第四章 建设重点
一、业务系统建设
(一)林业资源监管系统建设工程。建设林业资源监管系统,改变我国林业资源监管工作中传统落后的人工监管方式,实现对45亿亩林地、26亿亩沙地和10亿亩湿地等林业资源的实时有效监管,为提高宏观决策的科学性和有效性提供技术保障。
1、森林资源监管系统。根据国家、省、市、县四个不同层次的应用要求,应用地理信息系统和数据库技术建立森林资源监管信息系统。该系统由森林资源监测系统、森林资源利用管理系统、林地林权管理系统、国家级生态公益林管理系统、森林资源监管辅助决策支持系统和境外森林资源信息管理系统6部分组成。做好对已有建设成果的升级完善和推广应用(图4-1)。
森林资源监测系统。该系统由森林资源基础数据管理子系统、森林资源数据加工处理子系统、森林资源数据应用子系统和森林资源数据交换子系统4个子系统组成。
森林资源利用管理系统。该系统包括森林经营方案编制子系统、森林采伐管理子系统、木材运输管理子系统3个子系统。
林地林权管理系统。该系统包括林权登记管理子系统和林地征占用管理子系统2个子系统。
森林资源
采伐利用数据库
林地林权数据库
森林资源基础数据库
林地林权数据库
森林资源基础数据库
林地林权数据库
森林资源基础数据库
林权登记
小班调查
控 制
控 制
控 制
控 制
生态公益林管理系统
林地林权
管理系统
系统
森林资源利用管理系统
生态公益林管理系统
林地林权
管理系统
系统
森林资源利用管理系统
生态公益林管理系统
林地林权
管理系统
系统
森林资源利用管理系统
上报 回复
上报 回复
森林资源
采伐利用数据库
数据库
森林资源
采伐利用数据库
数据库
控 制
控 制
采伐、征占林地审批等
森林资源监测系统
统
森林资源监测系统
统
森林资源监测系统
管理系统
森林资源监管辅助决策支持系统
林业方针政策
林业方针政策
森林经营方案编制
境外森林资源信息管理系统
境外森林资源合作数据库
图4-1 森林资源监管系统框架图
国家级生态公益林管理系统。该系统旨在实现国家级公益林资源管理、护林员管理、管护成效评价。功能模块包括数据录入、逻辑检查、系统设置、数据库维护、生态公益林调整审核、数据更新、成效评价、统计分析、信息查询、统计报表输出。
森林资源监管辅助决策支持系统。该系统以森林资源各级监测现状数据为基础,以林地林权和采伐利用管理过程中产生的森林资源动态变化数据为更新依据,实现对森林资源现状和动态变化信息综合管理,并利用数据仓库和数据挖掘技术,对森林资源结构与变化、森林利用规划、森林资源保护、以及相关人口、社会与宏观经济等数据进行集成、统计与数据挖掘,完成森林资源专题信息提取和加工分析,为森林资源管理政策研究等提供决策支持,实现对全国森林资源的有效监管。
境外森林资源信息管理系统。基于境外森林资源合作数据库,提供对境外森林资源信息的管理、查询、分析和信息发布功能。
2、湿地资源监管系统。该系统以提高湿地资源监测、管理、保护和利用水平为宗旨,在湿地资源数据库建设基础上,建立基于遥感、GPS和GIS技术的湿地资源监管应用系统,确保全面及时掌握全国湿地资源现状及湿地征占、变迁等动态变化情况,为湿地保护和可持续利用提供技术支撑和决策支持,实现对湿地资源的有力监管和保护(图4-2)。
图4-2 湿地资源监管系统框架图
湿地资源调查和监测信息管理子系统。该系统以历次全国湿地调查数据为基础,以国际重要湿地监测、国家重点湿地监测、湿地专项调查、湿地工程管理、湿地自然保护区为重点,对全国湿地信息进行管理,提供完整的全国资源分布和特征信息,为湿地资源管理、工程评估、保护和可持续利用工作提供基础信息。系统以GIS空间信息管理和遥感技术为基础,提供湿地资源综合数据的更新、维护、编辑、修改、查询、空间分析、统计报表、成图制图等功能,实现湿地资源综合数据的集成统一管理。
湿地资源保护恢复工程评估子系统。该系统以各种国家湿地保护恢复工程为对象,实现工程资金管理、项目建设进度管理、档案管理、设备管理、成果管理的信息化作业,同时应用GIS、遥感技术实现工程湿地数据信息查询、空间分析、历史和现状数据的对比、辅助工程效益和生态质量评估。
湿地资源管理预测、预警子系统。该系统应用3S技术开发湿地资源预测、预警模拟子系统,对国际和国家重要湿地进行湿地动态变化预测,利用空间统计学和空间统计预测模型,结合湿地资源类型、数量、空间分布等动态变化数据和历史统计资料,建立湿地信息快速提取、湿地变化预测、湿地演变趋势动态模拟等功能模块,实现湿地资源预测和预警管理。
湿地资源综合分析评价子系统。该系统旨在对国际和国家重要湿地资源信息进行提炼加工、综合分析,对湿地演化过程进行动态模拟,实现湿地资源动态变化分析,湿地退化分析、湿地恢复评价以及相关生物多样性保护评价,为湿地资源保护管理和宏观决策提供信息支持。
