数字化信息系统在张家港市园林绿化管理中的研究及应用

数字化信息系统在张家港市园林绿化管理中的研究及应用

刘学杰

张家港市住房和城乡建设局江苏张家港215600

摘要：随着信息科学技术的不断发展，数字信息化系统已成各行业管理和可持续化发展的重要载体。城市园林绿化的建设与管理也需要数字信息化技术提供有力的技术支撑。文章阐述了数字化信息系统在张家港市园林绿化管理中的研究及应用，实现了城市园林绿化行业管理模式的创新和突破，提高了城市园林绿化的精细化管理水平。

关键词：信息系统；张家港市；园林绿化

一、研究背景

近年来，张家港市以“国家生态园林城市”创建为契机，积极探索数字化信息系统在园林绿化精细化管理中的研究及应用，在“数字园林”、“智慧园林”信息化建设方面做了大量研究及应用工作，尤其是在城市绿地规划、绿化建设、绿化养护、病虫害防治等方面的不断加强信息化建设，成为了整个城市绿化管理深化发展创新、由粗放型向精细型、突击型向长效型、经验型向科学型的转变。张家港市住房和城乡建设局先后开发了张家港市绿地巡查系统、张家港市绿化工程建设管理平台，后又在此基础上开发、优化、共享、整合，形成一套数据共享、功能完善、体系完整的张家港市绿地信息综合管理系统，全面摸清了全市绿化资源家底，建立信息化电子档案，提高绿地规划、绿地审批、绿化养护、工程监管等的科学化管理水平。

二、张家港市绿地信息综合管理系统概述

张家港绿地信息综合管理系统是以地理信息系统（GIS）技术、数据库技术、移动互联网、无线定位等高新技术为支撑，紧紧围绕“一张底图、共享建库”的绿地综合信息共享应用新格局，提供权威、鲜活、统一、高效的“一站式”绿地综合信息服务，通过开展全市绿地资源普查，整合和开发建立全市范围的绿化综合信息，逐步形成多源、多尺度且更新及时的城市绿化“一张图”综合数据库；张家港绿地信息综合管理系统有效整合和关联全市各类园林绿化数据与地理空间信息，实现城市绿化“家底”数据的可视化，便于多种形式的查询、统计和分析，以找出隐藏在数据背后的深层次问题和规律，从而大幅提高城市绿化工作的科学化、精细化和现代化管理水平，最终构建出一套科学规范的、以地理信息为载体的、全方位、立体的城市绿化管理信息化服务体系，满足以计算机、智能移动终端等多种方式快速查询、获取城市绿化综合信息和数据分析的需要，有效提升城市绿化规划、建设、养护、管理的科学化水平，为构建布局合理、设施完善、生态良好的城市绿地系统和宜居环境提供有力的支撑。

三、数字化信息系统在绿化管理中的研究及应用

（一）张家港市绿地信息综合管理系统平台技术构架

张家港绿地信息综合管理系统总体设计思路如下：对接集成张家港最新的影像图、地形图等基础地理信息数据资源，以开展实地园林绿化普查数据为基础，最终建立张家港绿化“一张图”综合数据库；以“一张图”数据库作为项目的数据支撑，利用oracle数据库及arcsde等作为项目的技术支撑部分，建立张家港市绿地信息管理系统。系统采用主流GIS平台（ESRI系列产品）、大型数据库等基础技术平台，充分考虑了平台及系统与其它信息系统衔接、多源数据接口以及网络环境的开放性。总体框架如下图所示：

系统整体框架分为了四层，从下向上分别是数据层、服务层、网络层和应用层。

数据层：以张家港市最新的影像图、电子地图等基础地理数据（共享集成）作为底图，以现有数据成果为基础，通过开展绿化数据普查，建成公园绿地信息库、防护绿地信息库、古树名木信息库、道路绿地信息库、居民区信息库、附属绿地信息库等专题信息库，并根据专题信息，制作绿地、园林等专题图，共同组成张家港绿化“一张图”综合数据库，以此作为整体项目的数据支撑。

服务层：服务层是承上启下的一层，它在基础设施层所提供资源的基础上为应用提供服务，包括了访问控制、资源管理、数据库和中间件等集群，同时可通过集成API为客户提供定制开发接口。服务层的主要内容包括：标准OGC接口模式，如：WMS、WFS、WFS-T等；GIS功能服务，如：查询检索、空间分析、业务分析模型等。

