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2020 林业资源管理 FORESTRESOURCESMANAGEMENT April2020 No2 北京市古树名木管理信息系统的开发与应用 孙海宁,孙艳丽 (北京市林业勘察设计院,北京 100029 摘要: 根据北京市古树名木资源管理的需要,以北京市古树名木管理信息系统的开发和应用为主要内容,完成了 Web 为基础的北京市古树名木管理信息系统的构建。该系统通过统计分析和网络地图等关键技术,满足了北 京市古树名木管理信息化发展的需要,实现了北京市古树名木的信息化、精细化管理,为更好地保护北京市古 树名木资源和传承北京市古树名木历史文化奠定了基础。同时,该平台实现了古树名木相关数据的搜集和挖掘, 便于更加科学系统地进行古树名木的相关研究,这对充分发挥北京市古树名木在历史文化名城中的重要作用和 促进北京市生态文明建设具有重要的作用和意义。 关键词: 古树名木;管理信息系统;系统开发;系统应用; GIS 中图分类号: TP391 文献标识码A 文章编号: 1002-6622 2020 02-0161-06 DOI 10.13466/j.cnki.lyzygl.2020.02.024 TheDevelopmentandApplicationofaManagement InformationSystemforAncientorRareTreesinBeijing SUNHaining SUNYanli BeijingForestrySurveyingandPlanningInstitute Beijing 100029 Abstract AccordingtotheneedofancientorraretreesresourcemanagementinBeijing thispapertakes thedevelopmentandapplicationofancientorraretreesmanagementinformationsysteminBeijingasthe maincontent andcompletesthemanagementinformationsystemofancientorraretreesinBeijingbased onWebThroughthekeytechnologiesofstatisticalanalysisandnetworkmap thesystemmeetstheneeds ofthedevelopmentofinformationmanagementofancientorraretreesinBeijing andrealizestheinforma tionandfinemanagementofancientorraretreesinBeijing itlaysafoundationforbetterprotecting ancientorraretreesresourcesandinheritingthehistoryandcultureofancientorraretreesinBeijingAt thesametime theplatformhasrealizedthecollectionandminingofdatarelatedtoancientorraretrees andisconvenientformorescientificandsystematicresearchonancientorraretrees itisofgreatsignifi cancetogivefullplaytotheimportantroleofancientorraretreesintheprotectionofhistoricalandcul turalcitiesandtopromotetheconstructionofecologicalcivilizationinBeijing Keywords ancientorraretrees managementinformationsystem systemdevelopment systemapplica tion GIS 收稿日期: 2019-12-30 修回日期: 2020-04-15 作者简介: 孙海宁( 1989- ),女,山东平度人,工程师,主要从事地图制图与地理信息工程方面的工作。 Email 806593772@qq.com

北京市古树名木管理信息系统的开发与应用 - forestry.gov.cn...便于更加科学系统地进行古树名木的相关研究,这对充分发挥北京市古树名木在历史文化名城中的重要作用和

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2020年4月第2期

林业资源管理

FORESTRESOURCESMANAGEMENTApril2020No2

北京市古树名木管理信息系统的开发与应用

孙海宁,孙艳丽(北京市林业勘察设计院,北京100029)

摘要:根据北京市古树名木资源管理的需要,以北京市古树名木管理信息系统的开发和应用为主要内容,完成了

以Web为基础的北京市古树名木管理信息系统的构建。该系统通过统计分析和网络地图等关键技术,满足了北京市古树名木管理信息化发展的需要,实现了北京市古树名木的信息化、精细化管理,为更好地保护北京市古

树名木资源和传承北京市古树名木历史文化奠定了基础。同时,该平台实现了古树名木相关数据的搜集和挖掘,

便于更加科学系统地进行古树名木的相关研究,这对充分发挥北京市古树名木在历史文化名城中的重要作用和

促进北京市生态文明建设具有重要的作用和意义。

关键词:古树名木;管理信息系统;系统开发;系统应用;GIS中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1002-6622(2020)02-0161-06DOI:10.13466/j.cnki.lyzygl.2020.02.024

TheDevelopmentandApplicationofaManagementInformationSystemforAncientorRareTreesinBeijing

SUNHaining,SUNYanli(BeijingForestrySurveyingandPlanningInstitute,Beijing100029)

