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業(yè)務背景
 

松材線蟲病又稱松枯萎病，是一種毀滅性蟲害。它是通過松墨天牛（拉丁名：Monochamus alternatus）（別名：松褐天牛、松天牛）等媒介昆蟲傳播于松樹體內，從而引發(fā)松樹病害。被松材線蟲感染后的松樹，針葉黃褐色或紅褐色，萎蔫下垂，樹脂分泌停止，樹干可觀察到天牛侵入孔或產(chǎn)卵痕跡，病樹整株干枯死亡，最終腐爛。

顯微鏡下的松材線蟲

松材線蟲病于1982年在我國江蘇省南京市的中山陵首次發(fā)現(xiàn)，是我國頭號森林病蟲害，號稱松樹的癌癥。松樹一旦感病，最快40天就會死亡，如不采取有效措施，3-5年即可造成整片松林死亡。40年來，松材線蟲已經(jīng)陸續(xù)在我國10多個省區(qū)幾百個縣級行政區(qū)發(fā)現(xiàn)發(fā)生（《國家林業(yè)和草原局公告(2021年第5號)(2021年松材線蟲病疫區(qū))》）。

松材線蟲病分布圖

經(jīng)濟損失評估理論
 

一般來說松材線蟲病造成的損失包括經(jīng)濟損失、生態(tài)功能和環(huán)境資源的損失和生態(tài)功能和環(huán)境資源的損失。其中生態(tài)功能和環(huán)境資源的損失，根據(jù)1995年國家科委“自然資源核算”課題的子項目“中國森林資源價值核算研究”種提出全面環(huán)境價值應為立木價值的6--20倍；也可以采用評估模型進行估算，生態(tài)系統(tǒng)功能損失=發(fā)生面積×生態(tài)系統(tǒng)功能的間接使用價值×對生態(tài)系統(tǒng)所造成的損害程度。社會文化價值損失是指與文化教育和人們精神生活相關的各種非物質的價值損失，例如黃山松是一種不可替代的自然資源，死亡后無法挽回?；謴驮残枰^長的時間，對投資環(huán)境、休閑娛樂環(huán)境、視覺情感效果都會產(chǎn)生不同程度的影響。這里我們只研究經(jīng)濟損失方面的內容。

林業(yè)有害生物災害經(jīng)濟損失主要包括直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失兩個方面的內容。在林業(yè)有害生物災害經(jīng)濟損失中，狹義的直接經(jīng)濟損失指有害生物災害造成的立木和林產(chǎn)品價格損失；廣義的直接經(jīng)濟損失即為林業(yè)資源損失，指有害生物災害造成的立木資源及其林產(chǎn)品市場交換貨幣的損失量，以及資源破壞后的恢復費用和用于有害生物災害處理的必要費用。其具體內容包括立木生長量損失，造成生理缺陷和林產(chǎn)品質量降低、等級降低，以及林木因死亡而發(fā)生的林地使用費、新植造林費、更新期管護費和危險性有害生物處理費用。而間接經(jīng)濟損失是由于有害生物災害造成的可能不會馬上表現(xiàn)出經(jīng)濟損失而是通過影響其他方面進而造成后續(xù)的經(jīng)濟價值損失。有害生物災害的間接經(jīng)濟損失評估是反映一次有害生物災害發(fā)生后，評價所造成的社會效益損失，停工、停產(chǎn)、停業(yè)的經(jīng)濟損失，國家稅收的損失等。

軟件研發(fā)的目的
 

由于松材線蟲病分布較廣，給社會生產(chǎn)尤其是林業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重影響，并且給社會環(huán)境帶來危害。一方面毀壞森林造成人民財產(chǎn)的重大損失；另一方面也破壞了生態(tài)環(huán)境，降低了林地的生產(chǎn)力，同時導致人類生產(chǎn)和生活環(huán)境的惡化。所以如何簡單有效的量化評估松材線蟲造成的損失成為基層林業(yè)工作的一個主要問題，通過軟件工具進行松材線蟲災害損失評估能把復雜的理論研究具體化實操化，同時也能積累地方災害損失評估的實際數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，支撐區(qū)域整體災害損失分析工作和為其他災害損失評估借鑒。

