园林绿化局智慧园林解决方案.docx
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园林绿化局智慧园林解决方案V3.0
园林绿化局智慧园林解
决
方案
-3-
目录
1、项目概述 4
1.1项目背景 4
1.2项目意义 4
1.3项目目标和任务 6
2、系统分析 8
2.1系统用户分析 8
2.2园林绿化管理业务及其关系分析 11
2.3系统业务的总体概念模型 12
2.4园林绿化管理与其他政务职能的关系 13
3、系统需求分析 15
3.1数据需求分析 15
3.1.1市政园林数据类型 16
3.1.2市政园林数据的表示方法 18
3.1.3市政园林数据的特点 19
3.1.4系统数据需求分析 21
3.2功能需求分析 24
3.2.1城市园林绿化信息采集 24
3.2.2城市园林绿化信息管理 26
3.2.3GIS功能 27
3.2.4信息发布功能 28
3.2.5系统管理 28
3.3网络需求分析 28
4、系统设计 30
4.1系统设计原则 30
4.2系统逻辑结构设计 32
4.3软件体系结构设计 35
4.4数据库设计 38
4.4.1数据库设计思想 38
4.4.2数据库的逻辑设计 38
4.5系统功能设计 39
4.6、系统功能 46
4.6.1公园绿地管理子系统 46
4.6.2绿化资源管理子系统 47
4.6.3古树名木管理子系统 49
4.6.4园林绿化二维码子系统 50
4.6.5智慧园林综合分析子系统 51
4.6.6视频监控系统 52
5、数据字典 53
5.1各类标准编码字典 53
5.2专题地图信息分类与代码字典 54
5.3业务管理中涉及到需要规范或遵循的字典 54
6、数据调查工作内容及功能列表 56
园林绿化局智慧园林解决方案V3.0
1、项目概述
1.1项目背景
为贯彻落实《城市绿化条例》和《国务院关于加强城市绿化建设的通知》,需要充分运用地理信息系统技术（GIS）、遥感技术（RS）、全球定位技术（GPS）、测绘技术、计算机技术、数据库技术、网络技术等现代信息技术，建立以空间数据库为基础的园林综合管理平台，通过信息系统数据资源的共享和智能化决策支持来提高园林维护和管理的效率、妥善进行园林的建设，最终实现城市园林绿地规划设计、建设施工和管理养护全过程的数字化、网络化、可视化、智能化和自动化。
1.2项目意义
城市园林作为可持续发展林业的一个分支，是生态化、社会化、综合化的园林，其主要功能是为城市的持续发展提供生态屏障作用.满足市民对城市生态环境不断增长的需要。
为此，必须大力发展市域林带、城市林区、森林公园或自然保护区以及防护林等城市生态公益林。
以期建立起“城市绿
色生态圈”，实现“城乡一体化”，维护和发展城市生态大系
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统。
传统的园林管理费时，费力、又很容易出错。
随着人们环保意识的加强和对生态的关注，园林的发展有了更璀璨的前景，计算机技术与园林管理的结合也更加紧密，在信息技术飞速发展的今天，信息已经成为全社会的重要资源，信息占有量的多少以及信息处理手段的先进程度己经成为衡量一个行业现代化程度的重要标志。
计算机网络可以把各方面的人力、物力和财力充分联合起来，然后通过分工协作，充分发挥联机优势，把各种信息资源收集后放在网络上共享，使传统的信息处理手段与先进的计算机网络等现代化信息处理手段有机地结合起来，实现园林科技信息研究、管理的现代化。
城市园林绿化地理信息系统根据园林管理的实际情况，充分考虑了园林系统信息种类繁多、数量大、信息点分散等特点，实现数据库、地理信息系统、网络技术的结合，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，为城市创建生态文明城市提供有力的技术支撑。
1.3项目目标和任务
数字园林系统是基于“3S”技术开发的园林专业地理信息系统。
提供园林信息数据的一体化管理工具。
系统实现对各类绿地、树木空间信息和属性信息的管理和查询与统计，并且在网络条件下，实现信息的分级权限管理和共享浏览，实现所需单位通过局域网和其它人工方式使用本系统内信息，为园林行业管理提供一个有力的先进工具，使其在绿线规划及管理，园林绿地现状和历史数据的查询、统计、分析，绿地的审批与执法，古树名木的管理，绿地改造与设计，义务植树与绿地认养，植物物种和生物多样性的分析，植保等应用方面发挥作用。
