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智慧园林GIS地理信息管理系统

 

前言:
随着计算机技术和网络技术的迅速发展,以GIS地理信息技术为基础的各种地图应用和地图服务已经走进人们的日常生活。传统的二维纸质地图具有高度概括性和抽象性等特点,但是由于二维纸质地图在表达上具有不够直观,地图上负载的空间信息较少等缺点,已经远远不能满足人们日益增长的应用需求和信息需求,基于GIS地理信息技术的电子地图便应运而生。2.5维电子地图比二维纸质地图和二维电子地图在数据采集、分析与处理等方面具有更明显的优势,其直观和真实的空间表现能力,弥补了二维图形表现的局限性。通过研究2.5维电子地图的制作方法和地图投影方式,构建基于2.5维电子地图的智慧园林管理系统,对市政园林的建设、维护和管理等方面具有重要的意义。
1         市政园林管理存在的问题
市政园林管理工作涉及面广、设施多、变化快,因此普遍存在以下问题:
1.    市政园林管理各部门之间信息交换手段和共享方式落后,资源利用率低,导致市政园林管理工作效率低。
2.    市政园林设施管养不到位,主要是由于不能及时获取和交互设施状态信息和管养信息。
3.    市政园林管理工作涉及部门多,信息交互不及时、不准确导致各自为政。
4.    市政园林基础设施种类繁多,地上地下都有,隐蔽性强,分布广泛且规律性不强,缺乏精确、完整、直观、可靠及高效的管理手段。
2         地理信息管理系统
2.1   概述
智慧园林GIS地理信息管理系统是以地理空间数据为基础,利用现代计算机技术、网络技术、大数据技术和传感技术,对市政园林数据进行采集、模拟、操作、分析和管理,并通过2.5维电子地图直观展示。系统通过创建地理模型的方式,结合基于地理信息引擎的搜索和定位功能,以及统计功能,将使信息的查找、定位、显示、统计变的更加的便捷。为市政园林管理人员提供丰富的、动态的、多维度的市政园林空间位置、属性特征和时域特征,使市政园林信息交互更及时准确,管理工作更科学更高效.
 
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智慧园林 GIS地图系统
 
2.2   系统功能模块
2.2.1智慧园林管理系统功能模块:
1、              园林绿地三维地理信息系统。含遥感数据、气象数据;
2、              园林基础数据库,包括园林库和设施库等。
绿地库包括名称、位置、更新时间、原始设计、植物名称及数量。
基础设施包括名称、位置及数量,厂家信息,维护单位等,如浇灌设施、卫生设施、休闲座椅等;也包括光通信网络、WIFI、视频监控设备、电力网络、照明系统、水管网络等设备。
3、              园林绿地物联网设备管理。
空气环境监测、土壤检测、浇灌控制、照明控制;以及古树名木的实时监测,等等
4、              园林绿地巡检信息展示。
车辆信息、人员位置、事件上报(事件类型、事件位置、语音图片、视频、文字介绍);针对不同人员分配不同的巡更巡检任务(内容、路线、时间、标准)。巡检时手机APP上可以配置相应的监测终端。
5、              园林绿地规划设计管理。
设计单位、设计效果图片、设计内容、造价。国家标准、城市绿地指标、发展规划
6、              园林绿地施工养护管理。
施工管理包括员工签到、工地施工前照片、施工后照片、领用工具、领用材料、施工对名称、联系方式、结算方式,质保期,中标合同编号。
养护内容如:除草、松土、培土、淋水、施肥、修建、整形、防病、除虫、补种、移植、防风、防冻、卫生、安全维护等;
7、              公众互动平台。
网站宣传、手机信息推送,根据用户GPS位置(或扫二维码),向用户推送当前位置的园林信息。用户发现异常信息,也可以根据位置和当地二维码进行上报和监督。也包括园区导览信息,园区环境质量发布
8、              园林执法与应急指挥系统(含呼叫中心与指挥中心)
9、              大数据处理与信息展示。
各种统计展示。如统计某区域绿化资源的种类、数量、结构、面积、分布等;如绿地分类为工业绿地、河道绿地、防护绿地、广场绿地、行道绿地、公园绿地、附属绿地、湿地保护绿地,等
2.2.2 智慧园林系统信息处理流程
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数据预处理:在进行存储和处理之前,一般会将数据源中的数据进行抽取(Extract)后经过数据转换(Transform)加载(Load)到数据仓库或者数据中心。
数据存储管理:数据经过预处理后存放在数据库,能达到较高的并发访问能力又具有较高的可扩展性、灵活性。
数据计算处理:对数据进行处理计算处理需要大量的计算机资源支撑。平台采用分布式并行处理技术在成本、可扩展性和处理速度上有着巨大的优势。
数据分析:指从大量数据中发现规律提取新知识,它是数据处理流程的核心, 是数据的价值体现。在计算处理后,对传统数据挖掘算法改进优化, 建立数学模型,进行数据分析。
数据展现:以更直观和互动的方式展示分析结果,便于人们理解. 大数据分析系统应该提供数据分析、查询机制等一系列功能,并以可视化的方式呈现给最终用户。