Abstract:AccordingtotheneedofancientorraretreesresourcemanagementinBeijing,thispapertakesthedevelopmentandapplicationofancientorraretreesmanagementinformationsysteminBeijingasthemaincontent,andcompletesthemanagementinformationsystemofancientorraretreesinBeijingbasedonWebThroughthekeytechnologiesofstatisticalanalysisandnetworkmap,thesystemmeetstheneedsofthedevelopmentofinformationmanagementofancientorraretreesinBeijing,andrealizestheinformationandfinemanagementofancientorraretreesinBeijing,itlaysafoundationforbetterprotectingancientorraretreesresourcesandinheritingthehistoryandcultureofancientorraretreesinBeijingAtthesametime,theplatformhasrealizedthecollectionandminingofdatarelatedtoancientorraretrees,andisconvenientformorescientificandsystematicresearchonancientorraretrees,itisofgreatsignificancetogivefullplaytotheimportantroleofancientorraretreesintheprotectionofhistoricalandculturalcitiesandtopromotetheconstructionofecologicalcivilizationinBeijingKeywords:ancientorraretrees,managementinformationsystem,systemdevelopment,systemapplication,GIS

收稿日期:2019-12-30;修回日期:2020-04-15作者简介:孙海宁(1989-),女,山东平度人,工程师,主要从事地图制图与地理信息工程方面的工作。

Email:806593772@qq.com

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林业资源管理 第2期 

0 引言古树名木是中华民族悠久历史和文化的象

征,是时代文明的象征,是绿色文化、活的化石,是

自然界和前人留给我们的无价之宝[1]。古树名木

作为优秀的植物种质资源和有价值的遗传资源,

对科研和人类的生产生活都具有十分重要的意

义。近年来,北京市园林绿化部门依据相关法律

法规,加大古树名木保护管理力度,以严格监督检

查为切入点,以充实法规标准为核心,坚持日常养

护管理和抢救复壮并重,加强管理能力建设,不断

提升管理水平,古树名木保护管理工作取得了明

显成效。

古树名木见证了北京的文明发展史,是宝贵的

自然财富和活的文物。做好这些活文物的管理和

保护工作,对于科研、旅游、历史等方面的发展研

究,都具有十分重要的作用和意义[2]。在传统古树

名木的管理方式下,很容易出现数据缺失、分散等

问题,这对于古树名木信息的掌握、统计和分析都

会带来很大不便,不利于现代城市发展与规划的需

求。因此构建一个将古树树种、树龄、位置、权属、

生长势、保护价值和保护现状等情况囊括其中的古

树名木管理信息平台显得尤为迫切和重要。

1 北京市古树名木资源及管理现状11 北京市古树名木资源现状

北京市古树名木种类多且资源丰富,共有古树

名木41865株。其中:古树40529株,占全市古树名木总株数的9681%(一级古树6182株,占古树总株数的1477%;二级古树34347株,占古树总株数8204%);名木1336株,占全市古树名木总株数的319%。各区具体分布如表1所示;级别统计情况如图1所示。12 北京市古树名木资源管理现状

近年来,北京市在古树名木资源保护管理方面

取得了巨大的进步。在政策制定方面,目前古树名

木地方标准已发布5部,涵盖了古树名木全生命周期管理,形成了较为健全的古树名木保护管理法规

和技术标准体系,实现了有法可依,有章可循;在资

表1 北京市古树名木按数量 等级普查统计表Tab1StatisticaltableofancientorraretreesinBeijingbyquantityandgrade

区名 总计/株古树

小计/株 占比/% 一级/株 占比/% 二级/株 占比/%

名木

株数/株 占比/%

东城区 2561 2561 10000 843 3292 1718 6708

西城区 1622 1621 9994 242 1492 1379 8502 1 006

朝阳区 677 590 8715 61 901 529 7814 87 1285

丰台区 238 230 9664 35 1471 195 8193 8 336

石景山区 1546 1546 10000 140 906 1406 9094

海淀区 6820 6775 9934 354 519 6421 9415 45 066

门头沟区 1683 1680 9982 303 1800 1377 8182 3 018

房山区 1681 1676 9970 153 910 1523 9060 5 030

通州区 140 140 10000 28 2000 112 8000

顺义区 286 61 2133 21 734 40 1399 225 7867

昌平区 5978 5022 8401 1497 2504 3525 5897 956 1599

大兴区 128 128 10000 12 938 116 9063

怀柔区 3103 3103 10000 65 209 3038 9791

平谷区 58 58 10000 54 9310 4 690

密云区 1192 1192 10000 98 822 1094 9178

延庆区 179 179 10000 90 5028 89 4972

市公园管理中心 13973 13967 9996 2186 1564 11781 8431 6 004

总计 41865 40529 9681 6182 1477 34347 8204 1336 319

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 第2期 孙海宁等:北京市古树名木管理信息系统的开发与应用