主要目标如下：
整合城市园林绿化的空间信息数据库、城市基础建设综合应用数据库，全面掌握城市地区建设、绿化建设方面的现状和规划情况。
为实时监控城市园林绿化情况打下基础，为制定城市发展战略提供必要的园林绿化信息园林部门领导和工作人员能够通过系统数据库对全市园林绿地数据有一个详细的、实时的、透彻的了解，为行使园林管理部门的行政管理职能提供科学依据。
结合园林业务管理流程，设计办公、审批业务处理功能，使园林绿化设计审核工作更加高效；方便实用的绿化数据统计功能，节省大量的统计、核查、计算等繁琐工作；探索一条将信息系统与日常业务工作整合的工作方法，促进电子政务工作。
2、系统分析
2.1系统用户分析
本系统的用户可以分为内部用户和外部用户两大类：
内部用户
内部用户主要是指园林局内部的工作人员，包括局领导、各处室及下属单位的领导和工作人员，以及系统的管理、维护人员，这些工作人员依靠系统完成日常的工作，这些工作包括房产内部管理、业务管理以及本系统自身的维护和管理。
系统首先要满足系统内部的用户需要，尤其是内部管理和业务管理的需要，解决日常工作中，信息的输入、查询、检索、处理、分析、输出以及信息交流、传递问题，构造一个协同工作的信息技术环境，使系统成为减少工作人员工作量、提高工作质量、效率的工具。
外部用户
外部用户主要是园林局以外的相关政府部门、相关企事业单位及个人。
外部用户可以分为直接外部用户和潜在外部用户。
（1）直接外部用户
直接外部用户是与园林绿化管理之间直接相关的用户，包括直接相关的政府部门（如土地局、规划局、建委、公安局、法院、工商局、税务局及上级业务管理部门）、直接相关的企事业单位（园林绿化公司、银行等）和个人。
直接相关的政府部门要与系统进行信息的共享和交流，协同完成工作。
如规划局规划管理与建设用地审批相关。
直接相关企事
业单位或个人主要是园林绿化管理所涉及的各种权利人和协作对象，这些用户需要向系统提供信息（各种申请表和申请材料），同时也需要系统的信息反馈（审批和登记结果）。
（2）潜在外部用户
主要是指与园林绿化管理没有直接关系，但需要系统信息的用户，是系统对外提供信息服务的对象。
这些对象可以是政府部门、企事业单位和个人。
如企业开发设施管理系统、客户关系管理系统需要系统提供的基础地理和相关的社会经济数据，个人需要了解城市的园林绿化空间数据。
系统分析与用户需求主要从内部用户的职能、机构和业务流程及管理对象角度进行分析，同时兼顾外部用户的需要。
2.2园林绿化管理业务及其关系分析
系统分析除了分析职能、机构和业务流程外，更为重要的是建立业务系统的概念模型（BusinessModel），通过概念模型把握所要处理的对象（数据）及其相互关系，为系统的设计（包括数据库设计）奠定基础。
相对而言，职能、机构和业务流程是变化，而系统的业务对象及相互关系是稳定的，这是建立信息系统的基础与必要条件。
如果不了解业务与需求，不管采用如何先进的技术，开发出来的系统都是不能满足应用需要的，达不到系统的实用性要求。
另外，本系统是一个复杂的集GIS 与MIS 于一体的大型信息系统，数据库是系统建设的核心，系统网络、硬件和软件是可以升级的，庞大的数据库是难以大规模的修改，只有准确地把握业务对象及其相互关系，建立完善的概念模型，
合理地设计数据库，才能以不变应万变，确保系统的可持续发展。
在系统的分析与设计阶段，系统概念模型建立是逐步求精的过程，这个过程可以及早地发现系统分析与设计过程中存在的问题，避免在实现阶段出现重大的隐患，避免系统实现过程的方向性错误。
2.3系统业务的总体概念模型
园林绿化管理是城市管理的一个重要的组成部分。
城市是一种人地关系系统，它体现着人与人、人与地（地理环境）、地与地（地理环境各要素）之间的相互作用和相互关系。
园林绿化管理是按照国家的有关法律和法规，协调人与土地、人与环境等地理环境要素的相互关系的过程。
园林绿化管理信息系统是管理者了解城市系统及相关的人、园林关系，从而处理和协调人与园林绿化关系和在这种关系基础上形成的人与人之间关系的一种技术工具或者环境，它构成了园林绿化管理系统的一个“数字园林”。
信息系统是为人类活动
（主要是管理与决策）提供服务的一种设施（facility）或工具，主要用于对现实系统的数据进行采集、存贮、处理和分析，为管理与决策提供信息服务，并通过人类的活动或自
