山东省林长制信息管理系统设计与实现

张富华，夏修展，李 晋，王战举，孙辉涛

（1.北京航天泰坦科技股份有限公司，北京100070；2.山东省国土空间数据和遥感技术研究院，山东 济南 250000）

为协调解决森林资源保护发展重大问题，2021年1月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行林长制的意见》，意见指出要全面推行林长制建设，建立健全党政领导责任体系，明确各级林长的森林草原保护发展责任。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》特别指出“推行林长制”。“十四五”期间，为进一步创新做实林长制工作，必须借助信息化手段强化林长体系科学高效管理。

当前，山东省林长制改革过程中的信息化建设处于初步探索创新阶段，林长制信息化面临诸多难点，一是多源异构数据难以融合的问题，林长难以全面掌握责任区内的信息；二是全省共有11 万余名林长，体系庞大、人员众多为林长信息管理、考核评价等工作带来了巨大压力；三是各市县林长制信息化程度发展不均衡，缺乏统一的技术标准，难以形成合力。本文以山东省林长制信息管理系统建设经验为基础，阐述了林长制数据库设计、系统功能设计及系统开发实现等内容，一是可以作为落实林长制改革的有利抓手，有利于推动林长制改革；二是推动林业服务、管理、建设由传统向数字、智慧化变革与创新，协同化推进林业资源管理；三是可为山东省乃至全国各级林长制信息管理系统的建设提供可借鉴思路，消除数据孤岛，避免重复建设，实现生态、经济、社会综合效益最大化。

1 系统设计与实现

1.1 系统架构设计

山东省林长制信息管理系统总体建设框架参照《自然资源部信息化建设总体方案》《全国林业信息化建设技术指南》的相关要求，如图1所示，共分为四横两纵，包括标准规范体系、安全保障体系、基础设施、数据库、应用支撑、业务应用六部分。

图1 林长制信息管理系统框架示意图Figure 1 Frame diagram of forest chief scheme information management system

基础设施是实现资源共享、政务协同、辅助决策和公共服务的物理平台；数据库是实现各种林长制信息服务的数据依据和来源，按照数据类型包括矢量数据、栅格数据、属性数据、元数据；应用支撑是实现应用系统各种服务功能的技术关键，为应用系统之间无缝集成提供信息交换服务和业务协同支持；业务应用是实现各种服务的关键，分为组织体系管理、工作信息管理、考核评价、日常巡护、林长制一张图、公众服务等功能。标准规范体系为信息资源共享和服务、政务协同等工作提供技术准则；安全保障体系通过授权管理、数据加密等功能提供安全服务,通过组织机构、人才队伍、运行机制建设等提供组织保障。

1.2 数据库设计

1.2.1 数据库内容设计

林长制数据库包括林长制核心业务数据库、林长制空间数据库和林长制综合业务支撑数据库。

林长制核心业务数据库包含以下内容：(a)信息报送：涉及收文、发文、附件资料等数据；(b)组织体系：涉及林长、护林员、公示牌和工作机构等数据；(c)考核评价：涉及考核模板、考核内容、考核项、考核等次、考核结果、考核排名等数据；(d)林长巡查：涉及巡查任务上报、任务下发、任务办理、巡查统计等数据；(e)日常护林管理：涉及巡护事件(事件地点、上报人、上报事件、事件附件等)、巡护日志(巡护方式、巡护路线、巡护时长、巡护里程、天气、巡护时事件等)、巡护统计等数据。

林长制空间数据库包括以下内容：(a) 林长巡查考勤点数据，涉及考勤点范围、经纬度等信息；(b)林长责任区数据，涉及林长信息、责任区描述、责任区面积等信息；(c)三调行政区划数据，涉及全省省、市、县、乡、村五级行政区划数据；(d)其他的相关备份数据。

林长制综合业务支撑数据库包含以下内容：(a)组织机构管理：涉及组织机构数据；(b)用户管理：涉及用户信息、组织用户、角色、角色用户等配置数据；(c)应用管理：涉及应用、菜单、按钮的配置数据；(d)权限管理：涉及菜单和按钮的权限配置数据；(e)数据字典：涉及字典类型和字典的配置数据；(f)APP 版本：涉及APP 版本历史的数据和APK 附件数据；(g)基础配置：涉及系统参数配置和行政区划数据；(h)系统日志：涉及系统内用户登录及关键行为操作的记录数据。

