”數(shù)字林業(yè)“信息化建設(shè)概述

1、”數(shù)字林業(yè)“信息化建設(shè)概述1概念1998年1月美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球”的概念以后，國(guó)內(nèi)外對(duì)此都 做出了積極的響應(yīng)。專家們針對(duì)我國(guó)的情形乂具體地提出了 “數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字 海洋”、“數(shù)字都市”以及“數(shù)字林業(yè)”等相關(guān)概念。1.1 “數(shù)字林業(yè)”的定義國(guó)家林業(yè)局在關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)林業(yè)科技的決定中提出，要全面建設(shè)林業(yè)科技 創(chuàng)新體系，大力實(shí)施六項(xiàng)林業(yè)科學(xué)技術(shù)工程（即：集中力量組織實(shí)施生態(tài)建設(shè) 與生態(tài)安全、林業(yè)生物技術(shù)與良種培養(yǎng)、森林生物種質(zhì)資源愛(ài)護(hù)與利用、 林業(yè)生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)展、數(shù)字林業(yè)、林業(yè)創(chuàng)新能力建設(shè)）。這六個(gè)科技工程中， 其中一項(xiàng)是數(shù)字林業(yè)科技工程?！皵?shù)字林業(yè)”是在“數(shù)字化”理念的基礎(chǔ)上于200

2、1年由國(guó)家林業(yè)局提出的， 其概念被明確為“系統(tǒng)地獵取、融合、分析和應(yīng)用數(shù)字信息來(lái)支持可連續(xù)森林經(jīng) 營(yíng)治理的科學(xué)、技術(shù)和藝術(shù)工1.2 “數(shù)字林業(yè)”的內(nèi)涵“數(shù)字林業(yè)”要緊有三方面的涵義，一是基于3S （遙感RS、地理信息系統(tǒng) GIS、全球定位系統(tǒng)GPS）技術(shù)的林業(yè)信息數(shù)字化；二是對(duì)這些數(shù)字信息的儲(chǔ)存、 處理、傳輸和應(yīng)用；三確實(shí)是林業(yè)部門(mén)政務(wù)信息化的實(shí)現(xiàn)。2 “數(shù)字林業(yè)”總體框架依據(jù)2008年國(guó)家林業(yè)局頒布的全國(guó)林業(yè)信息化建設(shè)綱要（修訂稿 （2008-2020年）的內(nèi)容描述,提出全國(guó)林業(yè)信息化建設(shè)內(nèi)、外網(wǎng)都采納“四 橫兩縱”的總體框架結(jié)構(gòu)，“四橫”為基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用支撐和應(yīng)用系統(tǒng),“兩縱”為支

3、撐“四橫”的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全與綜合治理體系，如下圖:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系安全與綜合管理體系2.1 框架說(shuō)明(1)內(nèi)外網(wǎng)：通過(guò)門(mén)戶實(shí)現(xiàn)內(nèi)容治理、內(nèi)容展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化界面；(2)應(yīng)用系統(tǒng)：是實(shí)現(xiàn)各種服務(wù)的關(guān)鍵，分為應(yīng)用服務(wù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用兩個(gè)部分；(3)應(yīng)用支撐：是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)各種服務(wù)功能的技術(shù)關(guān)鍵，為應(yīng)用系統(tǒng)之間無(wú)縫 集成提供信息交換服務(wù)和業(yè)務(wù)協(xié)同支持；(4)數(shù)據(jù)庫(kù)：是實(shí)現(xiàn)各種服務(wù)的數(shù)據(jù)依據(jù)和來(lái)源；(5)基礎(chǔ)設(shè)施：是實(shí)現(xiàn)資源共享、政務(wù)協(xié)同、輔助決策和公共服務(wù)的物理平臺(tái)；(6)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系：要緊是為信息資源共享和服務(wù)、政務(wù)協(xié)同等工作提供技術(shù)準(zhǔn) 貝!I;(7)安全與綜合治理體系：要緊是通過(guò)授權(quán)治理、數(shù)據(jù)保密等功