动化的处理对现实系统进行调控，从而使现实系统达到人类的要求与目标。
信息系统的作用在于扩展系统原有反馈机制或信息系统，加强人类对现实系统的调节与控制。
通过系统分析建立系统概念模型的目的在于了解现实系统的实体及其关系，为系统设计过程中，实现实体及其关系到对象与关系的影射奠定基础，同时也使数据库的设计能够真实地反映现实系统的状况。
2.4园林绿化管理与其他政务职能的关系
系统所处理的数据对象还包括道路、园林、绿地及其附属设施、养护单位等，不仅包括了城市的主要空间数据，还包括了大量的与空间数据相关联的社会经济数据，反映了城
市系统的主要人地关系，因此，系统是“数字城市”的核心组成部分，城市管理的数字化、电子化和信息化是“数字园林”的关键。
系统要充分发挥其在“数字城市”建设中的核心作用，与其它政府部门的信息系统实现信息资源的共享，形成一个有机的整体。
系统要与政府其它部门，如规划局、国土局、公安局、民政局、工商局、税务局、统计局、计委等部门实现信息共享，从而在基础地理信息的基础上，实现社会经济信息的空间定位，使城市各种信息纳入城市空间框架体系，进一步城市管理与决策提供更全面的信息服务。
3、系统需求分析
3.1数据需求分析
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。
数据库的设计、数据的转换、录入、处理和建库是系统建设的一项重要工作。
要按国家、行业、地方的有关标准和规范，制订数据库的标准与规范，包括数据库内容、结构与组织、数据编码、数据的精度及元数据标准。
针对数据库的标准与规范，制订数据建库的流程、数据转换与处理的方法和标准。
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，是园林局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。
基础地理数据的主要来源为各种比例尺的地形图，不同比例尺的地形反映地形要素精度和详细程度不同，比例尺越大，精度越高，不同比例尺满足不同应用需求，如土地利用总体规划需要1：
1万地形图，而园林绿化管理需要1：
500或1：
2000的地形图。
基础地理数据对象可以分为控制点、
建筑物与构筑物、工矿及公共设施、道路与交通附属设施、
管线与附属设施、水系与附属设施、行政区划与境界、等高线与高程点、地貌、植被等十大类。
3.1.1市政园林数据类型
数据是系统的“血液”，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。
市政园林信息是市政园林系统中一切与地理空间分布有关的各种要素的图形信息、属性信息以及相互空间关系信息的总称。
所谓要素是指存在于城市地理空间范围内的真实世界的具有共同特性和关系的一组现象或一个确定的实体及其目标的表示。
图形信息是以数字形式表示的存在于地理空间实体的位置和形状，按其几何特征可以抽象地分为点、线、面和体四种类型。
属性信息是指目标或实体的特定的质量或数量特征。
赋给每个目标或实体的这种质量或数量称之为属性值。
空间关系是指各个实体或目标之间在空间上相互联系和相互制约的关系，包括位置关系、几何关系、拓扑关系、逻辑关系等。
与市政园林相关的地理信息的内容十分广泛，
根据系统的需求，城市数字园林中的数据主要分为四类数据：
（1）空间数据
包括基础空间数据、园林绿化数据、园林绿化设施数据、道路网数据、其它专题数据。
（2）参照与推理型数据
例如园林绿化相关评价中需要决策专家知识。
（3）其它相关数据
园林绿化建设以及养护计划等数据。
（4）专题信息
指各种专业性的城市地理信息，包括市政道路、园林绿化等，用于表示城市政园林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。
3.1.2市政园林数据的表示方法
一般地，表示市政园林对象的空间数据可以细分为：
分类或分级数据：
如环境污染类型、土地类型数据，测
量、地质、水文等的分类数据等；
类型数据：
例如道路线和土壤类型的分布等；
面域数据：
例如随机多边形的中心点、行政区域界线和行政单元等；
网络数据：
例如道路交点、街道和街区等；曲面数据：
例如高程点、等高线和等值区域；
