四川省古树名木智慧管理系统设计的思考与建议

李守剑 王钰

摘要 针对四川省古树名木保护和管理工作现状以及古树名木主管部门保护管理工作实际需求，对四川省建设古树名木智慧管理系统的必要性进行了分析，在古树名木智慧管理系统的设计和功能开发方面进行了探讨。

关键词 古树名木;智慧管理系统;功能;建议

中图分类号 TP311.52文献标识码 A文章编号 0517-6611（2021）07-0245-03

Abstract According to the current status of ancient and rare trees protection and management of Sichuan Province and the actual demand of protection and management of administrative department for ancient and rare trees， we analyzed the necessity of intelligent management system of ancient and rare trees in Sichuan Province， and discussed the design and function development of intelligent management system of ancient and rare trees.

Key words Ancient and rare trees;Intelligent management system;Function;Suggestion

作者简介 李守剑（1971—），男，四川彭州人，教授级高级工程师，硕士，从事林业调查规划、古树名木保护工作。

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[1-2]。四川省植物资源丰富，古树名木作为优秀的植物种质资源和有價值的遗传资源，对科研和人类的生产生活都具有十分重要的意义[3]，记载着民族悠久的历史和灿烂的文化，具有丰厚的文化内涵，是维系乡情、乡愁的重要纽带，也是社会发展、历史变迁、气候条件、地理环境变化的直接见证者，蕴藏着丰富的政治、历史、人文资源，具有重要的科学、文化、经济价值[4-8]。近年来，四川省制定了《四川省古树名木保护条例》，各级古树名木主管部门加大古树名木保护管理力度，不断加强保护和管理力度，古树名木保护管理工作取得了明显成效。但是，传统古树名木的管理方式效率低下，很容易出现数据混乱、丢失等问题，给及时掌握、统计和分析古树名木信息都带来很大不便。因此，构建一个标准化、规范化、信息化、数据共享的动态信息管理系统显得

尤为迫切和重要，从而更好地适应古树名木保护和管理工

作的需求。鉴于此，笔者针对四川省古树名木保护和管理工作现状以及古树名木主管部门保护管理工作实际需求，对四川省建设古树名木智慧管理系统的必要性进行了分析，对古树名木智慧管理系统的设计和功能开发方面进行了探讨。

1 建设古树名木信息管理系统的必要性

1.1 科学调查的需要

四川省第二次古树名木资源普查于2016年5月底启动，2018年12月底结束，历时2年多，除了资金短缺等因素外，普查方式落后也是重要原因。普查期间，全省各县（市、区）均采用野外调查时填写纸质调查卡片、室内录入Excel表的传统普查方式，主要有成本相对较高、不利于环境保护、节能减排、工作量大、准确性差等弊端。建立古树名木智慧管理系统，直接使用手机、平板电脑等移动终端调查，不需要使用纸张、墨盒、硒鼓等材料，在降低成本的同时有利于环境保护、节能减排，可以减少工作量并避免很多传统调查方式容易犯的错误（表1）。

1.2 档案管理的需要

古树名木资源档案数量庞大、占据空间大，且纸质档案难以保存和不易统计、查询、更新，各县录入的纸质档案电子化数据主要由各级古树名木主管部门具体办事人员存放于电脑，但电脑硬盘故障、人员岗位调整变动等都是资源数据遗失、损坏的主要隐患。调研中发现，2018年至今仅2年时间内，部分县、市已经出现纸质档案部分遗失、电子化数据损坏等情况。建立古树名木智慧管理系统，将数据备份于服务器可以有效解决以上档案管理的问题。

1.3 统一数据、规范数据的需要

Excel软件不便于逻辑检查，数据质量与工作人员技术水平、责任心直接相关。2018年四川省古树名木调查数据统计汇总时，就多次发现多个地方上报的Excel数据出现不符合技术规范要求、胸围与树高等因子严重违背常识、过程数据被当作最终数据使用、不同时间上报的同一因子数据不一致等问题，而且对出现问题的数据存在追溯困难、人员推脱责任等现象。建立古树名木智慧管理系统，设置必要的逻辑检查可以充分统一和规范数据，避免使用多版本数据情况，并实现数据实时同步，让“粗放型管理”成为“精准化管理”。