4、能提供安全服務(wù), 以及通過(guò)信息化組織機(jī)構(gòu)、人才隊(duì)伍、運(yùn)行機(jī)制建設(shè)等提供組織保證。2.2重點(diǎn)介紹2.2.1 應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)分為應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)兩個(gè)部分。(1)應(yīng)用服務(wù)基于名目體系和交換體系，以信息資源共享服務(wù)、業(yè)務(wù)協(xié)同服 務(wù)、輔助決策和公眾應(yīng)用服務(wù)等形式，通過(guò)政務(wù)內(nèi)網(wǎng)和政務(wù)外網(wǎng)門(mén)戶為 各類用戶提供共享服務(wù)。應(yīng)用服務(wù)對(duì)象包括各級(jí)林業(yè)部門(mén)、上級(jí)國(guó)家機(jī) 關(guān)、其他政府部門(mén)、企業(yè)、教育和科研部門(mén)及社會(huì)公眾。(2)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)可分為業(yè)務(wù)類、綜合類和公用類三類應(yīng)用系統(tǒng)：業(yè)務(wù)類應(yīng) 用系統(tǒng)包括林業(yè)資源監(jiān)管、森林培養(yǎng)經(jīng)營(yíng)、防災(zāi)減災(zāi)、森林公安、林業(yè) 法規(guī)等系統(tǒng)；綜合類應(yīng)用系統(tǒng)包括綜合辦公系統(tǒng)、公文傳輸系統(tǒng)

5、和視頻 會(huì)議系統(tǒng)等；公用類應(yīng)用系統(tǒng)包括林業(yè)打算、財(cái)務(wù)、科技、教育、人事、 黨務(wù)、國(guó)際交流等系統(tǒng)。建設(shè)重點(diǎn)：(1)林業(yè)資源監(jiān)管系統(tǒng)：用于森林資源治理、荒漠化土地資源治理、濕地資源 治理和生物多樣性資源治理等業(yè)務(wù)；(2)營(yíng)造林治理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)營(yíng)造林全過(guò)程治理，營(yíng)造林的規(guī)劃、打算、作業(yè)設(shè) 計(jì)、進(jìn)度操縱、檢查驗(yàn)收和統(tǒng)計(jì)上報(bào)等各環(huán)節(jié)實(shí)行一體化治理；(3)林業(yè)災(zāi)難監(jiān)控和應(yīng)急系統(tǒng)：用于森林防火、有害生物防治、野生動(dòng)物疫源 疫病監(jiān)測(cè)、沙塵暴防治等林業(yè)災(zāi)難的治理系統(tǒng)，為林業(yè)災(zāi)難的監(jiān)測(cè)、預(yù)警 預(yù)報(bào)、應(yīng)急事務(wù)處理、缺失評(píng)估和災(zāi)后重建等提供支撐；(4)林業(yè)綜合辦公系統(tǒng)：即：林業(yè)綜合辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)各部門(mén)間 互

6、聯(lián)互通，改善林業(yè)政務(wù)協(xié)同工作環(huán)境，利用內(nèi)外網(wǎng)門(mén)戶網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)信息查 詢和服務(wù)。2.2.2 應(yīng)用支撐應(yīng)用支撐為應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行、協(xié)同提供統(tǒng)一支撐，涉及應(yīng)用所需的資源 共享、信息交換、業(yè)務(wù)訪問(wèn)、業(yè)務(wù)集成、流程操縱、安全操縱和系統(tǒng)治理等各種 基礎(chǔ)性和公共性的支撐服務(wù)，同時(shí)也是應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、部署和運(yùn)行的技術(shù)環(huán)境, 因此應(yīng)用支撐體系具有良好的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，并能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的動(dòng)態(tài)變 化。應(yīng)用支撐體系建設(shè)包括如下內(nèi)容：名目體系與交換體系、業(yè)務(wù)流程治理、林 業(yè)數(shù)表模型基礎(chǔ)組件、中間件和常用工具軟件。通過(guò)為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供各 類基礎(chǔ)模塊和軟件工具，提高系統(tǒng)建設(shè)效率；同時(shí)解決業(yè)務(wù)應(yīng)用之間的互通、互 操作等

7、問(wèn)題。2.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)林業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是林業(yè)信息集合。林業(yè)信息資源通過(guò)采集、交換、聚攏與儲(chǔ)備等 手段在國(guó)家和地點(diǎn)各級(jí)結(jié)點(diǎn)建立各類數(shù)據(jù)庫(kù)，這些數(shù)據(jù)庫(kù)共同構(gòu)成全國(guó)林業(yè)數(shù)據(jù) 庫(kù)整體。林業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)分為：(1)公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(基礎(chǔ)地理信息、遙感影像等)(2)林業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(林地、濕地、沙地和生物多樣性等)(3)林業(yè)專題數(shù)據(jù)庫(kù)(森林培養(yǎng)、生態(tài)工程、防災(zāi)減災(zāi)、綜合辦公、林業(yè)產(chǎn) 業(yè)、國(guó)有林場(chǎng)、林木種苗和森林公園、林業(yè)執(zhí)法、林業(yè)法規(guī)、科技、人 事、教育、黨務(wù)治理、國(guó)際交流等)(4)林業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)(依照綜合治理、決策的需要由基礎(chǔ)、專題數(shù)據(jù)綜合分 析所形成的數(shù)據(jù)庫(kù))(5)林業(yè)信息產(chǎn)品庫(kù)(為各類應(yīng)用服務(wù)生成的信息產(chǎn)品)等。