災害經(jīng)濟損失指標設計
 

在《森林病蟲災害經(jīng)濟損失評估的原則和理論基礎》論文中，生態(tài)資源總經(jīng)濟價值TEV(Total Economic Value)，即直接使用價值DUV(Direct User Value)、間接使用價值IUV(Indirect User Value)、選擇價值OV(Option Value)與存在價值EV(Existence Value)之和，也就是TEV=DUV+IUV+OV+EV。式中DUV屬使用價值，可由市場直接表達。如何使間接使用價值IUV、選擇價值OV和非使用價值EV計量也由市場去表達，進行等價交換，這是現(xiàn)代經(jīng)濟學要解決的關鍵性問題。根據(jù)這一理論，森林病蟲害經(jīng)濟損失的數(shù)學模型表述應是：

Lf=Lduv+Liuv+Iov+Lev

其中：Lf森林病蟲害的經(jīng)濟損失

Lduv--直接使用價值的損失

Liur--間接使用價值的損失

Lov--選擇價值年度損失

Lev--存在價值的年度損失

考慮到基層用戶對災害調查方面掌握的情況和軟件設計的簡單實用性，目前軟件對經(jīng)濟損失指標分解為：松材線蟲災害經(jīng)濟價值損失=立木價值損失+木材產(chǎn)品價值損失+其他林產(chǎn)品價值損失+救災防治投入。其中立木價值可以按照清理樹木調查表數(shù)據(jù)，結合立木蓄積林價、立木市場價格或立木恢復成本進行估算。木材產(chǎn)品價值和其他林產(chǎn)品根據(jù)調查產(chǎn)地收購價、產(chǎn)品批發(fā)價或市場銷售價進行估算，救災防治投入按照基層林草病蟲害防治機構投入的救災防治資金分解代入。同時松科植物的不同樹種維護了樹種蓄積表和立木蓄積林價表等基礎數(shù)據(jù)。

軟件設計開發(fā)

在軟件架構方面，為了跨平臺使用系統(tǒng)，軟件采用JavaEE技術體系進行設計開發(fā)，系統(tǒng)可跨平臺部署于Windows、Linux和Uinx等系列的操作系統(tǒng)上，采取基于MVC的設計模式的分層次設計，采用模塊化構造。產(chǎn)品形態(tài)為B/S結構，統(tǒng)一部署在服務器端?？蛻舳送ㄟ^瀏覽器進行訪問，支持Windows、統(tǒng)信UOS、中標麒麟、銀行麒麟等系統(tǒng)安裝的火狐、安可信、360、谷歌等瀏覽器使用。

在主界面設計方面，綜合考慮軟件的功能性和簡單化，我們設計了兩種導航方式，可以分別按評估工作流程和功能結構進行操作導航。

流程式導航

功能導航

用戶在輸入相關的松林資源損失的調查數(shù)據(jù)，并選擇相應的估算方法和指標體系后，系統(tǒng)就可以根據(jù)業(yè)務支撐模塊進行自動計算，并生成災害損失評估的總結和報告。

經(jīng)濟損失報告（部分）

中科北緯（北京）科技有限公司，是一家面向自然資源領域，從事行業(yè)軟件開發(fā)，應用軟件推廣和專業(yè)技術服務，具有林調、土規(guī)、測繪、航拍等專業(yè)資質的高新技術企業(yè)。也是北京市認定森林資源損失鑒定機構。

封面：視覺中國

參考文獻：

本文在編寫過程中參考了以下資料：

《森林病蟲災害經(jīng)濟損失評估的原則和理論基礎》 蘇宏鈞，尤德康，常國彬，趙杰，張自然，邱立新。

《2006—2010年我國林業(yè)有害生物災害損失評估》宋玉雙，蘇宏鈞，于海英，曲濤，常國彬，趙俊。

《外侵有害生物松材線蟲病的損失評估指標體系構建》 郭曉華，孫娜。