高效节水工程数字信息定位管理技术应用

吴生栋

(新疆呼图壁县水利局 831200)

作为国家节水示范县，呼图壁县牢牢把握中央支持新疆跨越式发展和长治久安的历史机遇，将发展节水农业作为促进县域经济健康发展的全局性战略，与经济发展目标任务同安排、同部署，有效推动了农业灌溉方式的变革，推进了农业生产经营方式的转变，水资源承载经济社会快速发展的能力明显提升。截至2011年，全县已累计建成各种形式的高效节水面积4.256万 hm2，占全县总灌溉面积 7.664万 hm2的55.5%，3个乡镇的高效节水面积覆盖度达到50%以上，6个行政村实现高效节水覆盖率100%，高效节水工程现已得到全县农民的高度认可，从工程到管理、从输水到田间的系统化农业节水格局已经形成，措施多样化、技术高新化、建设规模化的标准化农业节水体系基本建立。

在高效节水技术推广应用过程中，呼图壁县不断完善和落实农田水利建设新机制，积极推行“以奖代补”，实行“多干多补”和“先干后补”，引导和鼓励各乡镇、村组及农户大力发展以节水灌溉为重点的农田水利基本建设。但是，随着高效节水面积的持续增长，管理难题逐渐凸显:ⓐ农牧民群众为获取更多的补助款，瞒报情况多有发生;ⓑ各乡镇为争夺荣誉，也存在虚报现象;ⓒ高效节水面积的建设年份、实施面积等基础数据，在经过一段时期之后就无法准确掌握，全县高效节水面积也无法实现准确累计。上述问题如不能得到及时有效地解决，高效节水工程管理难题将会更加复杂化。

为保障大规模高效节水工程的规范管理，呼图壁县自2007年起率先开展了高效节水工程GPS定位上图工作，在总结和积累了一定经验的基础上，于2009年建成了高效节水工程数字信息定位管理系统。该系统底图采用高清航拍地图，并采用不同图层、不同颜色、不同线条对不同年份建成的高效节水工程进行区别分类，可全面掌握各年度、各乡镇、各村组实施高效节水的准确面积和具体地块;进入该系统，只需轻点鼠标，任意地块的高效节水工程建设资料将随即清晰地映入眼帘。由呼图壁县水利局组织编撰的《高效节水工程数字管理信息系统开发与应用》，荣获了自治区水利厅科学技术三等奖，有力推进了高效节水工程数字化、信息化、标准化管理。

1 系统应用背景

近年来，国家农业高效节水补助力度逐年增加，水利部门所管辖区域内的高效节水灌溉建设统计管理工作日益繁重，导致部分地区出现重报、多报面积来套取补助资金。水利管理单位缺乏一个行之有效的系统管理软件。为此呼图壁县水利水电勘察设计所在应用Supermap Deskpro 5.2的基础上与某公司联合开发了“高效节水地理信息系统V1.0”。该系统构建在Supermap Deskpro 2008的基础上，采用了遥感影像处理技术和GIS技术，使高效节水统计管理更加严谨。

2 系统目的

a.以航测图和电子地图为参照物，为高效节水工程实施前后的影像图、现状图、规划图等图件资料对比分析提供载体，便于以空间数据库的方式对项目各种建设任务信息进行对比、分析，并集中管理。

b.构建一个以高效节水分布图为主的图层结构，并为数据提供图幅打印和统计表格备份。

c.能汇总分析GPS测获的各种指标数据，并将数据自动绘图后进行比较，使主动监测与实时监管相结合。

d.利用鼠标进行定位选点，获取任意一点的经纬度，或者输入经纬度进行精确定位。在图幅中可以进行距离测量和地表面积的测算。

3 硬件组成

GPS手持机1台;装有XP系统的台式计算机或者笔记本1台。

4 系统安装

安装Supermap Deskpro 2008系统，见图1。

图1 安装系统

安装高效节水地理信息应用程序，见图2。

图2 安装程序

5 系统运行

a.水源类型设置。

b.节水类型设置。

图3 系统窗口

c.行政机构等级设置。

d.高效节水面积信息登记。

e.高效节水综合信息查询。

f.刷新地图高效节水。

g.高效节水信息上图。

该任务栏分别代表了高效节水数据统计工作流程:信息设置→信息录入→信息查询→统计报表→面积上图。

图4 水资源类型设置

图5 节水类型设置

5.1 水源类型设置

可以在添加类型框中根据节水灌溉中水源的实际情况添加类型，如:常用水源为地下水、地表水及处理后可以用于农业灌溉的中水(见图4)。

5.2 节水类型设置

节水类型设置功能主要解决了统计报表中登记的不同类型的节水灌溉设施，可以在添加类型中录入节水设施类型(见图5)。

水源类型设置与前述节水类型设置主要是为了区分现有行政区域内地表水和地下水资源在农业生产过程中所占比重，对于推广适合该区域的节水灌溉类型具有指导意义。

5.3 行政机构等级设置

行政机构的设立主要以树形结构管理为主，类似于电话区号划分和个人身份号码的编码排列。分别设置顶级单位(县)、二级单位(乡镇)、三级单位(村队)、四级单位(小队)(见图6)。

自动生成的编码在工作中减轻了统计人员信息录入和报表查询工作量。

行政机构等级设置的目的是在统计信息中进行分片区统计，分片管理。

5.4 高效节水面积信息登记

高效节水面积信息登记根据工作人员外业普查测量数据进行登记填报，数据包括所属编码、编号、责任人、建设年份、水源类型、节水类型、面积、单位名称等图片信息(见图7)。

图6 行政机构等级设置

图7 高效节水面积信息登记

填报完成后点击保存，在登记表下会出现一行表格显示你所登记的内容，双击表格开始录入GPS地理坐标点(见图8)。

地理坐标点录入过程中一定要注意测量点位一定要按照顺时针的方向依次录入经纬度，否则会造成图层变形。

录入完成每一个点后点击保存键，点序号就会自动累计测点数量。

所有的点位全部录入完成后点击保存，返回高效节水信息填报窗口，返回系统主页面。

图8 地理信息坐标点页面

5.5 高效节水综合信息查询

高效节水综合信息查询主要提供了地理信息系统统计数据的打印报表功能和查询功能(见图9)。

图9 高效节水综合信息查询页面

查询可以按照水源类型查询、节水类型查询、建设年份查询进行，以方便统计人员建立台账，导出的表格形式为excel格式。

5.6 刷新地图，高效节水

此功能主要目的是在GPS信息登记过程中自动绘制图层。

此功能主要以年度建设情况建立图层(见图10)，可以按照年度分批次显示图层，通过监测可以杜绝建设单位重复上报节水面积的情况。

图10 生成图层

5.7 高效节水信息上图

此功能主要以电子地图结合航测影像图为参照物，校核GPS测量节水滴灌面积数据，并利用布局功能绘制高效节水分布图(见图11)。

图11 自动生成的高效节水图块

6 结语

随着GIS的发展，地理信息系统在很多行业得到了广泛的应用，特别是在水利行业管理工作中，它所具备的精确测量、数据汇总等功能，比现有的表格统计、人员实地调查监测有着无比的优越性。高效节水地理信息技术的使用杜绝了建设单位少建多报和重复上报面积情况的发生，使水利管理单位能更加准确掌握节水面积和分布情况。