3、荒漠化和沙化土地监管系统。该系统基于遥感、GPS和GIS技术和地面调查,全面掌握荒漠化、沙化现状及动态变化情况,建立荒漠化和沙化土地监测数据库和管理信息库,旨在提高荒漠化和沙化土地监测、防治和管理水平,为防沙治沙、改善沙区生态环境,履行《联合国防治荒漠化公约》提供科学决策依据(图4-3)。系统包括以下四个子系统:
荒漠化和沙化土地调查和监测信息管理子系统。该系统以地面调查数据为主,利用GIS空间信息管理和遥感技术,提供荒漠化和沙化土地数据更新、维护、编辑、修改、查询、空间分析、统计报表、成图制图等功能,实现数据的集成统一管理,为防沙治沙决策提供科学依据。
荒漠化和沙化治理重点工程管理子系统。该系统主要实现荒漠化和沙化治理工程活动的动态辅助管理,实施工程规划、计划、作业设计、进度管理、检查验收等全过程的一体化管理;同时,结合工程项目投资,进行项目的投入产出效益和生态效益评价。
营利性治沙管理系统。该系统主要包括营利性治沙登记、治沙方案的制定、检查检收、发证等过程。
沙区和封禁保护区建设活动管理系统。该系统主要对沙区开发建设活动及划定的沙化土地封禁保护区内修建公路、铁路等进行管理和审批。
图4-3 荒漠化和沙化土地监管系统框架图
4、生物多样性监管系统。该系统以提高野生动植物资源、自然保护区等监测、管理、保护和利用水平为宗旨,基于生物多样性数据库,建立基于遥感、GPS和GIS技术的生物多样性监管系统,及时掌握生物多样性现状及动态变化情况,为加强野生动植物保护、管理,履行国际公约或协定、合理开发利用野生动植物资源提供决策依据(图4-4)。
生物多样性调查和监测信息管理子系统。该系统以历次野生动植物调查、监测数据为基础,实现全国野生动植物调查、大熊猫调查以及自然保护区调查、日常巡护监测、设施建设和管理等信息的动态管理,为野生动植物资源保护和自然保护区管理、开发利用及濒危野生动植物拯救和保护工作提供依据。系统以GIS空间信息管理和遥感技术为基础,提供数据更新、维护、编辑、修改、查询、空间分析、统计报表、成图制图等功能,实现数据的集成统一管理。
野生动植物和自然保护区网上审批子系统。在线实现野生动植物证件审批办理,管理陆生野生动植物资源保护和开发利用,管理濒危物种进出口和野生动物、珍稀野生植物及其产品出口、驯养、繁殖、猎捕、采集的审批和报批,指导森林、野生动物和湿地类型自然保护区建设和管理。其中国家级审批系统实现一级保护野生动物特许猎捕证核发、国家重点保护陆生野生动物出口、一级保护野生动物驯养繁殖许可等17项行政审批业务。
图4-4 生物多样性监管系统框架图
5、森林公安警务综合管理系统。该系统通过建设森林公安执法办案、队伍管理、专项监管、情报信息辅助决策等4个应用系统,逐步形成森林公安网上办案、网上监督、网上考核等信息化应用格局,基本实现“信息共享、统一指挥、快速反应、协同作战”的森林警务新机制(图4-5)。
森林公安执法办案系统。该系统由森林公安刑事案件管理子系统、林业行政案件管理子系统、林区治安案件管理子系统等3个子系统组成。
森林公安队伍管理系统。该系统由森林公安人事训练子系统、森林公安警务督察子系统、森林公安教育培训等3个子系统组成。
森林公安专项监管系统。该系统由中央和省级森林公安转移支付资金信息管理子系统、森林公安警用装备管理子系统、基层派出所管理子系统等3个子系统。
森林公安情报信息辅助决策系统。该系统由森林公安警务地理子系统、森林公安移动警务子系统、林区社会形势模拟分析子系统等3个子系统组成。
林业资源和地方公安基础数据库
数据库
林区社会信息基础数据库
森林公安专题数据库
林区社会信息基础数据库
森林公安专题数据库
林区社会信息基础数据
森林公安专题数据库
基层派出所数据采集
控 制
控 制
控 制
控 制
森林公安转移支付管理子系统
基层派出所管理子系统
人事训练
子系统
警务督察
子系统
教育培训子系统
森林刑事案件管理子系统
林业行政案件管理子系统
林业资源和地方公安基础数据库数据库
林业资源和地方公安基础数据库
数据库
控 制
控 制
森林公安专项监管系统
森林公安队伍管理系统
森林公安执法办案系统
三级森林公安警务综合管理数据库
森林公安警务综合管理系统
森林公安情报信息全程提供辅助决策
网上办案和追逃
网上管理和考核
网上监管和审批
森林公安警用装备监管子系统
森林移动警务子系统
林区社会形势模拟分析子系统
森林公安情报信息辅助决策系统
网上支撑和服务
警务地理信息子系统
林区治安案件管理子系统
图4-5 森林公安警务综合管理系统框架图
(二)综合营造林管理系统建设工程。利用系统建设,对重点生态工程进行核查和监督,及时获取林地真实情况,减少重复造林现象的出现,为掌握生态状况、正确评估生态建设效益提供科学方法,为实施生态工程精细化管理、提高管理效率提供有效手段。