 

2.3  功能架构

 

 
智慧园林按功能可划分为支撑层、数据层、业务层和UI(用户界面)

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2.4   基础数据库
基础数据库是动态的信息库,是智慧园林GIS地理信息管理系统的数据基础,主要包括xx市辖区范围内基于政府责任和义务为居民提供有偿或无偿公共产品和服务的古树名木、公园绿地、道路绿地、防护绿地、社区绿地、风景林地、郊野公园、园林设施等数据。
对基础数据库的分析是将无序的、繁杂的数据转换成有序的、高度归纳的数据。根据用户设定的分析模型和预测模型,智慧园林GIS地理信息管理系统实现对基础数据库的采集、更新、处理、分析、预测、决策等功能。

基础数据按照数据来源可划分自动采集获取、为人工输入数据和与其他系统对接获得

 

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3     网格化管理
网格化管理就是根据属地管理、地理布局、现状管理等原则,将管辖地域划分成若干网格状的单元,并对每一网格实施动态、全方位管理,它是一种数字化管理模式。这一创新的模式是依托现代网络信息技术建立的一套精细、准确、规范的市政园林管理系统。管理部门通过这一网格化管理整合人力、物力、财力资源,提供主动、高效、有针对性的市政管理。
每个网格配备有网格长和网格员,负责采集网格内市政园林设施基本信息,对网格内市政园林设施定期巡检,实时记录、更新最新信息,做到实时动态更新。

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4     智慧园林管理系统基本功能
4.1   电子地图基本操作
电子地图基本操作包括放大、缩小、平移、全屏等。用户可以通过鼠标拖拽来实现地图的平移,也可以通过键盘的上下左右方向键实现平移,也可通过地图工具按钮实现平移。地图可按级别放大、缩小,每个级别都生成不同精度的图片。
xx市辖区范围内所有市政园林和设施信息都能真实的反映在地图上。通过地图加载、平滑移动、平滑放大,使用户观看时无生涩感。地图元素清晰,用户能迅捷辨认出主要道路和设施。
用户可以对地图显示进行放大缩小,并查看当前级别下的比例尺信息。2.5维仿真地图可按照分级的方式进行放大缩小,缩放等级不小于5级,每个等级都有独立的显示效果。
4.2   图层选择
智慧园林GIS地理信息管理系统支持图层合并、图层拆分、选择显示等功能。每个图层名称左边有一个小方格,用鼠标点击一下,可使对勾“√”出现或消失。对勾出现表示该图层被选中,所选中的图层将会在电子地图界面中显示。
系统默认提供以下图层:
1.    广场绿地图层;
2.    行道绿地图层;
3.    工业绿地图层;
4.    防护绿地图层;
5.    风景林地图层;
6.    绿地公园图层;
7.    景观树木图层;
8.    绿化小品图层;
9.    古树名木图层;
10.  其他项目图层。

4.3  搜索查询

智慧园林GIS地理信息管理提供按名称、编号、属性、参数、地区、时间或负责人(单位、网格)等多种查询方式,并可将搜索查询结果形成图形或报表打印输出,如。
1.    搜索查询指定公园名称,可显示到名称相符合的公园并在地图上显示出其位置,并可调取周边摄像机图像信息;
2.    搜索查询古树编号,可显示到该古树所在的位置及相关信息,并可调取周边摄像机图像信息;
3.    搜索查询所有黄桷树,可在地图上显示黄桷树主要分布信息以及可查看的摄像机列表;
4.    搜索2016年种植的树木,可显示2016年种植树木的分布;
5.    搜索负责人名称,将显示该负责人具体负责的项目分布等。
4.4  生成统计

