王永勝,張 超,王治國(guó),王永信,樊 華,李小芳,許永利,雷 章

(1.水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 100120; 2.北京地拓科技發(fā)展有限公司,北京 100084)

《全國(guó)水土保持規(guī)劃(2015—2030年)》在水土保持區(qū)劃基礎(chǔ)上,明確了我國(guó)水土保持發(fā)展的目標(biāo)任務(wù)、布局及重點(diǎn)項(xiàng)目,是指導(dǎo)今后一個(gè)時(shí)期我國(guó)水土保持工作的綱領(lǐng)性文件。規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估是依據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于全國(guó)水土保持規(guī)劃(2015—2030年)的批復(fù)》(國(guó)函〔2015〕160號(hào))要求,由發(fā)展改革委等七部委聯(lián)合開展的一項(xiàng)重要工作,是落實(shí)黨中央生態(tài)文明建設(shè)考核的必然要求,是壓實(shí)地方政府主體責(zé)任、落實(shí)相關(guān)部門職責(zé)的有效手段,是踐行新時(shí)期水土保持高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。2018年8月,水利部、發(fā)展改革委等七部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于開展全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作的通知》(水?！?018〕192號(hào)),明確了規(guī)劃考核評(píng)估包括總體目標(biāo)任務(wù)、綜合治理、預(yù)防保護(hù)、綜合監(jiān)管和其他共5部分內(nèi)容,其中綜合治理分值占比最大,國(guó)家級(jí)評(píng)估復(fù)核主要基于遙感和無人機(jī)影像對(duì)抽查復(fù)核縣主要措施圖斑進(jìn)行抽查復(fù)核。隨著規(guī)劃考核評(píng)估工作的持續(xù)推進(jìn),抽查復(fù)核圖斑比例由2018年度的1%提升到2020年度的10%,按照規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作安排,抽查圖斑復(fù)核單位需要在較短時(shí)間內(nèi)完成各省抽查圖斑核查前期準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)核查、核查數(shù)據(jù)信息整理、核查成果總結(jié)匯報(bào)等多項(xiàng)工作內(nèi)容,抽查圖斑現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為支撐2018年度全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況評(píng)估工作開展,王永勝等[1]設(shè)計(jì)開發(fā)了全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況信息管理系統(tǒng),系統(tǒng)開發(fā)過程中預(yù)留了第三方應(yīng)用(如APP)集成接口。在前期工作基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)代化技術(shù)手段,設(shè)計(jì)開發(fā)全國(guó)水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施情況協(xié)同復(fù)核系統(tǒng),優(yōu)化復(fù)核技術(shù)手段和方法,對(duì)于進(jìn)一步提升現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作效率,支撐規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作按時(shí)、高質(zhì)量完成具有重要意義。

1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

根據(jù)全國(guó)水土保持規(guī)劃綜合治理目標(biāo)任務(wù)完成情況核查工作流程和業(yè)務(wù)需求,基于全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況信息管理系統(tǒng),綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)、“3S”技術(shù)開發(fā)全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況協(xié)同復(fù)核系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)治理措施現(xiàn)場(chǎng)信息采集及信息遠(yuǎn)程傳輸,提升治理措施協(xié)同核查工作效率和信息化水平,為全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估提供技術(shù)支撐。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

根據(jù)全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作內(nèi)容及要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要遵循以下原則:

1)實(shí)用性原則。系統(tǒng)開發(fā)目的是為治理措施核查提供技術(shù)支撐,提高核查效率,因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與措施圖斑核查工作緊密銜接,要能支撐核查各個(gè)環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容,做到功能全面、界面簡(jiǎn)潔、操作方便流暢。

2)穩(wěn)定性原則。治理措施核查工作時(shí)間緊、任務(wù)重,穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是工作順利開展的根本保障,因此系統(tǒng)要做到對(duì)硬件設(shè)備具有廣泛的兼容性,具備穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境和數(shù)據(jù)傳輸特性。

3)協(xié)同性原則。治理措施核查是規(guī)劃實(shí)施情況評(píng)估的一項(xiàng)工作內(nèi)容,因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)在業(yè)務(wù)流程方面,治理措施核查要與規(guī)劃評(píng)估整體工作相銜接,與規(guī)劃評(píng)估其他工作環(huán)節(jié)相協(xié)調(diào);在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面,應(yīng)支持多人協(xié)同作業(yè),APP應(yīng)與信息管理系統(tǒng)協(xié)同互通。