1、林木种苗管理系统。林木种苗是林业建设的基础和保障,林木种苗的优劣直接影响到造林绿化的质量。因此,林木种苗管理要以有效保障林业建设和国土绿化种苗供应为中心,以推进林木种苗良种化进程和提高林木种苗质量为根本,着力构建林木种苗选育推广体系、林木种苗生产供应体系、林木种苗行政执法体系和林木种苗社会化服务体系。该系统包括林木良种选育推广子系统、林木种苗生产供应子系统、林木种苗行政执法子系统和林木种苗社会化服务子系统(图4-6)。
林木良种选育推广子系统。该系统的设计目标是对林木良种选育和林木种苗科技创新实行科学管理,构建国家重点林木良种基地与省级林木良种基地相结合、科研与生产相结合的林木良种繁育推广体系,促进科技成果向现实生产力转化。系统主要功能包括林木种质资源调查、保存、评价和利用数据的存储、查询、监测以及信息发布,分树种的林木良种选育全过程监控、林木良种品种鉴别与质量检测结果的公布,林木良种审定申请、评审和结果公布以及林业重点工程造林和社会造林良种的使用情况调查数据汇总、分析及信息发布。
林木种苗生产供应子系统。该系统的设计目标是动态掌握林木种苗生产供应情况,根据林业生产力布局,建立健全规范化、法治化的林木种苗生产供应体系,逐步做到品种对路、质量优良、数据充足、价格合理、供需平衡。系统主要功能包括林木种子生产供应品种、数量和质量监测,种子生产基地运行状态监测以及林木种子贮备品种、数量及质量监测;苗木生产供应品种、数量、质量监测,苗木生产单位类型、数量监测以及苗木交易品种、数量、价格监测。
林木种苗行政执法子系统。该系统的设计目标是全面掌握林木种苗法律、法规和标准,开展林木种苗法制宣传教育,提高种苗管理机构依法行政能力。系统主要功能包括法律法规和标准文本查询及修订情况统计,林木种苗质量抽查、案件处理过程监测及结果公布,林木种苗行政执法和质量检验机构、执法及检验人员、档案等查询和统计。
林木种苗社会化服务子系统。该系统的设计目标是把社会化服务形成网络,覆盖国家、省、地和县,在信息引导、技术支持、市场开拓、人才培训等方面为林木种苗生产、经营者提供全方位服务。系统主要功能包括种苗供求信息收集、整理、分析和发布,种苗信息采集点分布查询与管理,区域性种苗交易市场分布查询与管理,种苗社团组织分布查询与统计。
林业基础数据库
县级林木种苗
数据库
公共基础数据库
国家林木种苗
数据库
公共基础数据库
林业基础数据库
国家级
林木良种选育推广子系统
数据存取
林木种苗生产供应子系统
林木种苗行政执法子系统
林木良种选育推广子系统
数据存取
林木良种选育推广子系统
数据存取
林木种苗社会化服务子系统
林木种苗行政执法子系统
林木种苗生产供应子系统
指令下达
省级林木种苗
数据库
省级
信息上报
林木种苗生产供应子系统
林木种苗社会化服务子系统
指令下达
公共基础数据库
林业基础数据库
市县级
林木种苗社会化服务子系统
林木种苗行政执法子系统
信息上报
图4-6 林木种苗管理系统框架图
2、重点生态工程营造林管理系统。通过建立一套覆盖国家、省、市、县级的重点生态工程营造林管理系统,实现重点工程等营造林的规划、计划、作业设计、进度控制、检查验收和统计上报等各环节的一体化管理,及时掌握营造林建设现状和发展动态,从根本上解决好 “林子造在哪里”的问题。系统可将地理信息系统、数据库、计算机网络等信息技术成果高度集成,建设营造林调查规划管理系统、营造林计划管理系统、营造林作业设计管理系统、营造林进度管理系统、营造林检查验收管理系统等5个子系统,实现营造林工程综合信息网上查询和发布,为营造林工程小班地理位置核查、营造林工程质量核查和营造林成果分析及决策提供依据(图4-7)。
营造林工程调查规划管理子系统。该系统旨在通过外业调查,了解各造林地块的立地条件,为林业基层单位编制造林规划、计划、设计、申请造林工程项目及指导造林施工提供基础数据。通过编制国家级、省级、市县级植树造林规划,设计最佳造林技术措施方案,提供准确、及时更新的基本信息,做到本底清楚,为国家林业生态工程建设提供科学依据。主要功能包括营造林地小班调查空间数据和属性数据的录入、修改、查询、存储;造林地立地条件类型表、造林类型表和经营措施类型表等综合表格的生成、修改、查询、存储和输出;调查规划图件的制作、修改、查询、存储和输出;形成国家、省、市县生产工程规划统计数据、并管理历史工程规划图件和文本数据,实现营造林调查规划数据导入、导出、备份、恢复、上报、接收等功能。
图4-7重点生态工程营造林管理系统框架结构图
营造林工程计划管理子系统。该系统旨在对营造林计划进行全面管理,解决重复投资问题。系统主要功能包括编制和下达各级年度营造林生产任务计划、资金计划、种苗供应计划、营造林成本计划和作业计划;根据实际需要和计划审批管理权限,调整或变更造林计划;编制年度计划表;汇总统计各地营造林生产任务计划完成情况、资金安排和使用情况、苗木生产和应用情况;分析营造林成本构成,为国家重点生态工程营造林投资提供决策支撑;维护和管理年度营造林工程计划历史数据。