文本数据：
例如地名、河流名称和绿化分区名称；
符号数据：
例如点状符号、线状符号和面状符号（晕线）等；
音频数据：
如电话录音、领导讲话等；
视频数据：
如名树名木、重点园林等的情景录像；表格数据：
各类办公表格、统计表格等；
图像数据：
航空、航天图像，野外摄影照片、实景照片
等。
3.1.3市政园林数据的特点
公路、公园绿地等都是一个连续的对象，分布在地球的表面、地下或空中，它不仅是空间的实体、网络型的实体，而且是与地理位置、地理环境密切相关的实体，上述数据的最关键的特点是都具有空间分布的特性，另一个重要的特点是一巨型复杂网络系统。
上述不同专业数据具有大量、多动态、不完整、不确定等特性。
由于上述数据自身的一些特点，如：
整个城市道路及其绿地、城市园林本身的数据都处在不断变化中，就使得关于它们的数据库与知识库具有型、多维、动态、不完全（缺值）、不确定（数据中的系统或随机声）、稀疏性（很少甚至没有有用的记录）等特征。
因此，数据分析工具应能处理数据的这些特征。
另外，还有另外一个特征，它的测量往往与时间有关（如绿地养护等的实时运行数据
等），在数据分析过程中要求考虑时间因素，以便进行预测领域知识在数据分析中的应用数据挖掘是一个人机交互、不断重复的过程，专家的领域知识或背景知识的应用对挖掘过程具有补充和促进作用，用作引导发现过程以避免无意义的结果。
市政园林的另一个重要的空间对象绿地公园等也都具有空间分布的重要特性，归纳起来，市政园林领域的数据具有下述特性：
既有大量的空间数据，又有大量的非空间数据（即属性数据），并且空间数据和属性数据有不可分割的联系。
数字园林是一个复杂的巨系统，要用空间数据和非空间数据来描述复杂的空间关系和地理关联。
上述空间对象之间都存在着空间关联、业务关联以及专业关联等联系；
市政园林数据都具有时间特性，其动态数据是进行业务管理的重要依据。
总体而言就是市政园林数据类型复杂、内容多，数量大。
3.1.4系统数据需求分析
根据上述分析，系统的数据需求如下：
（1）测绘与基础地理数据
土地与园林、绿地都不仅是空间的实体，而且是与地理位置、地理环境密切相关的实体。
地理信息对园林管理有着决定性的影响，因而脱离地理信息对园林进行抽象势必使系统模型在实用性、准确性和完备性方面的实现意义大大降低。
基础地形数据作为客观世界的表达模型，既全面反映了城市的地形地貌，又是其它空间数据的定位基础，将参与各种空间叠加及分析，因此使用频度高，对精度和现势性的要求也高。
系统的基础地理信息包括1:
5000、1:
2000等比例尺的基础地形图、行政境界信息、道路交通信息、基础地块等，还包括行政区划图、DEM（1：
5000）、DOM（数字正射影像图）、GPS控制点等；这些地形图是整个系统的地理定位基础，主要用于满足园林绿化管理局的日常审批管理有些数据作为
业务办公的参考数据，各种产权产籍数据的背景图等，需提供查询功能。
1：
500、1：
2000和1：
1万的基础地理信息数据，包括行政区划、地名、控制点网、接图表、房屋、道路、水体、地形、地貌及其它地形要素的图形与属性数据。
园林局不生产地形图、影像数据、控制网、规划路网、行政区划、DEM等图形数据，这些都可以基于市测绘部门提供的××市基础空间信息数据进行构建。
（2）地名数据
园林管理工作经常需要涉及到具体的土地位置或分布等地名数据，地名数据库是空间定位型的关系数据库，通过地名数据库的组织将提供将市内的固定地名、路名、河流、街路巷、小区、地址门牌号、单位及建筑物、街道、村庄等的名称，连同其汉语拼音及属性特征如类别、政区代码、归属、网格号、交通代码、高程、图幅号、图名、图版年度、更新日期、X坐标、Y坐标、经度、纬度等录入计算机建成的数据库，它与地形数据库之间通过技术接口码连接，可以相互访问。
可以快速、方便的为各部门提供空间定位解决方案，通过灵活的数据访问有效地利用地名数据；以地名信息
和基础地形信息为基础，对各种资源数据进行准确定位和高效管理，可以保证各种资料的完整性、现势性、可利用性，并提高资料的空间查询检索的速度。
（3）元数据信息
系统的元数据是对各种数据的描述，主要是数据的标志信息说明、空间数据组织信息、数据来源、性质、质量、形成时间、坐标系统、数据的生产者、数据质量等内容，元数据可以帮助用户确定所需数据的位置以及该数据的有关特征，在网上信息发布、信息查询时相当重要。