4)安全性原則。系統(tǒng)應(yīng)具有良好的應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全及備份恢復(fù)體系,保證用戶身份鑒別、訪問控制、通信完整性、軟件容錯(cuò),以及數(shù)據(jù)完整性、保密性、備份恢復(fù)等符合要求。

3 系統(tǒng)建設(shè)框架

全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況協(xié)同復(fù)核系統(tǒng)由移動(dòng)端(APP)、國(guó)家級(jí)用戶管理端和抽查復(fù)核單位管理端組成。APP基于全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況信息管理系統(tǒng)開發(fā),通過第三方應(yīng)用接口與信息管理系統(tǒng)中的第三方核查子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換,抽查復(fù)核單位登錄管理端(第三方核查子系統(tǒng))可實(shí)現(xiàn)與APP數(shù)據(jù)信息交換和共享[1]。APP以JAVA作為開發(fā)語言,主要包括數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集及展現(xiàn)、上傳、查詢、統(tǒng)計(jì)及相關(guān)管理等功能。APP底層框架及數(shù)據(jù)組織方面的設(shè)計(jì)基于前期需求調(diào)研和采集,通過基于業(yè)務(wù)邏輯的提煉和合理重構(gòu),搭建了高復(fù)用性的數(shù)據(jù)組織框架。為了適應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的操作,提升操作便利性和可靠性,APP在客戶端一側(cè)設(shè)計(jì)了獨(dú)立的數(shù)據(jù)緩存機(jī)制,通過對(duì)必要數(shù)據(jù)的提取和緩存,實(shí)現(xiàn)了“離線操作—在線上傳”的操作模式。通信方面,各接口在設(shè)計(jì)之初充分考慮安全性,對(duì)于關(guān)鍵接口采用SSL加密,同時(shí)對(duì)所有接口均添加了參數(shù)校驗(yàn),從而有效避免了信息篡改和信息偽造等網(wǎng)絡(luò)攻擊。APP采用Android系統(tǒng)架構(gòu),包括應(yīng)用層、框架層、硬件抽象層和Linux內(nèi)核層4層架構(gòu)。APP框架結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 移動(dòng)端(APP)框架結(jié)構(gòu)

4 系統(tǒng)功能模塊

4.1 移動(dòng)端功能模塊

根據(jù)規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作要求,移動(dòng)端主要包括任務(wù)下載及成果上傳模塊、措施圖斑現(xiàn)場(chǎng)核查功能模塊、基礎(chǔ)支撐功能模塊等。

1)任務(wù)下載及成果上傳模塊。該模塊為連接移動(dòng)端(APP)和管理端的橋梁,通過該模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)管理端分配核查任務(wù)的下載與更新,將外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)核查采集的資料通過互聯(lián)網(wǎng)上傳至管理端。

2)措施圖斑現(xiàn)場(chǎng)核查功能模塊。該模塊為現(xiàn)場(chǎng)核查信息采集模塊,通過該模塊可選取待核查圖斑,支持查看圖斑編碼、措施名稱、措施類型、實(shí)施部門、措施面積等措施圖斑基本信息,可自動(dòng)獲取核查圖斑地址,并基于現(xiàn)場(chǎng)核查情況記錄圖斑實(shí)施情況以及核查人員聯(lián)系電話等信息,采集圖斑實(shí)施情況現(xiàn)場(chǎng)照片,錄制核查工作情況視頻,相關(guān)核查信息、照片和視頻與圖斑自動(dòng)關(guān)聯(lián),支持對(duì)已完成核查措施圖斑核查信息的查詢與編輯。

3)基礎(chǔ)支撐功能模塊。該模塊可為措施圖斑現(xiàn)場(chǎng)核查提供個(gè)性化支撐,如:導(dǎo)航模塊可將圖斑位置直接發(fā)送給第三方導(dǎo)航軟件(如高德導(dǎo)航、百度導(dǎo)航等),提高了工作效率,為評(píng)估單位路線規(guī)劃提供重要支撐;工作日志模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)每日工作開展圖斑核查情況的自動(dòng)總結(jié),并按照既定模板自動(dòng)生成日志,方便評(píng)估機(jī)構(gòu)開展工作情況整理及總結(jié);數(shù)據(jù)備份模塊可實(shí)現(xiàn)圖斑核查數(shù)據(jù)自動(dòng)備份,避免因硬件設(shè)備斷電或者故障造成數(shù)據(jù)丟失;圖層控制模塊內(nèi)置谷歌地圖、高德地圖、天地圖、高分辨率衛(wèi)星遙感圖等多期多源遙感影像底圖,可輔助開展圖斑核查工作;地圖測(cè)量模塊支持圖斑面積、跨度(長(zhǎng)度)測(cè)量,為初步估算措施圖斑實(shí)施情況提供參考;用戶管理模塊支持對(duì)用戶基本信息進(jìn)行維護(hù)與管理,如修改登錄密碼等。