8、在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中，規(guī)范各級(jí)林業(yè)部門(mén)的信息資源分類、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)內(nèi)容，明 確數(shù)據(jù)庫(kù)更新愛(ài)護(hù)職責(zé)和應(yīng)用權(quán)限。重點(diǎn)工作：(1)確定數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)重點(diǎn)；(2)加強(qiáng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化改造和整合；(3)提高信息采集和更新能力；(4)支撐林業(yè)信息共享和服務(wù)；(5)提高空間數(shù)據(jù)庫(kù)治理能力。通過(guò)以上措施，保證各級(jí)信息的一致性、完整性和可靠性，有效解決信息訪問(wèn)的瓶頸和安全問(wèn)題。3核心技術(shù)3.1 海量數(shù)據(jù)的分布儲(chǔ)備技術(shù)“數(shù)字林業(yè)”的數(shù)據(jù)包括多比例尺、多辨論率的空間矢量或柵格數(shù)據(jù)，多光 譜、多角度和多種辨論率的遙感衛(wèi)星影像,實(shí)地測(cè)量的地勢(shì)數(shù)據(jù)和各種一般地圖 以及專題圖、圖像照片，數(shù)字、文本、符號(hào)等文字符號(hào)數(shù)據(jù)和視頻音頻等多媒體 數(shù)據(jù)

9、形式，不僅數(shù)據(jù)類型復(fù)雜，而且在大規(guī)模的地域數(shù)字化中，涉及領(lǐng)域眾多， 因此數(shù)據(jù)量專門(mén)大，為了達(dá)到數(shù)據(jù)的最優(yōu)化治理,采納是分布式數(shù)據(jù)儲(chǔ)備。即：以部門(mén)或區(qū)域來(lái)劃分結(jié)點(diǎn)，在各個(gè)部門(mén)的服務(wù)器上安裝子數(shù)據(jù)庫(kù)，山中心 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器來(lái)統(tǒng)一治理，這種儲(chǔ)備應(yīng)用恰好滿足了林業(yè)數(shù)據(jù)需按照國(guó)家、省級(jí)、 地區(qū)和縣級(jí)的層次來(lái)儲(chǔ)備治理的方式；既減少了中心服務(wù)器的負(fù)載量，乂有利于 林業(yè)數(shù)據(jù)的分流、更新以及安全愛(ài)護(hù)。3.2 可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可視化技術(shù)是一種將抽象符號(hào)轉(zhuǎn)化為幾何圖形的運(yùn)算方法，顯示方式要緊分 為二維和三維兩種。“數(shù)字林業(yè)”利用三維可視化技術(shù)能夠?qū)α值刂脖贿M(jìn)行模擬, 虛擬演示林地分布情形.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)例如虛擬防火

10、、虛擬病蟲(chóng)害、虛擬林木生 長(zhǎng)等應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，也對(duì)林業(yè)的治理和決策起著至關(guān)重要的作用。3.3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘是一種信息處理技術(shù)，涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、高性 能運(yùn)算、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)可視化、信息檢索、人工智能等多個(gè)學(xué)科。 對(duì)“數(shù)字林業(yè)”的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從中挖掘出林業(yè)信息機(jī)理知識(shí),進(jìn)而認(rèn)識(shí)森 林系統(tǒng)的演化規(guī)律.建立基于此技術(shù)上的智能化信息平臺(tái)，參與森林資源與林業(yè) 工程的規(guī)劃、分析與決策。3.4 3S技術(shù)3S 是遙感技術(shù)(Remote Sensing , RS)、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning Systems , GPS)、地理信息系統(tǒng)(Geograph

11、y Information Systems , GIS) 3 種 技術(shù)的統(tǒng)稱.3S技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字林業(yè)”數(shù)據(jù)采集、獵取和分析的重要技術(shù)。4 “數(shù)字林業(yè)”的建設(shè)意義“數(shù)字林業(yè)”的建設(shè)在專門(mén)大程度上將提高我國(guó)林業(yè)的信息化進(jìn)程,提高科 學(xué)規(guī)劃、科學(xué)治理和科學(xué)決策的水平.高效的空間數(shù)據(jù)獵取和處理能力能夠關(guān)心 國(guó)家及時(shí)，全面地了解生態(tài)環(huán)境建設(shè)的整體狀況,進(jìn)行科學(xué)決策，為國(guó)家制定生態(tài) 環(huán)境宏觀規(guī)劃提供可靠的依據(jù)，減少重大生態(tài)建設(shè)工程的盲目性，實(shí)現(xiàn)可連續(xù)進(jìn) 展,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起促進(jìn)作用?！皵?shù)字林業(yè)”技術(shù)的突破能夠帶動(dòng)其他科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為其他科學(xué)技術(shù)的 研究和開(kāi)發(fā)提供新的技術(shù)手段?！皵?shù)字林業(yè)”是以后信息林業(yè)