图1 北京市古树名木级别分布图

Fig1ClassificationmapofancientorraretreesinBeijing

金投入方面,“十二五”以来,全市累计投入资金12亿元,共抢救复壮衰弱、濒危古树12万余株,逐步恢复了古树树势、美化了景观、消除了树体安全隐

患。在日常养护工作中,根据古树名木生长势、立

地条件、土壤情况,落实返青水、冻水、有害生物防

治、地上环境整治等日常养护管理措施。开展古树

名木保护示范建设,在东城、西城、海淀、丰台等区,

共建立保护示范点75处,涉及古树名木250余株。组织开展了地下环境改良、支撑加固、树洞封堵、树

体修复等抢救复壮工作,加大古树名木隐患排查及

支撑加固工作力度。“十二五”以来,在技术方面,

应用超声波探测仪等先进仪器,共排除各类古树名

木安全隐患7000余处;在人员培训方面,积极组织开展古树名木保护管理人员和技术骨干培训,共培

训1200余人次,管理人员和技术人员的业务能力不断提高。

13 古树名木管理中存在的不足及改进方式第一,缺乏对古树名木资源的动态监测。目

前,北京市主要是通过古树名木资源调查来掌握古

树名木的资源现状,不能对古树名木资源状况实现

动态的、实时的监测。构建北京市古树名木管理信

息系统,可填补这方面的不足。在调查后将调查的

数据导入古树名木管理信息系统中,形成古树名木

空间分布数据和属性数据库,管理人员可以通过系

统将古树名木的生长情况、立地条件、空间分布等

情况及时进行更新,实现古树名木的实时动态监测。

第二,北京市古树名木资源的管护工作尚不能

实现责任到人,实时更新,不能对古树名木资源的

管护工作实现实时监测了解,不利于古树名木管护

工作的开展和实施。古树名木管理信息系统建立

了专门的养护管理子系统,做到了每棵古树的管理

工作责任分配到人,有管理人员将每个阶段对于古

树名木进行的返青水、冻水、有害生物防治、地上环

境整治等日常养护管理措施及时进行更新,可实时

了解古树名木养护复壮情况。

第三,目前,北京市古树名木资源还不能根据

其生长状况、生长环境、病虫害发生规律等制定具

体的管护预防措施,对古树名木的保护不能实现提

前预防、及时处理。系统的统计报表和输出子系

统,通过对古树名木生长状况、立地条件、病虫害的

发生等情况进行统计,寻找相关规律,可对古树名

木资源的管护工作进行预测与指导。

2 古树名木管理信息系统的设计与开发21 系统建设的需要分析

最初 GIS的出现是为了解决地理问题,随着GIS技术的发展,目前,它已经发展成为与测绘、环境、计算机技术等学科都有密切相关的交叉学

科[3]。进入20世纪80年代后,计算机技术的发展有效实现了地理信息的时实传输,从而使基础信息

的管理更加趋于实际应用[4]。随着信息时代的全

面来临,信息产业的发展已然成为社会进步的新的

动力源,而信息资源的开发也是国家综合实力的重

要衡量标准,“数字林业”也在这样一个大背景下被

作为一个新的概念提了出来[5]。目前,我国一些城

市的相关职能部门或科研院所已经建立了符合当

地实际情况的古树名木信息系统。这些信息平台

主要是利用 Mapinfo公司的 MapXtrem组件和美国ESRI公司的Mapobjects组件和 ArcIMS组件进行二次开发,建构成C/S横式的古树名木管理系统[6]。

