枝江市古树名木信息化管理系统的构建及应用

韩乐乐

长江大学园艺园林学院，湖北荆州434025 长江大学植物生态与环境修复研究所，湖北荆州434025

黄万梅

(湖北省枝江市园林局，湖北 枝江 443200)

朱桂才

长江大学园艺园林学院，湖北荆州434025长江大学植物生态与环境修复研究所，湖北荆州434025

枝江市地处江汉平原，文化底蕴丰厚、绿化基础较好，对区域内的古树名木进行管理养护，可提升城市文化自信，使古树名木成为城市的绿色名片。多年来，枝江市在古树名木保护管理过程中，收集了大量的数据，但是仅限于通过人工手段来管理和维护这些信息资料，很难做到准确地查询、动态监测、统计分析、开发利用等，而应用先进的计算机技术和数据信息技术，可及时更新和便捷地处理相关数据[1]。因此，通过调查枝江市古树名木植物种类构成及保护现状，构建枝江市古树名木信息化管理系统并加以应用，可以达到及时更新古树名木信息的目的，为枝江市古树名木养护管理提出科学决策[2～3]。

1 研究区概况

枝江市地处湖北省南部，枝江市西接宜昌，东邻荆州，是三峡宜昌的东大门，素有“三峡门户”“川鄂咽喉”之称。枝江市属亚热带季风性湿润气候，气候特点四季分明，雨热同季，兼有南北过渡的特点。该区域气候温和，日照充足，热量丰富，无霜期长，达263d左右，四季长短不一。雨量充沛，温暖湿润，适宜植物生长。枝江市的古树名木数量较多，但分布较散。建成区内主要集中在枝江市人民政府办公楼后、枝江市马家店镇计划村、枝江市滨江公园核心区、枝江市五柳公园、枝江广场、枝江市文化宫旁、枝江市文化宫对面等地。建成区外主要集中在仙女镇、白洋善溪窑村、顾家店镇、董市镇、问安镇、百里洲镇、白洋镇、安福寺镇。

2 系统总体结构设计

2.1 系统需求分析

图1 古树名木系统功能界面

图2 系统技术路线图

拟构建一套集图像、表格、文字为一体的现代化图文数据管理系统，通过该系统可及时更新、查询古树名木信息；建立古树名木电子档案，实现树木档案资料的录入、修改以及树木的增加与删除；提供报表输出打印功能，能得到清晰、完整的打印文件(图1)，以提高当地古树名木保护工作的成效[4～5]。

2.2 系统技术路线

系统以C#语言、ArcEngine为主要开发工具，对基础地理信息(如行政区划、居民地、道路等要素)和古树名木的空间信息和属性信息进行处理，并统一存储在ArcSDE数据库中[6]。

采用C/S架构建立古树名木管理信息系统，利用GIS强大的空间模拟和空间分析能力，为用户提供基于地图可视化的查询统计方式，动态地管理古树名木数据信息[7](图2)。

表1 业务属性表

2.3 系统数据库设计

系统数据库包括基础地理信息数据和古树名木数据2部分。基础地理信息数据主要包括道路、居民地、河流、行政区划等。古树名木数据包括古树名木的空间位置信息以及属性信息，具体为古树名木编号(唯一标识)、挂牌号、树龄、树种、树高、生长信息等，以及古树名木编号连接古树名木的养护记录表和照片表。系统数据库设计应根据用户的需求，系统应具备数据收集、处理、查询、管理等功能。古树名木属性数据库主要是城市基础空间数据所涉及到的属性数据和绿地有关的属性数据，并且属性数据库中字段名称应直观、简洁、无歧义、适用、唯一、可扩展，属性数据库中应包括各类绿地的有关属性，如各类绿地的基础信息、景观信息、管理信息、建设信息等(表1)。

2.4 枝江市古树名木数据库系统功能设计

1)数据处理 数据库系统结构应包括数据录入、数据维护、数据统计、信息查询、数据输出几部分。可对基本数据编号、权属单位、科名、种名、别名、学名、原编号、所属区域、高度、胸围、地围、冠幅、保护级别、生长状况、GPS定位点及养护复壮信息等进行查询、修改、编辑、打印、更新、统计分析等[8]。

2)查询统计 可根据古树名木的编号来查询定位，提供基于古树名木图形信息和属性信息的多种查询方式，包括按树种、所属区域、按道路查询、古树名木多条件组合查询等[9]。

3)档案管理 树木档案资料的管理、养护日志的管理、古树名木图片以及视频等多媒体资料的管理。对树木档案数据的更新，即对古树名木空间信息和属性信息的增加、修改和删除，可通过数据录入界面将信息入库[10]。