1.2.2 数据处理流程

林长制信息管理系统涉及数据按照数据类型主要有为矢量数据、栅格数据、属性数据、元数据4 类。数据处理流程包括采集、入库更新、管理、共享。林长制信息数据采集按照GB/T 13923-2006、GB/T 17278-2009、LY/T 2188.1-2013、LY/T 2188.2-2013、LY/T 2189-2013 的规定执行[1-5]；数据入库过程中的编码的命名和分类应符合数据入库标准，按照LY/T 2179-2013、LY/T 2180-2013、LY/T 2181-2013、LY/T 2182-2013、LY/T 2186-2013、LY/T 1662.10 的规定执行[6-11]；数据更新方法和技术、更新周期、更新内容、更新组织与管理按照LY/T 2174-2013、LY/T 1662.9 的规定执行[12,13]；数据管 理 和 使用符 合LY/T 1662.2、LY/T 1662.3、LY/T 1662.7、LY/T 1662.10 的规定[14-17]；数据共享应明确共享范围、内容、形式、载体、交换方式、权限（级别）规则，空间数据交换格式标准应按照GB/T 17798-2007 的规定执行[18]。

1.3 系统功能设计

林长制信息管理系统包括组织体系管理、工作信息管理、考核评价、日常巡护、林长制“一张图”、公共服务共6 个模块。

1.3.1 组织体系管理

组织体系管理包含各级工作机构、林长、护林员及公示牌等林长制组织体系信息并可进行新增、编辑、删除等操作，具体功能包括工作机构、林长信息、护林员信息、公示牌信息。工作机构包含机构名称、责任单位、负责人信息、组成成员等信息；林长信息包含林长姓名、级别、工作机构、联系电话、状态等信息；护林员信息包含护林员姓名、联系电话、类别、类型等信息；公示牌信息包含公示牌编号、名称、安装位置、安装时间、所属林长等信息。

1.3.2 工作信息管理

工作信息管理支持各级林长制工作机构工作信息的发布和报送，并可选择信息类型和上传附件。信息发布功能实现上级林长办工作机构可发布专报、通报、宣传、工作报告、工作制度、政策文件等工作信息；信息报送功能实现各级林长制工作机构可向上级报送经审核的专报、通报、宣传、工作报告、工作制度、政策文件等工作信息。

1.3.3 考核评价

考核评价支持县级及以上林长制工作机构依据考核指标体系对相应下一级机构进行考核，考核评估结果汇总至上级，服务于上级的管理工作，功能包括模板管理、等次管理、指标管理、考核评价、考核统计。模板管理实现对不同时间段、不同林长级别、不同机构自定义自己的考核评价模板，并可以进行启用、禁用，不同林长工作机构的管理员用户进入模板管理，可以新增、编辑、删除、启用、禁用本工作机构的林长考核模板；等次管理可依据林长制工作绩效评价办法对评价等次进行管理，调整评价分数；指标管理支持各级林长制工作机构自定义评价指标，包括指标的级别、指标详情、该指标的分数等内容；考核评价支持各级林长制工作机构自评打分和上级对下级打分考核；考核统计可实现考核排名统计，可查询考核结果并导出统计表格，可实现按等次统计、级别统计、地区统计。

1.3.4 日常巡护

日常巡护模块支持各级林长开展巡查工作，支持护林员开展巡林工作，可记录巡护事件。护林员在巡护时，发现异常事件可进行上报，包括上报的事件标题、来源、类别、位置、描述、上传时间、上传人、现场照片、现场视频等内容。责任区林长可对每个巡护事件进行处置，并填写处置意见；并支持按照组织机构查看各级护林员上报的日志信息，包括日志上报的人员姓名、单位、巡护路线名称、巡护方式、天气情况、巡护类别、日期、图片、视频等信息；此外，系统具备按照组织机构、时间汇总责任区内的护林员巡护总时长、总里程、总巡护天数、平均时长(分钟/天)、平均里程(米/天)、日志数、事件数量等巡护汇总信息。

1.3.5 林长制一张图

林长制一张图系统以地理信息平台为基础平台，天地图、百度地图等为底图，建立林长制图层。展示林长、责任区范围、护林员位置、林草资源分布等信息，并可按照自然保护地的级别、类型，选择对比分析的影像年份，自动分析疑似违法占用、破坏的图斑并展示图斑分布功能。

1.3.6 公众服务

公共服务模块主要向社会公众发布林长制管理工作信息和工作宣传，包括政策文件、护林动态、典型事迹、新闻公告等，并可接受社会监督，受理社会公众对于林长制工作开展情况问题的投诉和建议。