系统总体设计主要是以实际应用为主,设计的

目的是使系统可以更好地配合北京市古树名木的

保护与管理工作,从而使北京市的古树名木数据实

现有效的动态管理和监测,让用户更好地通过数据

来了解和查询,掌握相关信息,并通过提供与古树

名木的生活环境、病虫害等相关信息的统计与分

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林业资源管理 第2期 

析,使园林部门在古树名木保护方面获得更有力的

数据支持。系统的设计主要是:实现北京市古树名

木数据的储存,利用系统进行图件、文档的动态监

测;实现信息查找与分析的一体化,实现北京市古

树名木相关特征的实时查询;对北京市古树名木的

保护工作提供相关数据支持。

与此同时,GIS在古树名木管理中的应用,可以更好地使北京市古树名木得到有效保护,减少北京

市古树名木管理中过度耗费人力物力的问题。北

京市古树名木保护管理信息系统是北京市数字化

管理的一个重要方面,它主要用于管理北京市的古

树名木资源,监测古树名木当前状况,分析当前古

树名木的生长情况,分析建设规划中将会对古树名

木造成的不利影响,实现对北京市古树名木资源的

数字化管理。

北京市古树名木数据通过以下3种方式获得:1)通过摄影测量,即利用卫星、航空等遥感技术采集影像数据,通过解析测图仪对区域样本进行采

集;2)数据地图,即利用二维平面形式使森林资源信息可视化,从而获得直观的数据源;3)统计数据,即通过政府部门提供的统计数字作为基础数据进

行分析。

22 系统建设的技术路线整个系统的开发利用了客户/服务器体系结构

(Clienb/Server)和浏览器、服务器结构(Browser/Server)相结合的形式,这样可以更加严格地保证数据安全,以及用户在使用时,可以及时获得评价数

据反馈,以促进系统模块的开发[7]。将全部数据进

行统一管理,利用专用的数据服务器进行客户端访

问数据的搜集。系统通过GIS对北京市的古树名木应用系统进行建构,对属性数据和空间数据进行系

统处理后存入数据库中,从而实现相关信息的分析

与查询,最后的分析结果也可以通过可视化的形式

输出。系统技术路线如图2所示。通过对北京市古树名木数据的调查,结合北京

市相关职能部门的研究人员对古树名木的深入研

究,对相关的数据进行统计、分析与归纳,完成系统

的设计开发,从而使古树名木的信息进行有效的存

储与管理,使信息的查询更加高效。

图2 技术路线图Fig2TechnicalRoadmap

23 系统数据库设计北京市古树名木管理信息系统的数据主要包

括空间数据、属性数据。属性数据主要包括古树名

木每木观测和调查数据。利用不同的方法可以将

古树名木相关资源的数据信息进行采集和存储,在

计算机中建立数据库,将地图数据库、属性数据库

和影像数据库纳入其中。其中:空间数据库主要是

对监测得到的古树名木空间数据进行存储、分析、

审核、调整和修改,使GIS数据转化成可识别的文本格式,建立有效的数据库。属性数据库主要是古树

名木具体详实的信息,包括树种类别、树种名称、所

属门、所属目、所属科、所属种、名木面积、株数等信

息录入到计算机生成有效数据库。属性数据库的

建立主要通过输入、修改形成包括照片、声音、视频

在内的多种形式的数据整合,从而使属性数据库与

图形数据库建立关联,更好地进行综合分析。影像

数据库主要是在常规的数据采集整理以及存储的

基础上,加入 IMG格式的影像数据[8]。如,针对古

树名木油松(PinustabuliformisCarr)数据信息的采集,除了具体的地理位置和生物学特征外,还对这

种古树名木的照片以及具体的管理情况进行详实

记录。在存储图像数据时,要通过包含 IMG数据类型字段完成数据的存储。地图数据库的建立,主要

是利用GIS将地图进行数字化和矢量化的处理,从而将北京市古树名木在地理上的分布、行政区的划

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 第2期 孙海宁等:北京市古树名木管理信息系统的开发与应用