图3 古树名木数据导入

2.5 数据处理

将古树的基本信息输入数据库，对树种的种类、分布、生长状况、树龄组成等进行综合统计、分析(图3)。

3 普查工作

3.1 普查范围

对枝江市的古树名木开展普查。

3.2 普查内容

普查每株古树名木信息，包括权属单位、科名、种名、学名、编号、所属区域、位置、估计树龄、高度、胸围、冠幅、保护级别、生长状况、照片、GPS定位点等。

3.3 普查时间

普查工作于2017年7月至8月展开。

4 结果与分析

4.1 古树种类组成

统计结果(表2)显示，枝江市共有古树名木109株，种类较多，隶属于21科23属25种。从古树树种数量上看，香樟数量18株，所占比例最大(16.51%)，其他树种数量超过1%的依次是银杏11株(10.09%)、水杉9株(8.26%)、皂荚树10株(9.17%)、朴树11株(10.09%)。

表2 枝江市内古树树种数量统计表

续表2编号种类 拉丁学名科别株数比例/%15柿树Diospyros kaki Thunb柿科43.6716枸骨Ilex cornuta Lindl.et Paxt冬青科21.8317苦槠拷Castanopissclerophylla(Lindl.) Schott壳斗科10.9218槐树Sophora japonica Linn豆科21.8319重阳木Bischofiapolycarpa (Levl.) Airy Shaw大戟科10.9220榆树Ulmus pumila L.榆科10.9221桂花Osmanthus sp.木犀科76.4222马尾松Pinusmassoniana Lamb松科43.6723湿地松Pinus elliottii Engelm松科10.9224枝江枫杨Pterocarya stenoptera C.DC.Var.Zhijiangensis Z.E.Chao et C.J.Zheng胡桃科21.8325疏花水柏枝Myricaria laxiflora (Franch.) P.Y.Zhang & Y.J.Zhang柽柳科10.92

4.2 分布特点

从古树分布区域上看，枝江市共有古树名木109株，其中建成区内69株，建成区外40株；建成区内多分布在五柳公园、枝江市人民政府办公楼后、枝江市文化宫旁，位于枝江市滨江公园核心区的古树名木数量在全市占有很大的比例；建成区外多分布在仙女镇、白洋善溪窑村、顾家店镇、董市镇、问安镇、百里洲镇、白洋镇、安福寺镇等(表3)。

表3 枝江市内古树区域分布统计表

续表3序号位置树种及数量建成区外28安福寺镇横溪河4组(号)九龙观29问安镇朱立庙2组(号)下家湾山脚30仙女镇横店5组(号)青龙鏆31董市镇桂花1组(号)老桂花小学32白洋镇太保场1组(号)太保场水库33仙女镇施店村2组34董市镇周湖村3组35董市镇沙州36董市镇桐树岗村6组石宝山37董市镇周湖2组(号)张玉珍屋前堰边马尾松1马尾松1马尾松1皂荚树1皂荚树1湿地松1枝江枫杨1疏花水柏枝1桂花1枝江枫杨1

5 存在的问题及对策建议

5.1 存在的问题

1)管理不规范 从全市古树管理工作来看，目前尚未实行科学规范管理。全市市域古树名木管理工作存在多级管理，而且尚未全部纳入专业队伍的管理范围内。针对枝江市古树名木管理工作情况，没有可依据执行的技术规程，不少单位按照一般树木管理的方式进行管理，一些树龄较长、长势较好、具有较高观赏价值的古树名木后续资源未能采取措施加以重点保护。

2)养护不当 许多古树生存在人为活动频繁的区域，较大地改变了其原生生存环境。此外，土质肥度低、生存空间小，严重阻碍树木生长，使得树木生长缓慢，抵抗力降低。

5.2 对策建议

1)科学养护 利用枝江市古树名木保护信息管理系统对古树名木养护管理工作进行相应的数据统计，对每一棵古树所处的位置、生长情况、病虫害防治情况等进行详细记录。对生长环境恶化、生长势衰弱、受病虫危害严重的古树名木逐株制定具体保护措施，通过执法队、专业技术人员对枝江市古树名木实行严格的监督管理。

2)做好古树名木普查工作 普查工作应至少2a开展一次，以便全面及时地掌握每株古树的生长状况和管护情况。开展经常性的普查、复查，并为古树建档、挂牌，详细掌握古树的生长情况和管护情况详细掌握，为科学管护提供重要依据。

3)及时进行数据更新 数据库是古树名木工作实现规范化、科学化管理的一种必要手段，应在现有数据库基础上不断进行补充、更新、完善。此外，应加强准古树(树龄在80a以上且生长健壮的非速生树种)资源的保护工作。

6 结语

将GIS应用于古树名木的动态监测管理中，不仅有利于提高枝江市古树名木管理工作的标准化、规范化、信息化和数字化的水平，同时也有利于枝江市园林部门加大对古树名木的监管，有利于对古树名木资源的科学规划以及相应的维护。系统通过电子地图显示名木古树的空间分布，实现了古树名木的地理信息和自然属性信息的一体化存储、编辑、查询、显示、统计和输出；系统提供的基古树名木空间和属性信息的多样化查询方式，为枝江市名木古树资源的动态管理、监测和养护提供了便利。通过数字化管理系统，对古树名木数据信息进行收集，可以实时更新古树名木现状并及时进行养护管理。