水利水电工程移民实物调查的信息化实践

刘 芳，周 毅，方栋平，徐 智

（浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002）

1 问题的提出

水利水电工程移民实物调查是指对工程建设征地范围内涉及的各种对象的数量和质量进行调查、登记的一项活动，旨在为工程规模论证、工程方案比选、编制征地移民安置规划及确定补偿投资提供详实可靠的基础资料。

随着《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》的颁布、修改和人民生活水平的提高，浙江省水利水电工程建设的难点逐渐由工程技术转变为移民安置，移民安置补偿投资占比也日益提高（水库类项目移民投资占比70%左右，河道类项目50%左右）。因此，作为移民安置工作基础的移民信息采集工作重要性日益凸显，成为水利水电工程项目规模论证、投资控制、项目决策的决定性因素之一[1]。

由于水利水电工程的建设征地范围少则几百亩，多则上万亩，往往涉及空间分布不同的大量人口、房屋、土地、企事业单位和基础设施，因此如何快速、准确地采集这些繁杂且量大的基础数据，获取其相应的空间地理位置信息，对于项目决策、投资比选以及移民安置规划及实施有着重要的意义。

2 现有移民实物调查方式分析

目前，移民实物调查的方式主要有2类，传统纸质调查方式和野外调查信息系统[2]。其中传统纸质调查方式完全依赖人工，调查员借助标识了征地范围红线的地形图、测距仪及调查表格等纸质资料完成定位、实地调查测量和信息记录工作，内业进行电子信息录入[3]，这种采集方式工作繁琐、耗时长，而且存在定位难、记录难、汇总难、数据易出错、提交周期长和数据利用率低等不足，尤其是大范围区域的移民信息采集时，弊端更为凸显[4]。而野外调查系统分为借助便携式电脑在调查现场直接进行信息录入和利用移动端设备（平板电脑、手机等）进行信息采集2种模式，其中便携式电脑采集方式在野外长距离长时间调查过程中存在待机时间短、携带不便、电脑及备用电池等配套设备会增加调查人员负重等问题[2]。基于移动端设备的采集系统是在无线通信技术和GPS技术的发展上出现的一种新的工作模式，已在国土监测、铁路线调、旅游等行业有了较为广泛的应用[5-8]，但在水利水电移民实物调查中的应用非常少并且多数停留于概念模型构建阶段[1，9]，目前存在的问题较多：采集内容往往是单一且简单的属性信息；无法有效采集、存储关系复杂的关联数据；无法记录空间信息；用户体验欠佳等弊端。3种不同移民实物调查方式的特点见表1。

表1 3种移民实物调查方式的对比表

因此，研发基于现代移动GIS平台、移动端设备的移民实物调查系统并应用于实际调查工作中十分必要，不仅可以实现空间、属性信息的有效采集和复杂关联数据的存储，也能减少内业工作量并有效避免人工环节过多造成的人为差错，更重要的是能提高数据采集的实时性、时效性，实现缩短工作流程从而减少人力成本和提高工作效率。

3 研究方法

3.1 调查流程

移民实物调查是一项繁杂并且持续长久的工作，对于浙江省内的水利水电工程而言，总的流程是从省政府发布征地范围内的“禁建令”开始，持续到实物调查成果汇总结束。首先项目法人与地方人民政府组建联合调查组，开展界桩测设、调查人员培训等调查前期准备工作，之后全面开展实物调查并进行现场签字确认；调查完成后应对实物调查成果进行整理后张榜公示并根据实际情况开展复核调查；最后汇总数据。总流程见图1。

图1 实物调查工作总流程图

为了将信息化采集方式应用于传统的移民实物调查工作，在移民实物调查总流程的基础上针对具体的调查内容进行流程设计，其信息流转过程见图2，首先需将工程基本概况、区块信息（一般以行政村或自然村为单位）和基础底图（基础地形图或者遥感影像）在网络端预先录入，然后根据区块新建和分配调查任务。调查人员在接收到分配给自己的任务包后到达实物调查现场开始工作，先根据调查内容的类型新建调查实体，其中调查实体的类型可分为：居民户、土地、专业项目、企事业单位、集体设施、坟墓等。调查人员在填写完新建调查实体的名称和唯一编码后进行数据采集，采集内容分为属性信息、空间信息、多媒体信息3大类，其中属性信息包括具体的家庭成员人口基本信息、房屋面积、附属物及零星零果木的类型及数量、设备设施相关的基础信息等；空间信息包括房屋的地理位置、管线的分布走向等；多媒体信息主要为身份证、户口页、房产证、林权证、工商证、房屋所有权人与房屋合照、设备设施照片等附件。所有相关调查内容采集完毕后，调查人员请权属人对调查信息进行预览，确认无误后将重要调查内容以制式表格的形式打印，再请权属人确认签字；调查结束数据上传之前再次核对、检查调查内容，检查通过后执行数据上传操作，检查未通过的需修改、重新打印和权属人再次确认后方可上传；待所有实物调查内容调查完毕后经三榜公示（调查内容若需修改，则修改方式同检查未通过的），复核完毕后进行实物调查成果导出，至此完成该项实物调查内容的所有数据采集工作。