1.4 系统开发实现

林长制信息管理系统采用B/S 结构，根据具体业务需求，将系统服务层完全独立出来，并将服务层抽取为一个一个的微服务，系统后端采用springboot 进行微服务划分，缓存使用redis，消息队列使用rocketMq，数据库采用Oracle12c，前端采用vue.js，微服务之间采用RESTful 等轻量协议传输，图2为山东省林长制信息管理系统界面。

图2 山东省林长制信息管理系统Figure 2 Forest chief scheme information management system in Shandong Province

2 系统典型创新应用

2.1 林长制一张图应用

采用基于一张图的林业大数据建设方法[19]完成了全省402.3 万hm2林地、164.34 万hm2湿地、203 万hm2自然保护地等资源数据的整合，以统一的空间基础数据标准实现历年各级林长责任区范围内的数据监测分析，实现森林资源一张图管理、监测设备一张图控制、林业事件一张图显示，一览林长制制度下森林所有情况[20]，实现一线场景可视，纵向指挥到底（图3）。

图3 林长制一张图系统Figure 3 One Map system of forest chief scheme

2.2 视频监控融合应用

山东省林长制信息管理系统整合了山东省自然资源厅3000 余个视频监控点（图4），同时利用相机监控巡航、烟火识别、火情研判等技术高点位监测森林、农田区域，最大限度的实现了视频监控资源共享和互联互通，提升包括林草防火、病虫害、毁林开荒的违法违规事件管控能力，基于本系统全省20 个省林长制责任单位协同配合，形成信息共享、力量共用、行刑衔接的森林资源监督执法合力。2021年，打击毁林专项行动，全省共查处涉林案件155 起，其中，涉及改变林地用途案件73 起，滥伐林木案件82 起。

图4 视频监控融合应用Figure 4 Video surveillance fusion application

2.3 林长制移动端APP 应用

系统完成了约11 万名林长、1.4 万名护林员信息的采集入库和责任落地上图，录入林长责任区信息1.8 万余个，林长公示牌位置信息1 万余条，建设完成林长制移动端APP（图5），为林长、护林员移动端应用支持，林长通过移动端可进行信息查询、巡林监督、事件处置及公示牌管理，护林员通过移动端可进行日常巡护、事件上报及工作考勤，大幅减少了传统方法下森林资源监管所耗费的人力物力开支，也进一步增强了林业资源监测管理能力。

图5 林长制移动端APPFigure 5 Forest chief scheme mobile terminal APP

3 结论与建议

本文针对林长制信息化建设过程中存在的多源异构数据难以融合、协同管理效率低、缺乏统一技术标准等难点，明确了林长制信息管理系统数据库内容、数据处理流程、核心功能等要求，介绍了林长制一张图、视频监控融合、林长制移动端等创新应用，解决了五级林长制的数据孤岛问题，实现了全省林长工作和考核信息的全流程信息化管理各级林业主管部门和林长之间上下协作、互联互通，可为山东省乃至全国各级林长制信息管理系统的建设提供可借鉴思路，实现生态、经济、社会综合效益最大化。未来建议林长制信息化建设从以下三个方面发力来助力林长制“智慧升级”。

3.1 统一技术规范,打造林长制改革山东样板

目前国内尚无林长制信息化系统建设相关标准，在本项目建设基础上进一步凝练林长制信息管理系统接口、软硬件环境、系统运行维护等要求，突破林长制信息化关键环节和关键技术，形成统一的技术规范，消除数据孤岛，避免重复建设，建成全省一盘棋，并形成我国林长制信息化标准的先发优势和先导效应。

3.2 加强与国土三调数据的融合，形成全省自然资源一盘棋管理

充分发挥第三次全国国土调查（以下简称“三调”）成果在国土空间管理中的“统一底版”作用，依据“三调”成果，厘清林地、草地、湿地的现状范围界线，解决地类交叉重叠问题，融合林地、草地、湿地等资源信息，形成与“三调”无缝衔接的林草资源图，形成全省自然资源一盘棋管理，为统筹推进“山水林田湖草沙”一体化治理提供支撑。

3.3 融合新一代信息技术，创新应用场景

进一步集成应用遥感、人工智能、物联网和大数据等高新技术，建立以遥感监测为主、视频监控为辅、网格化管理为基础的林草资源一体化监测体系，增强新一代信息技术在打击乱砍滥伐林木、乱征滥占林地、滥捕滥猎野生动物等违法犯罪行为中的应用，提高林长巡林效率和决策分析支撑能力。