营造林工程作业设计管理子系统。该系统旨在对每个作业区提出具体技术规定,指导营造林施工。系统以地理信息系统为核心,以批准的造林规划设计、工程实施方案和上级下达的年度造林计划为依据,将营造林作业设计的空间数据和属性数据录入、存储到管理系统,以营造林小班为作业设计单元,把先进适用的营造林技术安排到山头地块,实行科学造林,达到保证营造林质量、提高造林成活率和林木生产力的目的。系统主要功能包括营造林地基本情况、设计原则与依据、范围与布局、营造林技术设计、种苗设计、森林保护及配套基础设施施工设计、工作量与投资预算、效益评价、管理措施等信息的录入、修改、查询、存储和输出等;编制营造林地基本情况表、营造林作业设计一览表及汇总表、分树种种苗需求量表、森林保护及配套基础设施年度作业设计表、投资预算表等;绘制以地形图为底图的营造林小班设计图和位置图、营造林模式示意图、森林保护及配套基础设施施工设计图等;完成营造林作业设计的逐级上报、审批、备案;统计汇总各类作业设计数据;管理作业设计图件历史数据和文本历史数据,为指导营造林工程实施提供技术性文件。通过营造林作业数据和森林资源数据的叠加分析,综合比较,落实每个营造林地块的空间位置,并利用森林规划数据和遥感影像数据进行评价,核实营造林成果。
营造林工程进度管理子系统。该系统旨在通过对各地营造林工程建设进度进行监管,确保营造林工程按作业设计进行施工;强化营造林作业工序管理,保证每个营造林环节的施工质量符合设计要求。推行营造林工程项目招投标制度或技术承包责任制度、造林目标管理责任制、营造林工程项目合同制、营造林工程项目监理制、营造林工程资金报帐制管理,保证营造林生产任务能够按计划完成,同时通过监管和管理造林工程建设质量,为下年度营造林规划和计划的管理提供基本信息和决策支持。系统主要功能包括登记各地营造林工程建设进度,统计汇总各地的营造林工程完成情况。通过对各地营造林工程建设完成情况进行分析,制作进度图,对营造林作业全过程实行质量管理与控制,并对营造林工程项目的招投标、合同、监理等信息进行管理,控制营造林资金的使用。
营造林工程检查验收管理子系统。该系统旨在加强营造林质量管理,提高营造林质量和成效。内容包括营造林经费的使用、营造林质量及经营管理等方面。按营造林工程时段划分,分为年度检查、阶段验收和竣工验收。按营造林工程管理层次划分,分为县级自查、省级复查和国家级核查。通过对营造林规划、计划、设计、施工、成果检查验收等过程的数据进行核实和检查,汇总全国造林工程建设检查验收数据,生成各种营造林更新统计分析图表。准确掌握营造林建设现状和发展动态,及时发现营造林工作中存在的各种形式重复虚报成果问题。系统主要功能包括各种检查验收调查数据的录入、修改、查询、存储和打印等;各种检查验收的数据汇总和统计分析;各种检查验收图件和文档的历史信息的管理和统计分析;结合实地考核验收,实现在计算机上辅助验收。
3、林业应对气候变化管理系统。该系统旨在加强林业应对气候变化信息管理,在公共基础信息、林业基础信息、营造林管理等林业专题信息基础上,与林业碳汇专题监测信息相结合,针对林业碳汇管理的功能要求,建立碳汇计量和分析模型库和碳汇监测计量空间数据库,分析林业各种经营管理活动、灾害、林地征占用引起的二氧化碳变化情况,提供林业碳汇现状、分布和变化数据,为科学制定生态建设决策提供支持。系统主要功能包括各种公共基础信息、林业基础信息、林业专题信息的一体化综合管理;各类数据的空间综合分析;模型库和数据库的建立,应用林业碳汇计量和评价模型分析碳的空间和时间变化信息。
(三)林业灾害监控与应急系统建设工程
1、森林防火监控和应急指挥系统。该系统在计算机网络技术和地理空间技术支持下,及时、准确掌握森林火情,实现森林防火动态管理;对林火监测、林火预测预报、扑火指挥和火灾损失评估等各环节实行全过程管理,全面提高国家森林防火管理现代化水平,为科学决策提供依据,提高防火公众参与度,为降低少火灾发生率、降低火灾损失提供技术支撑。该系统综合应用遥感、GIS、GPS、网络与决策支持系统等技术,在各级公共基础数据库、林业基础数据库和防火数据库的支持下,集森林火险预警预报、森林火灾监测、扑火指挥和损失评估为一体。系统在体系结构上由国家、省级和市县级系统构成,可实现森林防火相关信息上报和指令下达,各级防火数据库之间基于应用支撑平台的交换系统可实现数据交换与汇集(图4-8)。
图4-8 森林防火监控和应急指挥系统框架图
