基于GIS的林政稽查移动政务系统设计与研究

摘 要： 森林资源的高效、合理利用及管理是当前亟待解决的一项任务，不仅影响着林业的健康发展，还会作用于整个社会经济的发展进步。近年来，国家对西部地区的开发力度越来越大，迫切需要重视西部生态环境的保护。本文以林业重点工程为切入点，设计数字林业综合信息系统体系，介绍了系统的设计目标、设计原则、总体结构并进行了关键技术的研究，包括无线传输中间层架构、内外业数据交互技术、移动定位设备技术研究等。对提升林业行政执法现代化管理水平，保护林地、林木、野生动植物资源等具有十分重要的意义。

关键词： 地理信息系统;林政稽查;数据采集

中图分类号： TP272;TP72 文献标识码： A 文章编号： 2095⁃8153（2015）05⁃0109⁃04

1 基于GIS的林政稽查移动政务系统理论基础

空间、属性信息是构成森林资源信息的两大内容，其中多维性、动态性和区域性是指森林资源空间信息的定位特征，能够将资源的分布状况体现出来，具有很强的区域特点。森林资源空间信息处于不断变化的过程中，这个变化特点即动态性，能够对空间信息进行实时更新和显示，为资源的时间分布特征、规律的探索提供了可靠的依据，便于全面掌握森林资源的状况，进行准确预测和判断，高效完成空间信息评估分析、采集处理等工作，发挥多种作用。森林资源、退耕还林工程及天然林资源保护工程是基于GIS平台的林业发展信息管理系统的主要管理对象，能够对这些工程进行监测、管理，且已经构成相应的林业GIS开发及数据采集处理规范标准。

试点的成功运行使林业GIS信息管理系统得到了进一步的推广使用，应用范围逐渐扩大，为林业发展决策的制定、灾害监测和资源清查等工作的开展提供了极大的便利。查询森林资源数据库、图形是森林资源管理系统的关键功能，并实时地获取数据信息，将更加精确、外观精美的林业专题图像显示出来。清查森林资源的过程中，借助GIS技术的三维地形图，构建数字高层模型，从而分析和研究森林地形因子，在此基础上详细掌握森林的生长发育状况和分布状况，降低了人力资源的消耗，减轻了野外清查工作的任务量。还可以将GIS技术、遥感RS技术整合起来，对火灾、动物保护工作进行预测和分析。

2 研究的必要性和意义

就我国当前森林资源的保护现状来看，阻碍资源保护工作顺利开展的一项重要因素就是缺乏完善的森林资源保护管理机制，对各个部门的职责划分不够明确，影响了政策的执行力度，再加上在保护过程中应用传统的保护方式，同社会的发展相脱轨，大大减低了森林资源的管理效率。因此，构建基于GIS的林政稽查移动政务系统具有非常重要的意义，可以充分发挥当前先进技术的优势，在计算机中录入不同类型的数据信息和图形，实现数据库同图像的整合，通过统一管理计算机的方式来实施森林资源保护工作，使林业管理更加自动化、智能化。该林政稽查移动政务系统性能强大，能够对属性、空间数据进行全面分析，在规范的界面中执行数据信息的查询、制图、编辑和输入等操作，菜单更加清晰简便，大大简化了系统各项处理工作，还可以发挥构建数据库、制作地图的功能。

该移动政务信息系统的开发使用对推动政府职能转变、实现现场目标管理、领导可视化决策和提升林业行政执法现代化管理水平，保护林地、林木、野生动植物资源等具有十分重要的意义。

3 基于GIS的林政稽查移动政务系统设计

3.1 系统设计目标

基于GIS建立林政稽查移动管理信息系统，为林政执法人员提供移动办公、远程信息查询、快速准确定位等功能。系统可以丰富林政稽查大队的执法手段，保障执法过程的准确性和实时性，提高稽查大队的执法效率。

3.2 系统设计原则

3.2.1 可实用性

建立系统以实际情况为原则，满足实际需求，尽可能的简单、快捷，并且能够提供工作过程中所需要的各种图表和统计报表。林政稽查移动政务系统，从现在及未来的管理的需要出发，重点突出其信息化、网络化。应该遵照设计的规范，考虑到操作人员的习惯，建立人性化界面。

3.2.2 科学性

林政稽查移动政务系统是一个现代化信息系统，设计和开发一定要遵循科学性原则，采用新的思想与技术。设计数据库时数据的质量问题要重点考虑，要有科学、严谨的数据组织与结构。要确保系统能稳定运行，满足决策的需求，争取有较好的容错能力。对于数据的采集，尽可能地减少数据异构，严格遵循标准规范，拥有核心数据结构以及核心功能的手段，最大可能地支持有序共享。

3.2.3 扩展性

森林资源和稽查数据都会随着时间不断地变化，林政稽查移动系统要具有很好的扩展性和可维护性。整体的结构要考虑到无缝连接，留有扩充的量，为今后的扩展集成做好准备，延长系统的寿命。可以将模块化结构应用到系统设计过程中，确保各模块处于独立的状态，结合实际应用对应用模块进行修改、增添和删除，从而保证不会对系统造成干扰

