森林資源的信息化管理模式初探獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘

要：森林資源的信息化管理是隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來臨，出現(xiàn)的新的管理模式。如何將信息技術(shù)與森林資源綜合集成，是當(dāng)前的迫切任務(wù)。森林資源信息化管理中首先要構(gòu)建森林資源信息化管理系統(tǒng)的五層結(jié)構(gòu)，還要構(gòu)建森林資源云計(jì)算服務(wù)及信息大數(shù)據(jù)挖掘，要對(duì)森林資源信息管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)管理。

關(guān)鍵詞：森林資源;信息化;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

森林資源信息化管理是信息技術(shù)發(fā)展到今天的不然發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)林業(yè)系統(tǒng)正在開發(fā)和完善的過程中，筆者對(duì)此作一些初步的研究，以期和同行共同商榷。

一、森林資源信息化管理

森林資源信息化是一種以現(xiàn)代化管理信息的方法為手段對(duì)森林資源進(jìn)行管理的方法。中國(guó)的森林資源管理部門分為很多等級(jí)。一般分為國(guó)家級(jí)、省級(jí)、區(qū)域級(jí)和縣級(jí)等四級(jí)。而在每一級(jí)管理部門中，又分為不同的職能部門加以分工合作。

1、森林資源信息化管理系統(tǒng)

森林資源信息化管理系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)應(yīng)是五層結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)設(shè)施層，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和交換層，應(yīng)用系統(tǒng)層和綜合管理層。第一層是基礎(chǔ)設(shè)施層，由有線和無線通信網(wǎng)絡(luò)組成，是構(gòu)建森林信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。共享數(shù)據(jù)資源負(fù)責(zé)它。第二層和第三層是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和交換層，包括應(yīng)用系統(tǒng)之間被用作信息鏈路的數(shù)據(jù)交換規(guī)則，第四層和第五層分別是應(yīng)用系統(tǒng)層和森林資源信息管理平臺(tái)層。應(yīng)用系統(tǒng)層由其處理特定數(shù)據(jù)功能構(gòu)成了森林資源信息管理平臺(tái)的一個(gè)基本單元。第五層則通過單點(diǎn)登錄和子權(quán)限控制機(jī)制整合各應(yīng)用系統(tǒng)的信息，實(shí)現(xiàn)管理層的動(dòng)態(tài)整合①。通過數(shù)據(jù)管理、森林資源和林地所有權(quán)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)森林資源、林產(chǎn)品運(yùn)輸管理、林權(quán)管理、林地管理、野生動(dòng)物、苗木等、動(dòng)態(tài)監(jiān)控收獲、運(yùn)輸?shù)龋仲Y源信息管理系統(tǒng)即可管理剩余土地的征用和占用、種苗的共享和聯(lián)動(dòng)。這些森林資源信息也可在系統(tǒng)層面得到有效整合。其特征可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：（1）分布式。其以森林資源的時(shí)空分異規(guī)律、特征與過程的相互關(guān)系、通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行邏輯統(tǒng)一的管理為基礎(chǔ)，以透明的方式按需提供信息服務(wù)。且具有存儲(chǔ)、組織、更新、分析和挖掘（物理離散、邏輯集中、透明分布）的特點(diǎn);（2）多尺度。森林資源信息可以通過多種空間尺度表達(dá)多種空間范圍。森林資源實(shí)體加工狀態(tài)有其獨(dú)特的變化規(guī)律，因?yàn)樗诓煌叨壬系姆植际遣幌嗤摹Ｉ仲Y源的增長(zhǎng)與其耗用及歷經(jīng)時(shí)間均有關(guān)聯(lián)，其演進(jìn)規(guī)律合乎自然特征。其監(jiān)測(cè)周期不盡相同，各監(jiān)測(cè)要素的表達(dá)也各有差異。森林資源信息的多尺度特征也表達(dá)在時(shí)間上，各種森林資源的含義在森林生態(tài)系統(tǒng)中不同，因此森林資源也具有語義多尺度特征;（3）數(shù)據(jù)池深。矢量地圖、柵格數(shù)據(jù)、遙感圖像和地形圖、時(shí)空數(shù)據(jù)傳感器所得的數(shù)據(jù)、不僅是結(jié)核水平還有鉛含量的數(shù)據(jù)量均被囊括其中。它的特點(diǎn)是擁有海量數(shù)據(jù);（4）多源異構(gòu)特征。森林資源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性多表達(dá)為多源異質(zhì)性的特征。樣本形式和狀態(tài)，包括文檔格式、多媒體數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)格式等一些格式。