森林火险预警预报子系统。加快全国森林火险预警系统监测站和火险因子采集站建设,升级、完善国家级和省级森林火险预警中心业务应用平台和预测预报系统,建立森林火险预警基础、专题数据库以及科学、安全、稳定的数据传输系统。利用森林火险要素监测站、可燃物因子采集站采集的数据及气象部门提供的天气预报和实况信息,结合林区物候和可燃物状况等基本信息,根据各类森林火险预测预报模型,及时准确地进行多时间尺度森林火险等级预报,生成森林火险等级预报图和各类专题图。根据火险等级预测结果,结合林火地理空间信息、可燃物蔓延模型,进行林火行为预报。遇到高度和极度危险天气或在高等级火险地区,通过电视台、网络以及手机短信等新闻媒体和通讯手段,及时发布高森林火险警报和预警信号,为森林火险预警提供科学依据,以提示危机、化解风险、规范用火行为、防范火灾发生。
监控图像传输子系统。全国各省级森林防火管理部门布设了数量不等的视频监控平台,这些视频监控平台上的图像采集设备采集视频后通过通讯设施传输到省级防火管理部门,在防火监控和火灾应急工作中,能直观地表现出防火关注区域或火场的实时状况,及时发现火灾,为林火指挥提供重要的参考依据。目前,这些视频监控平台的应用主要集中于地方防火业务中,国家森林防火指挥中心尚无法获得各地的实时图像信息,需要建立视频图像传输子系统,实现各地森林防火视频监控平台资源共享,国家森林防火指挥中心可以通过网络访问和调用各地视频监控平台的实时图像和历史纪录,为国家级森林防火监控和应急指挥提供地面基础数据。进一步提高卫星林火监测能力,升级现有卫星林火监测系统,确保能够自主接受和处理新卫星数据。充分发挥三个分中心林火监测的能力,建设自主接收卫星林火监测系统和数据传输系统。在有条件的省区,结合森林防火指挥中心的建设可自主建设林火卫星接收系统,提高各省火情监测的时效性。
火灾应急辅助决策子系统。主要功能包括林火热点信息查询、火情标绘和三维电子沙盘防火指挥等。林火热点信息通过了望塔观察的方位和距离定位火点位置。热点信息除了地理位置外,还包括距离、方位、林火大小、有无烟雾等信息。热点信息可以林火图标方式叠加到火场的地理信息矢量图上,制作林火态势图显示。系统可以提供热点信息的选择、检索和查询。根据林火情况,可以利用不同的符号类型在数字地图上表示林火情况,生成林火扑救图或方案图。同时可以模拟扑火过程,以符号的显示、闪烁、移动等动态方式和文字说明,模拟整个的扑火过程,并输出过程图进行汇报总结。森林火灾发生的突发性和地区的不确定性,对防火指挥的决策造成很大难度,仅仅在二维地图上无法了解实际地区的情况,很难制定合适的扑救方案。利用DEM可以生成三维电子沙盘,叠加数字地图如林相图等,可进行漫游、飞行以立体动态方式直观为防火指挥进行服务。通过电脑与投影仪进行连接,能直观反映火场情况,为森林火灾扑救指挥员提供更加快捷、准确、及时、有效的话音和数据、图像、影像等信息,确保森林火灾预防、监测和扑救工作的顺利开展,在最短时间内做到组织领导到位、技术指导到位、资金物资到位、扑救人员到位,提高灭火作战综合能力,确保“打早、打小、打了”。
火灾损失评估子系统。以森林资源二类小班数据为基础,对火灾发生后的各项数据进行统计和分析,达到灾后决策科学化的目的。利用高分辨率的遥感卫星、地理信息系统等高新技术手段,开展对灾后森林资源损失、生态环境影响评估,并建立森林植被恢复模拟和森林火灾损失档案系统。以林业二类小班数据为基础,通过处理气象卫星图像数据、TM图像、地理信息系统数据和火场实况图,结合GPS技术等勘测手段,测算火场面积、受害森林面积、受害积蓄等,评估火灾损失,生成各种火灾损失统计图表。
信息发布子系统。通过网络向公众发布高森林火险的地区名单和地图,为公众提供防火相关信息查询,接受群众网络举报火情和提供火灾发生原因线索,提高公众森林防火意识和参与度。
2、林业有害生物防治管理系统。该系统主要用于国家和地方多级林业有害生物管理,包括林业有害生物调查、监测预报与预警、预防与除治、灾害监测与评估、检疫及追溯信息、数据管理等。通过建设林业有害生物防治、检疫管理与信息发布系统及国家林业有害生物信息处理中心系统,实现国家、省、地、县等四级林业有害生物管理部门的数据共享,实现跨省的检疫管理和有关信息发布;在此基础上,研制形成实用的林业有害生物航空航天监测系统、预测预报与决策支持系统、应急管理和应急指挥系统,实现全国范围内的林业有害生物多尺度监测与管理,实时监测与评估国家林业有害生物的整体发生发展情况,形成全国突发林业有害生物应急管理和应急指挥体系。该系统是多级多层次的智能网络应用系统,可实现各省和国家级测报点(县)的例行数据上报;各区域监测预警系统分别实现本区域范围内的林业有害生物的实时、有效、多尺度监测,对病虫害信息进行处理、传输和上报;国家林业有害生物信息处理系统接收各区域监测预警系统提供的上报数据,进行必要的综合与处理并进行发布,为林业有害生物防治提供决策支持(图4-9)。
图4-9 林业有害生物防治管理系统框架图
