肖海紅，謝 瑞，李富軍，王蘭洲

（1.河南工程學(xué)院土木工程學(xué)院，河南鄭州 451191;2.尉氏縣國土資源局，河南開封 475000;3.鄭州測維科技有限公司，河南鄭州 450000）

1 基于GIS的林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)

空間、屬性信息是構(gòu)成森林資源信息的兩大內(nèi)容，其中多維性、動態(tài)性和區(qū)域性是指森林資源空間信息的定位特征，能夠?qū)①Y源的分布狀況體現(xiàn)出來，具有很強的區(qū)域特點。森林資源空間信息處于不斷變化的過程中，這個變化特點即動態(tài)性，能夠?qū)臻g信息進行實時更新和顯示，為資源的時間分布特征、規(guī)律的探索提供了可靠的依據(jù)，便于全面掌握森林資源的狀況，進行準確預(yù)測和判斷，高效完成空間信息評估分析、采集處理等工作，發(fā)揮多種作用。森林資源、退耕還林工程及天然林資源保護工程是基于GIS平臺的林業(yè)發(fā)展信息管理系統(tǒng)的主要管理對象，能夠?qū)@些工程進行監(jiān)測、管理，且已經(jīng)構(gòu)成相應(yīng)的林業(yè)GIS開發(fā)及數(shù)據(jù)采集處理規(guī)范標準。

試點的成功運行使林業(yè)GIS信息管理系統(tǒng)得到了進一步的推廣使用，應(yīng)用范圍逐漸擴大，為林業(yè)發(fā)展決策的制定、災(zāi)害監(jiān)測和資源清查等工作的開展提供了極大的便利。查詢森林資源數(shù)據(jù)庫、圖形是森林資源管理系統(tǒng)的關(guān)鍵功能，并實時地獲取數(shù)據(jù)信息，將更加精確、外觀精美的林業(yè)專題圖像顯示出來。清查森林資源的過程中，借助GIS技術(shù)的三維地形圖，構(gòu)建數(shù)字高層模型，從而分析和研究森林地形因子，在此基礎(chǔ)上詳細掌握森林的生長發(fā)育狀況和分布狀況，降低了人力資源的消耗，減輕了野外清查工作的任務(wù)量。還可以將GIS技術(shù)、遙感RS技術(shù)整合起來，對火災(zāi)、動物保護工作進行預(yù)測和分析［1］。

2 研究的必要性和意義

就我國當(dāng)前森林資源的保護現(xiàn)狀來看，阻礙資源保護工作順利開展的一項重要因素就是缺乏完善的森林資源保護管理機制，對各個部門的職責(zé)劃分不夠明確，影響了政策的執(zhí)行力度，再加上在保護過程中應(yīng)用傳統(tǒng)的保護方式，同社會的發(fā)展相脫軌，大大減低了森林資源的管理效率。因此，構(gòu)建基于GIS的林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)具有非常重要的意義，可以充分發(fā)揮當(dāng)前先進技術(shù)的優(yōu)勢，在計算機中錄入不同類型的數(shù)據(jù)信息和圖形，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫同圖像的整合，通過統(tǒng)一管理計算機的方式來實施森林資源保護工作，使林業(yè)管理更加自動化、智能化。該林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)性能強大，能夠?qū)傩?、空間數(shù)據(jù)進行全面分析，在規(guī)范的界面中執(zhí)行數(shù)據(jù)信息的查詢、制圖、編輯和輸入等操作，菜單更加清晰簡便，大大簡化了系統(tǒng)各項處理工作，還可以發(fā)揮構(gòu)建數(shù)據(jù)庫、制作地圖的功能。

該移動政務(wù)信息系統(tǒng)的開發(fā)使用對推動政府職能轉(zhuǎn)變、實現(xiàn)現(xiàn)場目標管理、領(lǐng)導(dǎo)可視化決策和提升林業(yè)行政執(zhí)法現(xiàn)代化管理水平，保護林地、林木、野生動植物資源等具有十分重要的意義。

3 基于GIS的林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)計目標

基于GIS建立林政稽查移動管理信息系統(tǒng)，為林政執(zhí)法人員提供移動辦公、遠程信息查詢、快速準確定位等功能。系統(tǒng)可以豐富林政稽查大隊的執(zhí)法手段，保障執(zhí)法過程的準確性和實時性，提高稽查大隊的執(zhí)法效率。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計原則