4.2 管理端功能模塊

4.2.1 國(guó)家級(jí)用戶管理端

國(guó)家級(jí)用戶管理端包括抽查復(fù)核單位管理、復(fù)核任務(wù)管理、復(fù)核進(jìn)度展示、復(fù)核成果管理4個(gè)模塊。

1)抽查復(fù)核單位管理模塊。通過該模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)抽查復(fù)核單位的管理,如抽查復(fù)核單位的增加和刪減,以及抽查復(fù)核單位名稱、地址、相關(guān)人員聯(lián)系方式等基本情況的管理。

2)復(fù)核任務(wù)管理模塊。該模塊與全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核信息管理系統(tǒng)的核查任務(wù)抽樣子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),可直接調(diào)取核查任務(wù)抽樣子系統(tǒng)隨機(jī)抽樣確定的復(fù)核縣和復(fù)核措施圖斑信息,還可上傳復(fù)核圖斑矢量數(shù)據(jù)及遙感影像底圖等相關(guān)資料,并將核查任務(wù)分配給確定的抽查復(fù)核單位,即直接推送至該抽查復(fù)核單位管理端,任務(wù)分配完成后可查看不同抽查復(fù)核單位的任務(wù)分配情況。

3)復(fù)核進(jìn)度展示模塊。抽查復(fù)核單位開展措施圖斑現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核,將采集的措施實(shí)施情況信息、照片和視頻等資料通過移動(dòng)端(APP)上傳后,國(guó)家級(jí)用戶登錄復(fù)核進(jìn)度模塊可根據(jù)不同抽查復(fù)核單位的任務(wù)分配及完成情況自動(dòng)計(jì)算任務(wù)進(jìn)度,并以進(jìn)度條和數(shù)字形式展示,同時(shí)復(fù)核任務(wù)總體完成情況以地圖形式直觀展示。國(guó)家級(jí)用戶通過復(fù)核進(jìn)度展示模塊,可及時(shí)掌握抽查復(fù)核工作整體進(jìn)度情況,以及每個(gè)抽查復(fù)核單位工作開展情況,為規(guī)劃考核評(píng)估工作統(tǒng)籌協(xié)調(diào)及整體調(diào)度提供重要支撐。

4)復(fù)核成果管理模塊。各抽查復(fù)核單位在完成抽查圖斑復(fù)核工作,將復(fù)核成果通過抽查復(fù)核機(jī)構(gòu)管理端上傳至信息管理系統(tǒng)后,國(guó)家級(jí)用戶可通過復(fù)核成果管理模塊查看圖斑復(fù)核信息(如省名稱、縣名稱、縣級(jí)行政區(qū)劃代碼、圖斑編碼、措施類型、措施名稱、措施面積、復(fù)核措施名稱、復(fù)核措施面積、作業(yè)方式及其他備注信息等),可基于系統(tǒng)內(nèi)置高分辨率衛(wèi)星遙感底圖查看圖斑邊界情況、外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核拍攝照片(或錄制視頻)位置在圖斑中分布情況,可查看基于移動(dòng)端(APP)采集的現(xiàn)場(chǎng)照片和錄制的視頻,還可對(duì)抽查復(fù)核單位上傳的登記表格、照片、視頻、工作日志及成果報(bào)告等復(fù)核成果進(jìn)行下載。

4.2.2 抽查復(fù)核單位管理端

抽查復(fù)核單位管理端包括復(fù)核任務(wù)管理模塊、復(fù)核成果管理模塊、用戶信息維護(hù)模塊。

1)復(fù)核任務(wù)管理模塊。抽查復(fù)核單位通過復(fù)核任務(wù)管理模塊可以查看國(guó)家級(jí)用戶分配的復(fù)核任務(wù)及復(fù)核圖斑基本信息(如省名稱、縣名稱、縣級(jí)行政區(qū)劃代碼、圖斑編碼、措施類型、措施名稱、措施面積及其他備注信息等),下載國(guó)家級(jí)用戶上傳的復(fù)核圖斑矢量數(shù)據(jù)及遙感影像底圖等相關(guān)資料。抽查復(fù)核單位可根據(jù)本單位復(fù)核任務(wù)分組情況,將國(guó)家下達(dá)的復(fù)核任務(wù)以縣為單位分配給不同復(fù)核小組。