林业有害生物监测子系统。以全国林业有害生物基础数据库为基础,利用航空、航天、远程等遥感监测技术手段,分别建立面向东北、华北、西北、华东、华中、西南等不同地区的区域监测预警系统,及时对重点灾害易发地区进行监测跟踪,实现地面、航空、航天的多尺度立体监测评价,以便及时发现早期灾害点,达到防患于未然的目的。对于已经发生的灾害,也可利用遥感优势,从大范围内监测其发展及蔓延情况,对损失情况进行评估。航空遥感主要借助其上的数字录像系统及GPS导航系统,发现枯死的单株树并确定其分布位置。航天遥感主要依据危害林分的光谱特征来确定灾害范围和危害程度。
林业有害生物公共服务子系统。建立该系统,实现林业有害生物防治技术网络共享,通过网络培训基层技术人员,提高森林保护人才素质。建设基本预测信息数据库、预测模型方法库、种群动态和危害知识库、林业病虫害专家库等林业有害生物数据库和林业病虫害网络远程诊断的技术体系,实现林业虫情采集、虫情网络传输、远程专家诊断和处方等功能。
林业有害生物灾害评估子系统。在建立林业有害生物分布、危害、发生情况的基础信息数据库,分层次配备信息传输硬件设备的基础上,建立有害生物遥感多尺度监测技术体系,实现灾害的准实时、宏观、准确监测与评估,实现空中监测数据自动更新林业有害生物灾害数据管理。利用高分辨率的遥感卫星、地理信息系统等高新技术手段,开展对灾后森林资源损失、生态环境影响评估,并建立森林植被恢复模拟和损失档案系统。以林业二类小班数据为基础,通过遥感影像和地理信息系统数据,结合GPS技术等勘测手段,测算灾害发生面积、受害森林面积、受害积蓄等,评估灾害损失,生成各种灾害损失统计图表。
3、野生动物疫源疫病监测管理系统。野生动物疫源疫病监控的主要工作包括:在监测野生动物种群中发现行为异常或不正常死亡时,记录信息、科学取样、检验检测、报告结果、应急处理、发布疫情。监测的主要任务是,对野生动物疫源疫病进行严密监测,及时准确掌握野生动物疫源疫病发生及流行动态。野生动物疫源疫病监测管理系统主要用于国家和地方多级野生动物疫源疫病监测管理和应急管理,包括野生动物疫源疫病监测、监测信息网络管理和野生动物疫情预警等。野生动物疫源疫病监控管理系统实现国家级监测站、省级监测站和市县级监测站(点)的例行数据上报;实现本区域范围内的野生动物疫源疫病的实时、有效、多尺度监测,对疫源疫病信息进行处理、传输和上报;国家系统接收各区域监测预警系统提供的上报数据,进行必要的综合与处理,然后进行发布(图4-10)。
疫源疫病监测站管理子系统。功能主要包括:监测站点管理、监测区域管理、监测采取巡查线路和观测点辅助设置、采集样品工具等功能。监测站点管理用于监测站点辅助布设、站点设备管理以监测结果数据向各级监测业务部门传递;监测区域管理用于管理和设定监测物种的集中分布区域、监测物种与人和饲养动物密切接触的重点区域、曾经发生过重大疫病的区域及周边地区;监测采取巡查线路和观测点辅助设置用于日常巡查路线或定点观测点辅助设置,重点路线和重点区域辅助设置,以及紧急情况下监控路线和区域的辅助设置;采集样品工具提供记录样品的相关信息采集。
图4-10 野生动物疫源疫病监测管理系统框架结构图
疫源疫病监测信息采集和报告子系统。系统实现PDA信息采集上报和网络报告功能。疫源疫病信息上报主要实现发生陆生野生动物疫情的地区所在地县级林业主管部门会同动物防疫部门向当地人民政府报告,并将情况逐级报至国家林业局野生动物疫源疫病监测总站,国家林业局野生动物疫源疫病监测总站同时将情况报国家林业局。
野生动物疫源疫病空间分析子系统。实现疫情时间、空间分布属性的查询、显示,制作专题地图,进行时空分析、统计,对局部地区风险进行预警。
疫源疫病预防和应急响应子系统。疫源疫病预防子系统的功能包括:陆生野生动物分布及活动规律调查工具,预防物质管理等。疫源疫病应急响应子系统的功能主要包括:疫源疫病信息分级监控;疫源疫病应急控制措施下达等。
(四)林业产业发展与林业经济运行系统建设工程。该系统具体包括木材经营加工管理子系统、重点企业运行监测子系统、林产品市场动态监测子系统、林产品国际贸易监测子系统、林业产业分析评价子系统、产业管理应急调控管理子系统、林业产业公共服务子系统和林业安全生产管理子系统。通过该系统建设,提高林业产业发展预测、预警能力,做好重点林产品的监测分析、林业行业重点企业、市场的动态监控、林产品市场产销存预警、预报等工作,为政策制定提供决策依据。建立全国林业产业基础数据库,制定数据采集规程和标准,规范产业基础信息采集和应用,全面掌握全国林业产业发展的新情况,为林业产业管理提供信息支持。通过建立公平、透明、开放的林业产业信息交流平台,提供丰富的网站交互功能,为林农、林产品供应商、林产品销售商等提供林产品流通相关信息服务。建立林产品市场信息连通机制,为形成全国林产品流通市场,实现交易集约化和市场规模化,保证市场高度的透明性和公平性提供信息服务。