网络层：结合国家在地理空间信息安全使用的相关规定，考虑网络技术的发展现状和未来的趋势，项目建设所依赖的网络系统将是包含张家港市住房与城乡建设局内网（局域网）、政务网两级网络系统，这两网络的架构如下图所示。

应用层：基于数据支撑及技术支撑，面向应用，实现张家港绿地信息综合管理系统的建设，系统分为两部分，分别是GIS地理信息系统和园林绿化一张图管理系统。GIS地理信息系统提供基于绿地信息资源的可视化展示、查询、定位及数据更新编辑等功能；园林绿化一张图管理系统则是基于GIS地理信息系统之上进行二次开发，从而实现各类绿地管理、古树名木管理、病虫害防治等各项业务管理。

（二）张家港市绿地信息综合管理系统的建设及应用

1.系统功能框架建设

2.GIS地理信息系统支撑

GIS地理信息系统作为园林绿化一张图管理系统的支撑系统，能充分利用“3S”技术和园林绿化已有信息化建设成果，结合张家港市绿化行业领域规划、建设、管理的实际需要，系统功能包括基础底图功能、数据管理功能以及数据共享功能。

3.绿化信息专题库建设

在实地绿化普查及信息汇总分析的基础上，设计绿化信息专题库，展示指标信息，包括绿化类型、数量、平均高度、平均冠幅、平均干径、树种个数、总面积等。如下图所示：

绿化信息专题库

（1）基础地理数据：基础地理数据主要包括了城市基础地理图层，包括道路、水系、湖泊、桥梁、注记、行政区、绿化等各类城市基础矢量图层数据以及卫星影像数据等，通过图层的叠加和配图发布，并通过标准OGC接口的形式进行了基础空间数据的开放和共享。

（2）园林绿化专题数据：园林绿化专题数据指各种专业性的城市地理信息，包括市政道路、园林绿化等，用于表示城市园林绿化专业领域要素的地理空间分布及其规律。具有专业性、统计性和空间性的特点。专业性是相对于基础信息的统一性而言的，即专题信息无论是内容还是应用范围，都有一定的特殊性。统计性是指专题信息大多采用统计的方法进行采集和记录，且许多专题信息已经建成了统计型的数据库。空间性是指各种专题信息都是在地理空间分布的，与空间位置有一定的关联，它们可以借助于基础信息确定其空间位置，进行空间分析，多在此基础上进一步确定不同专题信息之间相互联系和相互制约的空间关系。

4.绿化资源一张图建设

该模块可实现所有绿化相关数据的可视化呈现，包括城区绿地分布、基础地理数据、土地利用信息及绿化基础信息，以及电子地图、影像图等外部数据源，实现图层的叠加展示、查询定位以及编辑等功能。同时，系统提供公园全景功能展示城区主要公园的全景影像。

系统使用卫星影像和电子地图两种类型的底图，可以根据实际需要在两种底图中切换，底图均采用国家2000坐标系，调用张家港市规划局天地图服务接口。

在绿化一张图中，主要涉及绿化基础信息、基础地理数据、城区绿地分布及土地利用，如下图所示：

图层控制信息

以基础地理数据中的“公园”图层为例，选中其对应的复选框后，图层自动加载公园信息，如图所示：

公园图层

点击信息查询，然后鼠标单击需要查询的公园，则弹出公园详细信息对话框。为了方便用户浏览，点击信息框中的“全景展示”浏览全景窗口，可放大窗口，浏览公园的全景信息，如图所示：

公园详细信息

公园全景

5.绿化信息统计与分析

绿化信息统计是在绿化普查的基础上，针对不同绿化种类，设计不同指标进行的统计展示，主要涉及地被、雕塑、孤植灌木、古树名木、行道树、花钵花架、绿地、片林、片植灌木、乔木等种类。举例如下：

点击多边形面积测量，对需要测量的区域绘制多边形。如下图中所示，查询区域梁丰生态园的面积约为803366.69平方米，外围周长约为3.78千米。

多边形面积测量

点击多边形查询，勾选需要查询的类型（孤植灌木、乔木、绿地、地被、行道树），对需要查询的区域绘制多边形。如下图所示，对绘制区域的孤植灌木进行查询。

多边形查询（孤植灌木）

图层编辑，可以通过图层编辑进行新增或修改，对绿化基础信息中各个绿化图层进行编辑。具体操作通过工具条实现：按钮对已选择的要素进行撤销选择操作；点击按钮，然后在图上单击具体的数据，即可编辑对应数据的属性信息；在图中选中需要删除的数据，然后单击，即可将这条数据信息删除；点击撤销上一步操作；点击恢复已撤销的操作，如下图所示：