3.3 关键技术

3.3.1 无线传输中间层架构

无线传输中间层是对于无线传输模式的封装层，建立在之上的业务层对于网络通讯的调用是同一的接口，不会因为无线通讯载体的变化而变化，而在中间层中封装了对于硬件的兼容性，并使所有的通讯协议架构在TCP/IP协议之中，使得协议做到同一接口，如图1所示。

3.3.2 内外业数据交互技术

监控中心与移动设备之间空间数据的交互研究，通过无线技术解决空间数据的交互和传输问题，如图2所示。

移动设备层——主要指我们使用的手持设备平台，这次我们选中多普达696手机作为手持设备终端，就是因为它的高集成度，在一个手机终端上，集成了GSM，GPRS，蓝牙，视频，音频，USB，串口，红外等多种接口和设备，使得我们能够顺利完成无线数据交换，多媒体数据整合以及获得GPS信息。

定位设备——采用蓝牙的GPS定位设备。

3.3.3 技术路线

开发建设综合地理信息系统，建立森林资源的检测平台。集合全市的地理信息资源和森林资源，把卫星遥感信息作为动态信息，通过林业地理系统和卫星影像进行组合（图3）。实现动态监制并进行及时的更新。

3.4 系统总体结构

项目的具体技术路线如图4所示，主要由四部分组成：

（1）林业资源空间数据模型验证：GIS技术应用领域较广，不同的领域其空间数据模型不尽相同。GIS空间数据模型的是空间数据采集和空间数据库建立的基础，实验不同的空间数据模型，提出适合林业资源的空间数据模型。

（2）林业资源空间数据采集方法的验证：现有GIS软件平台有很多种，不同的平台其数据格式是不同的，根据城市林业资源矢量数据的特点以及（1）中验证的林业资源空间数据模型，选择MapInfo作为林业稽查信息系统的GIS平台。根据MapInfo的特点，验证其在城市林业资源空间数据采集的方法以及空间数据库的建立方法。

（3）软件总体结构分为四大部分：

客户端软件：集成在手持设备上的软件部分;

服务器端通信软件：中心和各移动单元之间信息交互的平台;

服务器端同步软件：移动单元与中心静态数据交互的平台;

服务器端处理软件：中心数据处理和整合的平台。

（4）上述研究在某地区的城市林业稽查政务系统的应用：据上述研究以及MapInfo平台的特点，建立某地区的林业稽查政务系统，对城市林业稽查政务系统的结构、功能设计、工作流程、应用和数据库设计进行研究。

本项研究拟采用现状分析、理论研究、实验验证等研究方法，解决利用3S技术建立林业稽查政务系统涉及到的以上关键技术问题。

（1）现状分析：阐述GIS技术的发展，分析此技术在林业稽查信息系统中的应用现状，探讨现有的城市林业资源空间信息的采集方法、空间数据库的建立以及林业稽查政务系统的研究等问题。

（2）理论研究：在分析总结已有方法的基础上，寻找新的基于GIS的林业资源空间数据模型、空间数据采集方法、空间数据库的建立，以解决GIS技术应用于城市林业稽查信息系统时，空间数据交互、无线中间传输等问题。

（3）实验验证：对新的空间数据模型进行实体化验证，林业资源空间数据采集处理方法进行验证，内外业空间数据交互、无线中间传输技术的验证，并与已有方法进行分析比较。

结束语

本文通过对现阶段林政稽查的需求，结合现有的矢量数据和属性数据库，实现了林政稽查移动政务系统的建立，并采用不同的研究方法对其进行研究和验证，使系统更加的完善，充分发挥系统的功能和作用。系统内部包括多个功能模块，保证了林业发展决策制定的科学性，提高了林业行政执法现代化管理水平，为数字城市的建设奠定了基础。

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Design and Study of Forest Inspection Mobile Egovernment System Based on GIS

XIAO Haihong1; XIE Rui1; LI Fujun2; WANG Lanzhou3

（ 1. School of Civil Engineering， Henan Engineering University， Zhengzhou 451191;2.Weishi Land and Resources Bureau， Kaifeng 475000;3. Zhengzhou Cewei Science Co.， Ltd， Zhengzhou 451191，China）

Abstract：The reasonable and efficient utilization and management of forest resources is an urgent task at present， which not only affects the healthy development of forestry， also influences the entire social economic development and progress. In recent years， with larger and larger development in western region of China， the protection of ecological environment for western region is urgently needed. Based on forestry key project， this article designs an integrated information system of digital forestry， introduces the goal and principle of  system design ， overall structure and key technology， including wireless data transmission layer architecture， internal and external industry interaction technology， mobile positioning technology， etc. It is of great significance to promote management level of modern forestry administrative law enforcement and to protect the forest land， forests and wildlife resources.

Key words： geographic information system; forest inspection; data collection