3.2.1 可實用性

建立系統(tǒng)以實際情況為原則，滿足實際需求，盡可能的簡單、快捷，并且能夠提供工作過程中所需要的各種圖表和統(tǒng)計報表。林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)，從現(xiàn)在及未來的管理的需要出發(fā)，重點突出其信息化、網(wǎng)絡(luò)化。應(yīng)該遵照設(shè)計的規(guī)范，考慮到操作人員的習(xí)慣，建立人性化界面。

3.2.2 科學(xué)性

①歐盟規(guī)定以下標記可以用來作為商標進行注冊：文字標記包括字母、數(shù)字、或字母、數(shù)字和文字的組合；包含或不包含文字的圖形標記；彩色圖形標記；顏色或多種顏色的組合；三維立體標記；聲音標記；商標申請須包含一份所申請商標的圖表。

林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)是一個現(xiàn)代化信息系統(tǒng)，設(shè)計和開發(fā)一定要遵循科學(xué)性原則，采用新的思想與技術(shù)。設(shè)計數(shù)據(jù)庫時數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題要重點考慮，要有科學(xué)、嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)組織與結(jié)構(gòu)。要確保系統(tǒng)能穩(wěn)定運行，滿足決策的需求，爭取有較好的容錯能力。對于數(shù)據(jù)的采集，盡可能地減少數(shù)據(jù)異構(gòu)，嚴格遵循標準規(guī)范，擁有核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及核心功能的手段，最大可能地支持有序共享。

3.2.3 擴展性

森林資源和稽查數(shù)據(jù)都會隨著時間不斷地變化，林政稽查移動系統(tǒng)要具有很好的擴展性和可維護性。整體的結(jié)構(gòu)要考慮到無縫連接，留有擴充的量，為今后的擴展集成做好準備，延長系統(tǒng)的壽命?？梢詫⒛K化結(jié)構(gòu)應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計過程中，確保各模塊處于獨立的狀態(tài)，結(jié)合實際應(yīng)用對應(yīng)用模塊進行修改、增添和刪除，從而保證不會對系統(tǒng)造成干擾［2］。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 無線傳輸中間層架構(gòu)

無線傳輸中間層是對于無線傳輸模式的封裝層，建立在之上的業(yè)務(wù)層對于網(wǎng)絡(luò)通訊的調(diào)用是同一的接口，不會因為無線通訊載體的變化而變化，而在中間層中封裝了對于硬件的兼容性，并使所有的通訊協(xié)議架構(gòu)在TCP/IP協(xié)議之中，使得協(xié)議做到同一接口，如圖1所示。

圖1 無線傳輸中間層架構(gòu)

3.3.2 內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)交互技術(shù)

監(jiān)控中心與移動設(shè)備之間空間數(shù)據(jù)的交互研究，通過無線技術(shù)解決空間數(shù)據(jù)的交互和傳輸問題，如圖2所示。

圖2 內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)交互流程

移動設(shè)備層——主要指我們使用的手持設(shè)備平臺，這次我們選中多普達696手機作為手持設(shè)備終端，就是因為它的高集成度，在一個手機終端上，集成了 GSM，GPRS，藍牙，視頻，音頻，USB，串口，紅外等多種接口和設(shè)備，使得我們能夠順利完成無線數(shù)據(jù)交換，多媒體數(shù)據(jù)整合以及獲得GPS信息［3］。

3.3.3 技術(shù)路線

開發(fā)建設(shè)綜合地理信息系統(tǒng)，建立森林資源的檢測平臺。集合全市的地理信息資源和森林資源，把衛(wèi)星遙感信息作為動態(tài)信息，通過林業(yè)地理系統(tǒng)和衛(wèi)星影像進行組合（圖3）。實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)制并進行及時的更新。

圖3 森林資源動態(tài)檢測技術(shù)路線示意圖

3.4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

項目的具體技術(shù)路線如圖4所示，主要由四部分組成:

（1）林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)模型驗證:GIS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域較廣，不同的領(lǐng)域其空間數(shù)據(jù)模型不盡相同。GIS空間數(shù)據(jù)模型的是空間數(shù)據(jù)采集和空間數(shù)據(jù)庫建立的基礎(chǔ)，實驗不同的空間數(shù)據(jù)模型，提出適合林業(yè)資源的空間數(shù)據(jù)模型。