分、地貌和水系信息、道路分布情况以点、线、面的

层次进行管理。

3 系统功能设计与应用系统功能设计主要包括养护管理子系统、空间

查询子系统、专题图制作与输出子系统、统计报表

与输出子系统、系统管理子系统。

31 养护管理子系统养护管理子系统(图3)主要向古树名木养护工

作人员派发相关的养护工作,并将养护对象的具体

信息也同时发给工作人员。工作人员进行养护后,

将养护的过程及结果记录在系统中,系统根据相关

信息对养护工作的下次开展进行评估,同时对养护

工作人员进行养护定时提醒。养护管理子系统可

将养护的整体情况进行分析,对养护工作进行信息

统计、整理和存储。

图3 养护管理子系统Fig3Maintenancemanagementsubsystem

32 空间查询子系统空间查询子系统(图4)主要是应用于古树名木

的空间分布情况查询,利用检索功能可以查询到古

树名木的属性和空间信息,并可以细化到顺序、距

离以及方位的查询。利用经过编码的相关地物在

地图上的自动匹配来反映古树名木当前所在地的

属性信息。数据查询可以采用组合查询,即输入多

个条件,将满足条件的数据在地图上或以表格的形

式表现出来[9]。同时还可以实现空间特征查询的

反向功能,即通过数据窗口中的记录或者根据用户

选择的属性数据的属性值检索,对具有较多属性要

素的古树名木进行复合条件的查询,筛选出符合条

件的古树名木。比如,要想查询树龄大于100且树高在20m以上且长势较好的古树名木,就可以通过这个反向功能快速实现。

图4 空间查询子系统Fig4Spatialquerysubsystem

33 专题图制作与输出子系统古树名木专题图的制作模块主要是将其具体

的分布和区域划分体现出来,并且通过特定的条

件,如古树名木的科属级别、树龄等属性进行古树

名木专题图的制作,从而实现对整个北京市的古树

名木进行管理;而专题图输出模块主要是在进行专

题图制作后进行打印输出或者以图片的形式进行

保存,主要管理信息的内容,包括地形图、土壤数据

图、林相图、森林分布图、气候数据图、道路交通图、

防治机构图、古树名木资源分布图等多种专题图

形[10]。专题图制作与输出子系统如图5所示。

图5 专题图制作与输出子系统Fig5Thematicmappingandoutputsubsystem

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林业资源管理 第2期 

34 统计报表与输出子系统统计报表与输出子系统主要是对古树名木的具

体信息以不同的报表形式呈现,利用这一子系统可以

根据实际需要进行报表的自定义,并且可以通过自动

读取与计算数据库的数据完成数据的分析,在生成数

据报表后,可利用GIS的数据库和图形输出。在这个过程中数据库只是提供数据的内容和计算分析,以形

成图表。在进行数据分析形成图表后,可以通过图形

或者EXEL以及打印等方式进行输出。

图6 统计报表与输出子系统Fig6Statisticalreportandoutputsubsystem

35 用户管理子系统用户管理是用户信息的维护模块,用户管理子

系统主要用于增加和删除用户、修改用户权限、设

置和修改用户密码。在系统登录时,根据用户名在

用户管理表中找到其权限等级,然后,在各模块代

码中,根据其权限等级控制用户的操作权限。

36 系统应用“北京市古树名木管理信息系统”于2018年12

月在北京市园林绿化局正式投入使用,实现了北京

市古树名木信息采集、查询、移动管理等功能,加强

了北京市园林绿化局对古树名木的信息化、精细化

管理,建立了较为完备的基于二维码的古树名木标

牌体系。对一级、二级古树以及名木,标挂不同的

标牌,对知名古树名木设置标志碑。通过本系统扫

描二维码,可以实时获取古树名木生长现状、历史

文化等相关信息。一方面,加强了古树名木的管

理;另一方面,服务了社会公众,更好地向公众展示

了古树名木的历史文化背景。

4 结语通过构建北京市古树名木管理信息系统,使古

树名木的管理纳入到北京市林业信息建设体系中;

通过养护管理子系统的建立,实现了对古树名木养

护管理情况的实时监测,实现了古树名木养护管理

责任到人,养护管理情况实时更新记录,提高了古

树名木的管护效率;通过建立空间查询子系统,实

现了古树名木空间查询,实现了对古树名木具体空

间地理位置、分布状况的实时监测分析,为以后的

古树名木调查奠定了基础;通过专题图制作与输出

子系统,对古树名木信息的存储形式进行了拓展,

使之在文字属性的基础上形成了地图、图片、视频

等多种形式的信息,丰富了古树名木的信息管理;

通过统计报表的制作,能够直观地了解古树名木多

年来的病虫害发生、养护复壮工作开展等情况,这

对古树名木未来的生长状况,病虫害发生及预防有

十分重要的指导意义。

“北京市古树名木管理信息系统”将 GIS技术与空间功能进行有机融合,以北京市古树名木信息

化管理的实际需求为基础,实现了古树名木空间和

属性信息的时实管理,并且通过相关的网络信息技

术,保证其网络的稳定性、易操作性和安全性,使数

据安全得到更加有效的保障。

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