绿化图层编辑

绿化信息统计是在绿化普查的基础上，针对不同绿化种类，设计不同指标进行的统计展示，主要涉及地被、雕塑、孤植灌木、古树名木、行道树、花钵花架、绿地、片林、片植灌木、乔木、湿地、水系、有林地、造型树等种类，如下图中是地被按名称、面积两个指标分别进行的统计：

地被统计信息

6.绿化指标分析与自动化计算

根据城市园林绿地分类标准与国家城市园林绿化指标计算制定情况，实现城市绿地规划建设的三大指标计算。

指标计算的计算公式

（1）人均公共绿地面积：根据所选择的区域计算出人均公共绿地面积并进行指标评价，其评价标准参照国家住建部《国家园林城市申报与评审办法》和《国家园林城市标准》。

人均公共绿地面积，指城市市区居民共同使用公共绿地时的平均占有量。计算公式：人均公共绿地面积（平方米）=城市公共绿地总面积&pide;城市非农业人口。

（2）城市绿化覆盖率：根据不同的行政区划范围，计算各个行政区的绿化覆盖率和城市绿化覆盖率。城市绿化覆盖率指市区各类绿地覆盖面积总和与市区总面积的比率。绿地覆盖面积为各种乔木、灌木和多年生草本植物的垂直投影面积，重叠部分应予剔除。城市绿化覆盖率主要反映城市普遍绿化工作的成果，说明城市绿化的环境效益，在市区总面积一定的情况下，依靠群众广植树木，尽量减少裸露地面，城市绿化覆盖率指标就会相应提高。计算公式：城市绿地率（％）=（城市六类绿地面积之和&pide;城市总面积）X100％。

绿化覆盖率计算：点击绿化覆盖率计算，加载绿化覆盖面，点击“范围”，可以对感兴趣的区域绘制多边形，双击鼠标左键绘制完成，此时可以在窗口左侧查看框选区域面积、框选绿化面积、城市绿化覆盖率和区域绿化覆盖率，如下图所示：

框选区域绿化覆盖率计算

（3）城市绿地率：城市绿地率是指城市各类绿地，包含公共绿地、居住区绿地、单位附属绿地、防护绿地、生产绿地、风景林地等六类，总面积占城市面积的比率。计算公式：城市绿地率（％）=（城市六类绿地面积之和&pide;城市总面积）X100％。

绿地率计算：点击绿地率计算，加载绿地面，窗口左侧展示张家港城区范围内的相关绿化指标，点击“范围”，可以对感兴趣的区域绘制多边形，双击鼠标左键绘制完成，此时可以在窗口左侧查看框选区域面积、框选绿地面积、城市绿地率和区域绿地率，如下图所示：

框选区域绿地率计算

7.在建工程养护考核管理

在建工程考核模块实现在建工程信息的查询、新增、批量增加及导出，并展示在建工程的考核得分及各工程的罚款情况。可以根据实际需要，按照月份查询在建工程信息，包括：工程名称、施工单位、工程总额、初审总额、养护费计算率、每月养护费、本月考核得分、本月罚款等。

在建工程查询

8.绿化养护管理

养护基础信息：实现养护基础信息的查询与浏览，包括基本图层信息及巡查路线两部分。其中，基本图层信息包括养护相关的道路名称、雕塑、养护标段、巡查点及水表五部分。如图所示：

养护基本图层信息

养护信息分析：养护信息分析模块实现问题上报统计和巡查任务统计：（1）问题上报统计首先对绿地、草花花境及委托管理进行总体分析，然后分别进行分析，涉及的指标有：当年各月份问题上报数量汇总统计、各标段当年各月份问题上报数量统计、历史标段问题上报数量统计及问题上报类型数量汇总统计；（2）巡查任务统计也是先对绿地、草花花境及委托管理进行总体分析，然后分别进行分析，涉及的指标有：当年各月份问题上报数量汇总统计、各标段当年各月份巡查任务次数统计、历史标段巡查任务次数统计及巡查任务状态次数汇总统计。如图所示：