我们将各个数据库的元数据单独抽取出来，建立专门的元数据库。
（4）业务管理档案信息
市园林绿化管理局的日常业务需处理大量的业务数据，包括各类审批资料，审批信息，审批情况，违规原因、监察资料等文档信息，以及绿地规划等图形信息，其中有些属空间数据，但大多数都是文档数据，需有设计入库方案。
在系统设计过程中，应对业务数据的整理、转化应给予充分重视。
（5）分类编码信息
按数据库中的各种类别，进行标准的分类编码，包括各类公路数据的分级标准等，在数据库建设的初期就应该建立好分类编码库。
3.2功能需求分析
3.2.1城市园林绿化信息采集
合理分配采集职责，建立完善的城市园林绿化信息采集体系，形成完善的园林绿化数据的采集、更新和维护管理。
实现各管理单位统一数据采集界面，输入各类绿地的基本情况属性，同时可输入相应的图形（位置、区域范围），将输入的文字和图形数据自动根据编码进
行匹配，通过“动态网络”或“导入”等途径传送到局“城市园林绿化信息管理系统”中，及时更新绿化管理信息系统的绿化基本信息。
主要包括以下功能：
（1）绿地基础数据录入和维护
园林数据现状调查及数据库建设包括数据来源主要是遥感数据库的购买、外业调查数据、园林绿化单位的档案材料等。
通过对遥感数据、外业调查数据、档案材料的处理、
大
制作单 完成情
中类 小类
类
位
况
2015年0.5-1米卫
整理、入库，最终建成园林数据库。
其中城市园林绿地遥感调查系统，是通过对基本资料（原始影像、基础控制资料、高程数据）数据的采集、生产、园林绿地信息提取，并最终提交成果数据的过程。
主要包括：
卫1星遥感
星影像
1:
2000比例尺正射
正2射影像图
基
影像图
础
园林绿化专题
3
1:
2000比例尺
地
数据
理
公共信息点
空间定位
信
4
道路
数据
息
行政区划
道路
基础背景
5
水系
数据
绿地
居民地
铁路
（2）地图信息维护
进行地图属性、数据修改、更新维护（与城市园林绿化信息管理系统地图需求一致）
（3）古树名木管理古树名木录入、修改重点树木录入、修改
（4）各类报表打印输出
（5）用户管理
进行用户密码和信息修改
3.2.2城市园林绿化信息管理具体功能如下：
1、数据管理（查询、分析、专题图制作）
2、地图（图层）管理（空间查询、浏览、组合统计、
专题图制作、打印、空间分析）
3、报表管理（各类业务报表统计、汇总、打印输出）
4、历史数据管理（记录和保留绿地、树木的历史数据，并与现状数据进行比较和专题图制作等）
5、绿化指标计算（按街道、小区、单位计算）
6、古树名木管理：
6.1古树名木的分布及属性资料查询、汇总。
6.2重点保护树木分布及属性资料查询、汇总。
7、系统维护（权限设置、管理和维护）
3.2.3GIS功能
GIS 要与MIS、OA进行无缝集成，要实现如下的功
能：
l空间数据图形的显示与控制
l图形与属性的双向查询
l图形空间定位显示
l园林绿化专题制图
l图形操作与量算功能
l统计分析与报表
l空间分析
3.2.4信息发布功能
可以通过触摸屏、电子告示板、Internet发布系统对外发布的信息，包括空间与非空间信息。
如区地理概况信息、园林绿化信息、项目审批、公告信息、政府法规信息。
通过Internet实现园林局与用户的双向沟通，通过电子邮件通知用户领取办理结果，用户通过Internet举报违法情况。
提供内部与外部的BBS、网络会议等功能。
3.2.5系统管理
系统要能方便地进行系统管理、数据备份和更新。
3.3网络需求分析
根据园林局业务和机构组织分布情况，采用成熟、可靠
的网络技术，选择当前可获得的高速率通信线路和互联网络设备，构建以园林局为中心联结市内各分支机构的全局广域互联网络，能够支持空间数据（含图形和属性）及相关关系数据、电子文档以及语音与视频一体化管理的，高效、安全、可靠的智能骨干网络平台；满足今后五年至十年业务管理的基本需要。
以园林局为中心，建设既与市政府网络和公众信息网联系又相对独立的园林局信息系统，在最短的时间内满足基本业务需求，实现业务处理计算机化。
能够支持大型资源数据库应用，实现园林信息系统内网与外网共性数据的高度共享和一致性，避免信息的重复录入，提高园林局业务管理效率和水平。
4、系统设计
4.1系统设计原则
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