1.4 直观展示古树名木信息的需要

智慧管理系统可以针对数据分析、视频资料等进行展示，包括宣传片展示、GIS展示、虚拟现实或全景展示、大数据展示、树王展示和科普展示等。生动多彩的展示方式可以直观展示古树名木、古树群以及各种分类统计数据分析结果，便于相关部门、领导及社会公众查询。

1.5 提高古树名木管理工作水平的需要

古树名木保护管理工作涉及档案管理、日常管护、抢救复壮、移植与砍伐管理等，构建1套集图像、表格、文字、视频为一体的智慧数据管理系统，建立古树名木电子档案，实现树木档案资料的录入、修改以及古树名木的增加与删除;及时更新、查询古树名木信息;可以加快信息在部门、人员间的传递，加快不同地域、不同级别人员之间信息共享;遇突发事件可快速上报，实时应急响应。智慧管理系统可以加强并促进日常事务管理，提高当地古树名木保护和管理工作的成效。

1.6 鼓励公众参与古树名木保护的需要

发挥行业优势，提供古树名木特色专题服务，如通过网站发布最美古树名木评选、古树名木认养等最新活动信息，进一步丰富市民的休闲和文化生活，提供古树名木专题电子地图查询服务，古树名木兴趣点（POI）标记、古树名木全景照片等，使保护和管理工作更顺畅。在智慧管理系统平台上开通捐资、认养通道，可以鼓励社会各界人士和企事业单位以捐资、认养古树名木等形式参与古树名木保护管理。开通公众交流通道，鼓励社会各界人士实时发布所拍摄的古树名木照片、视频，实时举报发现的古树名木违法行为等。

1.7 资源积累、共享的需要

在智慧管理系统平台记录古树名木资源、抢救复壮、病虫害防治、认养等信息，发布古树名木养护复壮等相关标准、技术规定，最新的科研成果，相关的法律法规，最新的保护政策等，推动资源共享，相关部门和人员及时掌握古树名木保护与管理信息，了解、学习古树名木养护复壮等保护与管理最新技术与动态。

2 古树名木智慧管理系统设计思考

古树名木智慧管理系统建设应以提高四川省古树名木保护和管理水平为目标，以“互联互通、信息共享和业务协同”为原则，以大数据、云计算技术为手段，以省林草局数字林草数据资源整合为主线，强化数据资源规划、整合、共享、开放、利用;以服务为根本，面向古树名木主管部门以及相关部门和社会公众提供大数据信息综合服务，实现政务信息统一管理，跨平台数据对接，跨行业数据分析，为四川省古树名木保护和管理工作决策提供数据依据。

2.1 系统设计的主要原则

2.1.1 实用性原则。系统的技术指标、产品模式、数据库模式等方面的设计应围绕古树名木保护和管理工作，系统的结构、功能和界面应友好、美观，符合用户的使用习惯且操作方便灵活。系统应提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。在快速操作处理突发事件上有较高的时效性[9]。

2.1.2 标准化、规范化原则。系统的内容，数据分类，数据精度，系統中采用的控制协议、编解码协议、接口协议、媒体文件格式、传输协议等应符合有关的国家标准、行业标准和地方标准，保证系统具有良好的兼容性和互联互通性[10]。

2.1.3 可行性原则。系统应与人力、财力、现行技术水平相适应，并具有稳定可靠的数据源，以及适宜的建设周期。系统应尽快开发、建设，满足主管部门的急切需求。

2.1.4 可扩充、可交换原则。系统具备良好的输入输出接口，可为各种增值业务提供接口。同时，系统可以进行功能的定制开发，具有与其他信息系统互联互通、进行数据交换和数据共享的能力。数据汇聚整合是今后的发展趋势，古树名木智慧系统应与四川数字林草系统有机融合;系统应符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本转换等功能;应充分考虑系统的容量及功能的扩充，方便系统扩容及平滑升级，系统的数据编码和系统功能、数据、应用领域和软硬件配置应可扩充;系统对运行环境（硬件设备、软件操作系统等）应具有较好的适应性，不依赖于某一特定型号计算机设备和固定版本的操作系统软件。

2.1.5 先进性原则。系统的设计应充分利用当前先进、实用的技术手段。采用成熟的设计方案，技术标准、硬件平台和软件环境，保障系统稳定可靠地运行。在满足现期功能的前提下，系统设计应具有前瞻性，在今后较长时间内保持一定的技术先进性。