(五)生态文化与教育培训系统建设工程
1、现代林业远程教育培训系统。为提高林业队伍的整体素质和公众的生态文明意识,面向林业领导干部、林业专业技术人员、林业企业经营管理人员、林业工人和林农开展大规模的远程培训,面向公众开展在线生态文化教育,构建一个开放型、多功能、广覆盖、高质量的现代林业远程教育培训系统。整个系统按开放性框架体系构筑系统主体系统,全面支持B/S模式进行开发设计,普通用户通过浏览器来使用培训系统,可通过数据交换实现跨地域、跨部门协同培训;系统用户界面最大可能简化,以满足不同层次用户的使用需求。该系统主要包括网络教学平台子系统、教学资源子系统和信息管理子系统。
2、行业教育培训信息管理与应用系统。面向全国林业系统,构建行业教育培训信息管理与应用系统。该系统主要用于国家和地方多级林业教育培训工作的管理与实施,包括林业队伍及教育培训管理信息子系统、林业教育培训资源信息子系统。涵盖了林业队伍建设基本情况,各类岗位能力标准和培训需求,林业教育培训规模与质量,林业师资库、教材库和项目库等数据。通过建设该系统,实现国家、省、地、县等四级林业教育培训管理部门的数据共享、跨地区林业教育培训有关信息的发布和各林业培训机构之间的资源与信息共享。
3、数字图书馆与网络电视系统。依托林业行业图书信息资源,建立传递快捷、管理高效、服务多元化、面向全行业的数字图书馆系统。该系统包括行业数字图书馆资源子系统和行业数字图书馆管理子系统,主要涉及林业电子图书资源和林业电子图书的存储、交换、流通两个方面内容,能通过知识概念引导的方式,突破信息存储和地域限制,将林业行业相关的数字化信息进行网络传输,达到资源共享,实现任何时间、任何地点的使用,为林业行业和社会公众提供良好的文化服务。通过网络电视建设,加大对生态文化的传播力度。
二、支撑系统建设
(一)应用支撑平台建设工程。林业信息化应用支撑平台应能够适应业务需求的动态变化,提供应用所需的资源共享、信息交换、业务访问、业务集成、流程控制、安全控制和系统管理等各种基础性和公用性的支撑服务,是应用系统开发、部署和运行的技术环境,具有开放性和扩展性,主要用于解决业务应用系统之间的互通、互操作、数据共享与集成等问题。林业信息化应用支撑平台将构建在基础设施之上,从林业业务流程中提炼出公用的、基础的业务处理功能,形成统一的服务访问接口,为各类林业应用系统提供林业业务流程管理、林业数表模型、林业基础组件和林业常用工具软件支撑(图4-11)。
1、接入服务层。接入服务层的主要内容是建设各级统一身份认证和单点登录系统。在林业信息化各级系统中,用户信息、密码、用户终端信息(证书)将统一存放,通过统一的接口访问,实现单一登录和认证。系统至少提供两种认证方式:基于口令的认证和基于数字证书的认证。在需要的时候,还可以采用安全等级更高的认证方式。
图4-11 应用支撑平台建设工程架构图
用户身份认证。应用系统用户的身份信息来源于组织机构建模组件,它为用户身份认证提供基本的用户身份信息,通过单点登录组件进行身份认证。
单点登录。用户登录系统后将能在权限控制范围内的所有系统内进行跨系统漫游,而无需在一个系统内注销其帐户,然后重复在另一个系统上进行登录操作。
权限控制。应用系统权限信息来源于各应用系统,用户身份验证通过后,对应用系统的权限控制将由各应用系统负责判断,按照权限控制要求为用户反馈信息。
日志审计。用户访问系统所进行的身份认证、登录及相关操作均由日志审计组件记录在系统日志审计库中。
2、建模服务层。建模服务层主要包括业务数据建模、业务流程建模、业务表单建模、GIS建模、组织机构建模、业务权限建模、统计报表建模等内容,同时提供安全审计、数据访问、安全加密等组件服务。
业务数据建模。业务数据建模组件是针对林业信息化公共基础数据、林业基础数据以及林业专题数据的数据资源建设和管理,提供数据建模功能。用标准统一的方法建模,同时在业务视图建模时,充分考虑到专题应用的差异,制定不同的业务视图,以更好的满足需求。业务数据建模组件在功能上应实现将数据库物理表映射到应用支撑平台上,构建易于用户使用的业务数据视图。通过业务数据视图的构建,便于数据查询、统计分析、交换共享等应用。
业务流程建模。业务流程建模将基于WFMC模型的通用工作流引擎实现。基于WFMC模型的工作流管理系统一般包括工作流引擎、工作流定义和管理工具等部分,并提供标准的API接口。工作流引擎是业务流程建模组件的核心,它是业务流程的任务调度器,从某种程度上看是业务资源管理器。它的主要作用是实例化及执行过程模型、为过程和活动的执行进行导航、与外部过程交互完成各项活动、维护工作流控制数据和工作流相关数据等。流程定义工具用来把工作流表示成计算机能够处理的形式。这种形式可以是一种流程定义语言,一种对象关系模型,或者在某些简化情况下可以是在参与的用户之间传递信息的一个脚本或一组路由指令。