2、森林資源云計(jì)算服務(wù)

云計(jì)算也稱為虛擬化資源池。云計(jì)算主要通過五種途徑發(fā)揮效能：首先，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);第二，降低用戶及企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本;第三是優(yōu)化資源利用;第四，改善績(jī)效體驗(yàn);第五，提供無限的資源。在云計(jì)算環(huán)境中，森林資源信息管理的概念和模型將被信息化和現(xiàn)代化。通過云計(jì)算模式，可以部署大量的各個(gè)地區(qū)、各種系統(tǒng)、各種數(shù)據(jù)、各種內(nèi)容的綜合林業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，解決大規(guī)模計(jì)算問題。詳細(xì)說，該技術(shù)手段涉及內(nèi)容有：（1）彈性服務(wù)。計(jì)算服務(wù)的規(guī)模，在一定的限度內(nèi)可迅速變化，并且工作載荷的動(dòng)態(tài)變化可以在林業(yè)工作系統(tǒng)忙碌時(shí)用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)載計(jì)算或懸停計(jì)算當(dāng)林業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng);（2）資源池化。共享資源池仍可執(zhí)行綜合管理資源的功能。通過虛擬化技術(shù)，林業(yè)業(yè)務(wù)所需的數(shù)據(jù)可以直接與應(yīng)用程序共享，從而免去了訪問特定的服務(wù)器的勞務(wù)。資源分配，管理和銷售策略都是透明的;（3）按需執(zhí)行。數(shù)據(jù)自動(dòng)挖掘和跟蹤、資源自動(dòng)分配。（4）廣域接入。用戶可以隨時(shí)隨地通過終端設(shè)備（例如PC、筆記本計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等）接入因特網(wǎng)容易地訪問云計(jì)算服務(wù)。

3、森林資源信息大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

大數(shù)據(jù)是新一代信息技術(shù)的集中體現(xiàn)。大數(shù)據(jù)由大數(shù)據(jù)技術(shù)、大數(shù)據(jù)科學(xué)、大數(shù)據(jù)工程和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序幾類共同組成。公眾可以通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用迅速地從各類數(shù)據(jù)中獲取潛在的價(jià)值信息。在森林資源連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，已經(jīng)產(chǎn)生了大量的分析數(shù)據(jù)，包括林業(yè)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)合作和林業(yè)云的高效運(yùn)作和管理服務(wù)，如林木資源管理監(jiān)測(cè)，應(yīng)急指揮和遠(yuǎn)程診斷信息共享。

二、森林資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、重視森林資源信息管理的作用

當(dāng)前市場(chǎng)缺口主要為新型可視化軟件系統(tǒng)，此系統(tǒng)用于揭示林業(yè)生產(chǎn)管理的內(nèi)在規(guī)律，分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)間的關(guān)系，反映林業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的變化規(guī)律探求生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的發(fā)展方向，分析部門之間的相關(guān)性，驗(yàn)證數(shù)據(jù)的合理性，林業(yè)生產(chǎn)管理及經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系。此類數(shù)據(jù)契合林業(yè)主管部門所需，該研究所設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)可以充分滿足其需求。林業(yè)部門可以使用該系統(tǒng)預(yù)測(cè)森林發(fā)展?fàn)顩r、監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)進(jìn)展、分析管理過程以及各類數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性，以此為依托，優(yōu)化管理和相關(guān)業(yè)務(wù)審批流程，各林業(yè)資源集中場(chǎng)所均可以使用該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，管控管轄范圍。

2、強(qiáng)化森林資源信息系統(tǒng)的管理

林業(yè)信息化發(fā)展陸續(xù)接入了新興技術(shù)模型、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等，林業(yè)生態(tài)保護(hù)能力、森林資源信息管理效率和林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平還需要高速提升。林業(yè)信息化組織的要不斷完善，人才隊(duì)伍要不斷壯