智慧园林GIS地理信息管理系统支持利用存储的基础数据,根据设定的条件进行地、物以及相关属性的统计和计算,并提供表格、柱图、线图、饼图等多种形式的统计结果。

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4.5   事务管理
智慧园林GIS地理信息管理系统支持各项市政园林事务的添加和删除操作,并对各项事务进行跟踪管理。通过事务管理,可以查看各项事务当前完成情况、历史情况、事务统计等。
按照事务类别可分为广场绿地事务、行道绿地事务、工业绿地事务、绿地小品事务、名树古树事务等;
按照事务性质可分为巡检事务、管养事务、施工管理事务、应急抢险事务、巡查台账事务、病毒害预防和消除事务、古树名木事务等等;
按照事务紧急程度可分为正常事务、紧要事务、重点事务等。

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4.6  应急处理
智慧园林GIS地理信息管理系统的应急处理功能能满足同时处置多起重大和特别重大突发事件的需要,实现信息采集、信息接报、预测预警、智能方案、指挥调度、应急资源信息管理、综合业务管理等。
应急处理功能可实时接报各类突发事件信息,对特别重大、重大突发事件预测预警信息、现场图像等多媒体信息能够实时传送到应急平台;并对事态发展进行持续跟踪,及时传达领导同志的批示、指示,并进行督办。
4.7  预警提示

智慧园林GIS地理信息管理系统支持预警提示功能。利用卫星遥感技术、传感器技术、视频图像智能分析技术以及电话、互联网接警平台等,为管理系统提供事故预警、紧急预警、重要预警、一般预警和提示预警等,并在电子地图上标出预警位置

 

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4.8   视频监控联网

视频监控联网是指根据需要再市政园林前段现场布置大量高清IP摄像机。IP摄像机的图像数据经分控中心和传输网络后存储于市政园林管理中心视频服务器。智慧园林GIS地理信息系统可根据需要调取任意一路或多路的实时图像数据或历史图像数据,并在市政园林管理中心大屏幕上显示。

 

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4.9  智慧园林系统数据中心功能
智慧园林管理主要系统功能:
1.    信息管理功能。市政园林GIS地理管理系统通过自动获取(通过身份标识卡等)、人工输入或信息交换,获得市政园林设施的名称、编号、位置、属性、设计单位、施工单位、管护单位、历史管护信息、产权单位、负责人及联系电话等海量数据信息,并将其保存在大数据中心。
2.    实时定位功能。①通过控制中心管理平台和手机APP均可查看到具有标识卡的市政园林详细信息和地图定位。②控制中心可实时查看外勤人员及车辆在地图上的定位信息。
3.    监视预警功能。通过传感技术、卫星传感技术、标识卡、智能视频分析对空气环境监测、土壤检测、古树名木、园林设施等实施实时监控,一旦被拆、被盗、指标超标,将会向控制中心发出预警。
4.    车辆和人员管理。巡检车辆和人员位置、轨迹、事件上报等。
5.    大数据分析,科学决策。对海量的大数据进行重组、归类等,并从不同角度进行汇总对比,总结出有利于提成市政园林管理水平的科学结果。
2         手机APP终端功能
智慧园林GIS地理信息管理系统配备有手机APP终端。手机APP终端可安装于Android或IOS操作系统下,主要是为现场工作人员(主管领导、网格长、网格员、巡检员、施工员、公众等)配备,其主要功能有:
1.    指挥中心实时掌握工作人员和车辆所在位置和运行轨迹等;
2.    指挥中心对现场工作人员发送指令和现场调度;
3.    主管领导通过手机APP查看和审批事务,随时随地办公;
4.    电子地图查询、图层选择、生成统计、查看预警等功能;
5.    工作签到、工作地点、工作日志、运行轨迹;
6.    工作事务(养护、巡检、抢修、古树名木管护、地施工前照片、施工后照片、领用工具、领用材料、施工队名称、除草、松土、培土、淋水、施肥、修建、整形、防病、除虫、补种、移植、防风、防冻、卫生、安全维护等)记录;
7.    事件上报,向指挥中心实时上报文字、音频、图片和视频等;
8.    路线选择、养护步骤、养护方法指导;
9.    APP与控制中心语音对讲,视频会议等;

对公众开发功能:①公园和景区游览指南、安全须知、电子导游(对公众开放)等;②旅游日志和攻略共享;③票务系统等

 

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