12、資源的主體和核心,它不僅能夠帶動(dòng)本行業(yè)的 進(jìn)展,而且將促進(jìn)全社會(huì)的進(jìn)步。5 “數(shù)字林業(yè)”建設(shè)步伐5.1 建設(shè)目標(biāo)2008年，國(guó)家林業(yè)局頒布的全國(guó)林業(yè)信息化建設(shè)綱要(修訂稿(2008-2020 年)中提出的建設(shè)目標(biāo)為：總體目標(biāo)：建立覆蓋全國(guó)林業(yè)行業(yè)的信息化體系，建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的林業(yè)信息 化平臺(tái)。全面提高林業(yè)信息化應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，提供全面、快捷、 準(zhǔn)確的信息服務(wù)，增強(qiáng)決策支持和應(yīng)急處理能力。到2010年：初步建立林業(yè)信息應(yīng)用與服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在林業(yè)資源 監(jiān)測(cè)、評(píng)判、規(guī)劃、治理、愛(ài)護(hù)與合理利用的各個(gè)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)應(yīng)用；到2020年：完善信息技術(shù)在林業(yè)資源監(jiān)測(cè)、評(píng)判、規(guī)劃、治理、愛(ài)護(hù)與合理

13、利用的各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用；到2020年：全面實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息化，林業(yè)部門(mén)的治理和公共服務(wù)能力得到較 大改善和加強(qiáng)，形成較健全的林業(yè)信息化治理和運(yùn)行機(jī)制，全面支撐政務(wù)辦公、 林業(yè)資源監(jiān)管和公共服務(wù)職能。5.2 重點(diǎn)區(qū)域的建設(shè)步伐國(guó)家林業(yè)局把四川省、貴州省、江西省、吉林省及內(nèi)蒙古自治區(qū)作為5個(gè)數(shù) 字林業(yè)工程的試點(diǎn)省區(qū)，在這5個(gè)省區(qū)內(nèi)選定10個(gè)地區(qū)、30個(gè)縣開(kāi)展數(shù)字林業(yè) 的試點(diǎn)工作,建立數(shù)字林業(yè)公共平臺(tái)。各代表性區(qū)域建設(shè)情形如下（要緊來(lái)源網(wǎng)絡(luò)信息）：沈陽(yáng)市加快“數(shù)字林業(yè)”建設(shè)步伐沈陽(yáng)市“數(shù)字林業(yè)”核心平臺(tái)建設(shè)從2009年底開(kāi)始分3個(gè)時(shí)期為期3年， 到2020年6月份全都完成，一期工程從2009底開(kāi)始到201

14、0年6月差不多完成 信息資源治理機(jī)構(gòu)、區(qū)域內(nèi)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等8項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，二期工 程從2010年6月開(kāi)始到明年12月份將完成建立系統(tǒng)信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)代林業(yè) 數(shù)據(jù)庫(kù)治理等14項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)治理體系，三期為期半年進(jìn)入修改完善時(shí)期。云南將投資5850多萬(wàn)元用3年時(shí)刻建設(shè)數(shù)字林業(yè)”云南省將從今年起，利用3年時(shí)刻，完成數(shù)字林業(yè)所需的主題數(shù)據(jù)庫(kù)、專題 與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)以及其他配套數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，其中僅森林資源 二類調(diào)查和林改的記錄信息就將儲(chǔ)存2 5 0 0萬(wàn)條以上。屆時(shí):數(shù)據(jù)庫(kù)將覆蓋連 通全省I 2 9個(gè)縣、市區(qū)，全方位公布林業(yè)信息，并形成完善的全省森林資源與 生態(tài)狀況綜合檢測(cè)體系。貴州“數(shù)字林業(yè)”規(guī)劃2001-2005年間，要緊對(duì)退耕還林（草）、天然林資源愛(ài)護(hù)和石漠化治理三大 林業(yè)重點(diǎn)工程，進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與治理，優(yōu)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，制訂信息采集和處理 的規(guī)范，建立省級(jí)林業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2006-2010年間，連續(xù)上述三大林業(yè)重點(diǎn)工程的全面監(jiān)測(cè)，同時(shí)開(kāi)展地區(qū)級(jí) 及其他林業(yè)重點(diǎn)工程監(jiān)測(cè)對(duì)林業(yè)靜態(tài)特點(diǎn)和森林、石漠化、自然愛(ài)護(hù)區(qū)等的資源 分布、經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)的定量、定位描述。2010-2020年間，連續(xù)縣市級(jí)林業(yè)基礎(chǔ)信息治理