2)復(fù)核成果管理模塊。移動(dòng)端(APP)采集措施圖斑現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核信息、照片和視頻上傳后,抽查復(fù)核單位可通過復(fù)核成果管理模塊進(jìn)行查閱與管理,查閱并下載工作日志、APP現(xiàn)場(chǎng)核查采集的圖斑實(shí)施情況說明信息、相關(guān)照片和視頻等,對(duì)外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通過APP記錄的措施圖斑實(shí)施情況及存在問題等信息進(jìn)行整理完善,并根據(jù)《全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估抽樣復(fù)核技術(shù)規(guī)定(試行)》有關(guān)要求一鍵生成圖斑核查情況信息登記表(包括圖斑基本信息、復(fù)核結(jié)果、復(fù)核情況說明、復(fù)核人員、復(fù)核時(shí)間、復(fù)核地點(diǎn)等內(nèi)容)、照片登記表(包括對(duì)應(yīng)圖斑編號(hào)、拍攝時(shí)間、拍攝點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)、拍攝方位等內(nèi)容)和視頻登記表(包括對(duì)應(yīng)圖斑編號(hào)、錄制時(shí)間、錄制點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)等內(nèi)容),有效節(jié)省復(fù)核人員內(nèi)業(yè)整理時(shí)間,提高工作效率。支持將圖斑核查情況信息登記表、照片登記表、視頻登記表、復(fù)核總結(jié)報(bào)告等成果材料上傳至全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況信息管理系統(tǒng)。

3)用戶信息維護(hù)模塊。通過該模塊可對(duì)用戶基本信息進(jìn)行維護(hù),如修改登錄密碼、聯(lián)系方式等。

5 系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐

全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況協(xié)同復(fù)核系統(tǒng)開發(fā)完成后,首次應(yīng)用于2019年度全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作中,每年支撐抽查復(fù)核單位開展31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)100余個(gè)縣的現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作。截至目前,共支撐各抽查復(fù)核單位完成抽查措施圖斑實(shí)施情況、淤地壩(含淤地壩除險(xiǎn)加固)建設(shè)情況、生態(tài)清潔小流域?qū)嵤┣闆r等現(xiàn)場(chǎng)核查信息錄入1 500余條,采集現(xiàn)場(chǎng)照片12 000余張,錄制現(xiàn)場(chǎng)核查視頻1 000余條,支撐抽查復(fù)核單位自動(dòng)生成核查圖斑信息表、核查照片信息登記表、核查視頻信息登記表等表格文件1 600余份。系統(tǒng)的應(yīng)用推動(dòng)了圖斑復(fù)核信息、照片和視頻的采集、整理全過程信息化管理,與傳統(tǒng)復(fù)核方法相比極大地減少了內(nèi)業(yè)整理照片、視頻和統(tǒng)計(jì)制作相關(guān)登記表格的工作量,顯著提高了復(fù)核工作效率和工作質(zhì)量。在受新冠肺炎疫情影響的情況下,支撐各抽查復(fù)核單位在規(guī)定的有限時(shí)間內(nèi)圓滿完成抽查圖斑現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作,為順利開展全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作提供了重要的技術(shù)保障[2]。

該系統(tǒng)的應(yīng)用推動(dòng)各抽查復(fù)核單位在遵循統(tǒng)一的技術(shù)路線和方法的基礎(chǔ)上,應(yīng)用統(tǒng)一的技術(shù)手段開展措施實(shí)施情況現(xiàn)場(chǎng)核查工作,實(shí)現(xiàn)復(fù)核任務(wù)分發(fā)、核查信息采集、核查成果上傳等復(fù)核工作全流程信息化管理,進(jìn)一步推動(dòng)了全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作標(biāo)準(zhǔn)化、信息化進(jìn)程,提高了規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作效率與質(zhì)量,保證了抽查復(fù)核工作的客觀性、公平性與公正性,為開展全國(guó)水土保持規(guī)劃實(shí)施情況考核評(píng)估工作奠定了重要基礎(chǔ)。