库
某省森林资源连续清查(一类)数据库,包括多期国家级样地数据库和省级样地数据库。
某省森林资源规划设计调查(二类)数据库。
某省重点公益林数据库。
某省古树名木数据库。
某省其它森林资源数据库。
2.基础地理数据库
最新1:
1万地形图(电子版、或进行纸质图数字化);
1:
5万地形图;
遥感数据:
卫星影像或航测遥感影像;
如图所示:
系统分为省、市、县三级。
三级系统由数字林业统一信息门户接入,并通过统一的安全认证管理。
省级系统按照业务分类包括资源清查、资源动态监测、资源规划调查、公益林管理、营造林管理等子系统。
市、县级系统具有和省级系统对应的功能模块,县级系统不仅实现本身的业务管理功能,更是整个系统数据输入、更新的重要来源。
县级系统在功能和性能上要弱于省级系统,突出对资源数据的更新、查询、统计,完善各类报表功能;
支持各类林相图、专题图的编辑打印。
系统总体结构图
省级和市级系统之间,通过数据交换平台实现资源数据更新同步,保障数据的上下一致。
初期阶段,两个系统主要以光盘、邮件等方式传递数据,实现数据更新;
待全省林业专网互联后,通过系统开发时预留的接口,整个系统可以直接运行在专网上,通过网络实现数据库自动更新。
五、系统建设方案
(一)系统总结构
系统功能设计是对系统中各项功能进行组织、定义,以体现用户所要实现的目标。
本设计先将
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