业务表单建模。业务表单建模组件应能满足林业业务表单不断变化的需求。组件应提供所见即所得的表单编制、灵活的表单部署、友好的表单填报、强大的表单流转、智能的表单信息处理能力,同时提供与其他系统集成的应用开发接口。业务表单建模组件包括表单设计器、映射器以及表单服务器。业务表单设计器是一个可视化的图形工具,所见即所得的设计电子业务表单;表单映射器则将业务表单的元素与数据库表字段进行映射,形成表单映射文件;表单服务器是基于web的电子表单管理平台和应用平台,同时提供应用开发接口。
GIS建模。GIS建模组件主要提供对GIS中图层地物的自主定义,支持网络化GIS操作的需求,可实现对GIS元数据管理和更新的功能,同时对于业务中的GIS信息进行管理。用户可对系统中的图层和地物,包括地物的属性,线形符号等进行自定义,完全实现配置化管理。具体包括:支持多部门进行数据访问和更新、多用户情况下图层等资源的管理和访问、支持海量地理空间数据管理、支持互操作性,满足应急响应和紧急事件、元数据管理。
组织机构建模。组织机构建模是林业信息化各应用系统运行的基础,它实现对组织机构、人员、角色信息、系统资源的描述和定义。机构配置管理主要用于定义部门的组织机构图,通过定义部门的属性及其之间的关系,可以形成树状组织机构图。人员配置主要定义人员属性,通过将多人设置成同一角色及为同一个人设置多个部门和角色可以实现一岗多人及一人多岗,增加了系统的灵活性。资源管理模块完成被授权资源的管理,这些资源包括系统模块、子模块、标签页等内容,用户可以增加、修改、维护系统资源。用户信息是用户属性的定义与描述,主要记录用户的基本属性信息,同时包括用户组织机构、群组等树形,可根据应用的要求进行定制。角色管理提供角色定义、资源赋予等管理功能。将角色赋予用户、机构或群组的过程即为授权,对授权的管理为授权管理。
业务权限建模。业务权限建模主要用于对系统功能集中进行授权,便于进行集中控制。对于授权管理中,授权管理的对象为系统资源、授权的对象为人。林业信息化业务权限建模管理采用权力分离的原则,不同类型的权限管理工作应由不同类型角色的用户分别完成。通过这种机制解决资源和用户之间复杂对应关系,极大降低系统维护的复杂度,并通过权力分离机制形成相互制约,提高系统安全性
统计报表建模。统计报表建模组件将可面向多数据源和应用提供可定制化的应用能力,为用户、管理部门提供对可交互、可操作的信息安全访问能力,帮助用户及时获得推动林业业务发展的统计分析决策信息。
其他组件。其他组件还包括安全审计、数据访问、安全加密等组件。其中,安全审计组件负责记录用户对应用资源、数据资源的操作,补充数据库日志的不足,帮助管理人员进行事后审计;数据访问组件实现系统对不同的主流数据库的无缝访问;安全加密组件提供集成、整合国家认可的第三方CA系统的接口,并提供国家认可的加密算法,对应用系统的敏感数据进行加密保护。
3、交换服务层。信息资源目录和交换系统主要分为国家、省两级节点。在国家级节点存储和提供林业信息资源总目录和国家级数据交换服务,省级节点存储和提供相关省级林业信息资源分目录和省级交换服务,各节点自治。节点主要由服务代理、目录服务与数据交换系统构成。服务代理负责完成目录信息和业务数据的远程发送、接收;目录服务与交换系统作为业务数据的自动转发站,可接收、发送代理发送的业务数据,同时将接收到的业务数据转发至目的地的代理节点(图4-12)。
信息资源目录体系。信息资源目录体系是为发现和定位分散在网络上的各类林业信息资源而建设的信息服务体系,根据务林人和社会公众的业务需求,按照统一的信息资源目录体系标准而建立,对与需求相关的林业政务信息资源进行编目,生成林业公共信息资源目录和交换服务目录,为务林人、社会公众和应用程序提供准确的政务信息资源的发现和定位服务。
图4-12信息资源目录及交换系统结构图
数据交换系统。数据交换系统是为消除林业行业部门间、地域间、层级间信息共享困难、信息不一致、信息实时性不强而建设的信息服务系统,它按照林业信息资源交换标准,根据各地林业部门应用系统的需求,科学的规划共享信息,为林业部门内的业务应用系统和跨部门的综合应用体统提供信息定向交换服务和信息授权共享服务。信息资源目录体系和交换系统既相对独立,又相互依赖,可互相提供服务。一方面,通过目录体系建立起的林业信息资源目录及接口,可以实现对林业信息资源的查询和检索,为林业信息的交换奠定基础;另一方面,通过交换系统,可以实现对林业信息资源编目的传送和对信息资源的访问及获取。应用系统根据需要可以选择目录体系提供的目录服务,或交换体系提供的交换和共享服务,也可选择两个体系提供的所有服务。
数据交换内容。国家和各省级之间通过信息资源目录体系和交换系统进行林业数据交换。