（2）林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)采集方法的驗證:現(xiàn)有GIS軟件平臺有很多種，不同的平臺其數(shù)據(jù)格式是不同的，根據(jù)城市林業(yè)資源矢量數(shù)據(jù)的特點以及（1）中驗證的林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)模型，選擇MapInfo作為林業(yè)稽查信息系統(tǒng)的GIS平臺。根據(jù)MapInfo的特點，驗證其在城市林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)采集的方法以及空間數(shù)據(jù)庫的建立方法［4］。

（3）軟件總體結(jié)構(gòu)分為四大部分:

客戶端軟件:集成在手持設(shè)備上的軟件部分;

服務(wù)器端通信軟件:中心和各移動單元之間信息交互的平臺;

服務(wù)器端同步軟件:移動單元與中心靜態(tài)數(shù)據(jù)交互的平臺;

服務(wù)器端處理軟件:中心數(shù)據(jù)處理和整合的平臺。

（4）上述研究在某地區(qū)的城市林業(yè)稽查政務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用:據(jù)上述研究以及MapInfo平臺的特點，建立某地區(qū)的林業(yè)稽查政務(wù)系統(tǒng)，對城市林業(yè)稽查政務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計、工作流程、應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫設(shè)計進行研究。

圖4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

4 基于GIS的林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)研究

本項研究擬采用現(xiàn)狀分析、理論研究、實驗驗證等研究方法，解決利用3S技術(shù)建立林業(yè)稽查政務(wù)系統(tǒng)涉及到的以上關(guān)鍵技術(shù)問題。

（1）現(xiàn)狀分析:闡述GIS技術(shù)的發(fā)展，分析此技術(shù)在林業(yè)稽查信息系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討現(xiàn)有的城市林業(yè)資源空間信息的采集方法、空間數(shù)據(jù)庫的建立以及林業(yè)稽查政務(wù)系統(tǒng)的研究等問題［5］。

（2）理論研究:在分析總結(jié)已有方法的基礎(chǔ)上，尋找新的基于GIS的林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)采集方法、空間數(shù)據(jù)庫的建立，以解決GIS技術(shù)應(yīng)用于城市林業(yè)稽查信息系統(tǒng)時，空間數(shù)據(jù)交互、無線中間傳輸?shù)葐栴}［5］。

（3）實驗驗證:對新的空間數(shù)據(jù)模型進行實體化驗證，林業(yè)資源空間數(shù)據(jù)采集處理方法進行驗證，內(nèi)外業(yè)空間數(shù)據(jù)交互、無線中間傳輸技術(shù)的驗證，并與已有方法進行分析比較。

5 結(jié)束語

本文通過對現(xiàn)階段林政稽查的需求，結(jié)合現(xiàn)有的矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了林政稽查移動政務(wù)系統(tǒng)的建立，并采用不同的研究方法對其進行研究和驗證，使系統(tǒng)更加的完善，充分發(fā)揮系統(tǒng)的功能和作用。系統(tǒng)內(nèi)部包括多個功能模塊，保證了林業(yè)發(fā)展決策制定的科學(xué)性，提高了林業(yè)行政執(zhí)法現(xiàn)代化管理水平，為數(shù)字城市的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)［6］。

［1］黃慶飛，羅 成，王 斌，林 鐵.基于GIS的國土資源電子政務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［M］//廣東省測繪學(xué)會.廣東省測繪學(xué)會第九次會員代表大會暨學(xué)術(shù)交流會論文集，2010:5.

［2］易映輝，李友豐，朱雪輝，李 芳.基于GIS的土地執(zhí)法監(jiān)察管理信息系統(tǒng)設(shè)計與研究［J］.測繪科學(xué)，2009（S2）:203－204+212.

［3］趙愛華，楊鳳海.基于GIS的城市綠化管理信息系統(tǒng)設(shè)計與研究［J］. 微計算機信息，2007（22）:220－222.

［4］劉艷秋，趙愛華，王 崑，楊鳳海.基于GIS的校園綠化管理信息系統(tǒng)設(shè)計與研究［J］.電腦知識與技術(shù)（學(xué)術(shù)交流），2007（2）:321－322.

［5］郝 健，陳永生，吳志勇.林政稽查，換個角度建設(shè)生態(tài)北京［N］. 中國綠色時報，2011－02－28（002）.

［6］郝 健，陳永生 ，吳志勇.林政稽查日益走向多元化［N］. 中國綠色時報，2011－03－02（002）.