问题上报统计（全部）

养护打分：养护打分直接与绿化养护管理中的养护费管理对接，自动读取需要打分的养护标段信息，实现打分人员-养护科科长-局长多人协作打分的流转关系。养护费管理模块，打分结果传递过来，对应的本月养护费也自动完成计算。

养护费管理：养护费管理模块的实现功能与在建工程考核模块相似，实现养护费信息的查询、新增及批量增加，不同之处在于养护管理按照绿地、草花花境及委托管理分为三类，可根据类型进行查询。

养护分排名：养护分排名模块实现各标段养护分排名情况展示，可根据养护类型，将选定月份区间的养护平均分进行排序显示。

9.病虫害动态监测

建立病虫害防治日程图：病虫害防治日程图模块提供园林绿化病虫害诊断和防治日程，包括病虫害虫名、寄主、防治措施，按照月份归纳展示。如图所示：

病虫害防治日程图

建立病虫害空间信息查询：病虫害空间信息查询将病虫害信息与电子地图结合，直观展示病虫害分布情况，可点击图上病虫害图标查询病虫害详细信息，也可新增或修改病虫害信息。如图所示：

病虫害信息查询

病虫害预警：病虫害预警模块根据数据库中的历史病虫害信息，将病虫害分三级预警。具体划分标准为：当病虫害历史发生月份距离当前月份一个月时，显示为最高级别的一月预警；当病虫害历史发生月份距离当前月份两个月时，显示为二月预警；当病虫害历史发生月份距离当前月份三个月时，显示三月预警。基于以上预警，病虫害防治人员可以提前做好预防，防止其再次出现。

四、数字化信息系统在园林绿化应用中的成效

（一）实现园林绿化精细化管理

数字化信息系统在园林绿化中的应用，有效提升园林绿化的精细化管理。一方面通过开展园林绿化资源普查，进一步摸清了绿化资源家底，并在此基础上整合和开发绿化综合信息，形成城市绿化“一张图”综合数据库；另一方面，开发建设了张家港市绿地信息综合管理系统，以地理信息系统（GIS）技术、数据库技术、移动互联网、无线定位等高新技术为支撑，紧紧围绕“一张底图、共享建库”的绿地综合信息共享应用新格局，实现了城市绿化“家底”数据的可视化，便于多种形式的查询、统计和分析，有效提升了城市绿化规划、建设、养护、管理的科学化水平。

（二）实现数据信息的处理智能化

数据是信息系统处理的对象，同时也是信息系统的核心组成部分。基础地理数据具有较强的基础性，它反映了城市地理环境（自然环境和人工环境）的现状，是园林管理部门各种管理业务共同需要的基础数据，同时也是“数字园林”的基础空间数据。加强信息安全随着管理精细化、数字化的推进，部门产生并积累了大量的业务、数据等信息，并以数字的形式在部门不同的层面上进行处理、交流和传达，数据的累积量非常庞大，需要进行汇总、加工和存储；各类敏感信息的安全需要技术手段进行保密。信息化进程的加快，有助于单位加强对庞大的数据信息进行梳理并安全保护。

（三）实现跨部门信息共享便捷化

通过信息化手段提高管理部门竞争力已经成为现代管理发展的必然趋势，信息化建设正在逐步改变管理部分的生存和管理模式，推进管理部门信息化建设进程，不仅可以节约成本，提升工作效率，规范部门的多层次、全方位管理；并且在管理部门与外界之间，也可以帮助管理部门拓宽交流范围，缩短交流时间，丰富交流方式，协助维护政府与社会之间的良好关系，因此，提高信息化建设是单位提高管理效率、做大做强，实现精细化管理的必由之路。

参考文献：

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2.《政务信息资源交换体系》（GB/T21062-2007）

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8.《国家地理信息公共服务平台技术设计指南》（国测成字[2009]7号）；

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10.《地理空间框架基本规定》（CH/T9003-2009）；

11.《基础地理信息数据库基本规定》（CH/T9005-2009）；

12.《地理信息公共平台基本规定》（CH/T9004-2009）；

13.《计算机软件开发规范》（GB8566-88）

14.《计算机软件产品开发文件编制指南》（GB8567-88）

15.《软件工程术语》（GB/T11457—89）