2.1.6 安全性原则。系统采取全面的安全保护措施，具有高度的安全性和保密性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，确保系统长期正常运行[11]。

2.1.7 经济性原则。在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本，采用经济实用的技术和设备。

2.1.8 可维护性原则。系统操作简单、实用性高，具有易操作、易维护的特点，方便维护。

2.2 系统组成结构设计

系统组成结构应根据系统建设目标以及需要实现的业务需求，进行整个信息管理系统的结构规划，分为网页端、手机端、微信公众号。

2.2.1 网页端（web端）。

网页端是整个系统的核心后台管理，它将包揽所有的功能模块，可以实现所有的业务操作和数据分析。用户只要在任意浏览器键入IP地址，即可访问、登录，所有的业务包括业务操作以及数据分析、数据可视化展示，都在网页端进行并呈现。

主要使用对象：由系统分配账户的用户，一般为古树名木管理的内部工作人员、内部领导。

2.2.2 手机端（APP端）。

手机端APP主要是实现2部分功能，一是业务操作的移动采集功能，移动采集包括古树名木、古树群、养护复壮信息、病虫害防治信息等野外作业的登记;二是实现古树名木保护工作对外宣传的功能，包括树王推荐、附近查找、古树名木美文推送等模块。

主要使用对象：由系统分配账户的用户，一般为古树名木管理的基层调查人员。

2.2.3 微信公众号。

微信公众号的主要功能：一是推广相关古树名木保护工作的图文，二是实现古树名木查询的功能，提供民众上报新发现古树名木、古树群和破坏事件的入口，三是可以定制一些树王评选、古树名木摄影大赛、古树名木知识竞答的活动。

主要使用对象：社会公众、相关单位领导等微信用户。

2.3 系统主要功能设计

古树名木智慧管理系统是基于移动互联网，实现对全省古树名木的基础数据采集、养护管理、病虫害防治等业务管理工作，以及面向公众开展古树名木相关展示、宣传、教育的综合性平台。主要包括档案管理、树种鉴定、古树名木变更、数据审核、养护复壮管理、病虫害防治、最美古树VR720度全景展示、公众互动等业务内容。根据需要实现的业务需求，古树名木智慧管理系统建议按照“1+3”的模式进行系统建设，即建设1个数据中心和3个应用子系统（图1）。

2.3.1 数据中心。对所有数据进行存储、智能分析，并实现各子系统间数据的交互使用。

2.3.2 管理子系统。帮助管理人员实现对四川省所有古树名木的信息化管理，包含古树名木基础数据采集、档案管理、养护复壮管理、病虫害防治等。管理人员可以通过系统进行数据的采集和实时上传审核;通过数据汇总分析，掌握全省古树名木总量情况和变化趋势，及单棵树木或群落的管护、变更、病虫害防治等记录。

2.3.3 展示子系统。管理人员或公众通过电脑网页、APP软件、公众微信号等，可直观知晓全省古树名木的总体情况，并通过设定的查询因子，进行分类展示，如离我最近的古木名木位置并提供导航功能、按年份查询全省古树名木数量及分布、单棵古树名木详细信息等。

2.3.4 互动子系统。主要通过APP和微信公众号等推广古树名木保护工作相关的图文和活动等。公众可通过APP和微信公众号，快捷查询周边或指定古树名木详细信息，并获得导航服务等;还可上报新发现古树名木、古树群和破坏事件等;参与发布的古树名木认捐认养、树王评选、古树名木摄影大赛、古树名木知识竞答等活动。

3 结语

通过构建四川省古树名木智慧管理系统，可以实现对古树名木的动态管理;实现对古树名木养护管理责任到人，养护管理情况实时更新;实现对古树名木的空间查询，对古树名木具体空间地理位置、分布状况实时监测。构建一个标准化、规范化、信息化、数据共享的动态信息管理系统，能够更好地适应古树名木管理工作的未来需求，实现古树名木和古树群的数据实时同步和数据的可追溯性，从而加快业务审核审批网络化进程，解决目前保护管理工作中存在的数据不规范、系统流程滞后、卡片输入准确率不高等问题。系统建设对四川省古树名木的保护与研究，推进林业现代化管理、科技创新与服务、生态文化发展有重要的理论意义、实践作用和经济社会价值。

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