图2 实物调查内容的信息流转过程图

3.2 信息化功能模块设计

根据移民实物调查的内容梳理和流程设计，结合移民信息的特点，按照系统建设的统一要求，设计支持整体业务的移动端应用和网络端数据及用户管理体系，并综合考虑系统的运行、维护、管理和升级。为了体现移民实物调查的信息采集与数据管理的特点，采用分层分区的理念进行软件应用系统的开发和数据库建设：纵向分层考虑系统设计的业务采集、数据管理和数据入库；横向分区根据空间范围和实物调查内容的特点考虑分地域区块设计和不同调查表单组合的模式。

移民实物调查系统属于多用户的网络信息服务系统，因此采用“B/S”（浏览器/服务器）的网络架构模式，以便于系统的实施和应用维护。移民实物调查系统的功能模块因此也分网络端功能和移动端应用2部分进行设计。

3.2.1 网络端功能

网络端的主要作用是辅助移动端应用实现其功能和查看调查数据。主要包括：

（1）工程基础信息录入模块：实现工程相关的工程简介、工程涉及村镇等基础信息录入，为后续的任务创建提供基础资料。

（2）账号及权限管理模块：账号管理实现账号添加、删除、编辑，设定账号所拥有的任务分工和账号是否启用的状态，也可修改账号基本信息及密码。权限管理可设置不同用户拥有的权限和职责。

（3）任务创建与分发模块：有权限的管理员通过该模块可以新建调查分区，录入区块信息和上传该区块的底图包后形成新任务。管理员也可以删除已有区块从而删除任务。管理员可以将新建的任务分配给调查人员，也可以调整已分配任务的调查人员。

（4）调查成果展示模块：可以查看任意调查实体的名称、编码、实体类型、创建时间、修改时间和调查员。有权限的人员也可以通过该模块分区块查看上传后的所有调查数据及多媒体附件，为检查数据和查找某一调查实体的相关内容提供便利。

（5）日志管理模块：记录网络端的添加、更新、删除、登录、退出、打印、上传和下载等任意操作的操作时间、操作者、操作模块及备注等信息。该模块也对移动端应用的用户操作如记录删除、数据修改或变更等进行详细记录，方便数据检查。

3.2.2 移动端应用

移民实物调查系统的移动端应具备信息采集、传输、存储、管理、统计等基础功能。实物调查实际过程中还涉及影音照片等多媒体资料的采集、身份证证件信息的识别、房屋示意图的绘制与面积计算、房屋地理位置的确定、现场打印等内容。因此，在移动端应用（APP）功能设计时综合考虑属性、空间及多媒体等多维度信息的轻松录入及上传，身份证信息自动识别与编辑，一键实现四则运算，GPS空间定位，调查内容制式打印等功能，并结合无线网络通讯等多项技术，实现外业现场实物调查数据的统一编码、传输管理。移动端APP的设计功能模块分为基础模块和业务模块2类。

3.2.2.1 基础模块

（1）任务查看：调查人员登录APP后可查看分配到自己的调查任务，也可以分类查看调查实体的任务列表，还可以查看每一个调查实体的状态（已完成、未开始、待上传、不完整），同时可分类统计处于不同状态的调查实体的数量及调查实体总数。

（2）用户设置：调查人员登录后可对密码进行重置，修改联系方式等个人基本信息。

（3）数据管理：可以对调查数据以数据库存储的格式进行导出，也可以对已完成的项目实施数据清空操作。

（4）数据同步与上传：应用同步功能可实现移动端与服务器的数据一致，应用上传功能可实现调查实体的属性文件及多媒体附件的批量上传。

3.2.2.2 业务模块

（1）属性数据采集：调查人员可以针对新建的调查实体进行相应的数据采集，调查表的调查内容根据浙江省地域特点进行设置，形成一整套实物调查表格。调查内容为性别、婚姻状况、职业、房屋结构类型等枚举型字段时设置相应的字典表，不仅减少调查人员需要记住的内容，还避免了传统调查时同一字段的内容因调查人员不同而五花八门的情况；此外出生年月、竣工日期等时间相关的信息也是通过时间控件让调查人员直接选择，避免格式多样化；提高实物调查内容的规范性，便于后续实物调查成果的汇总统计。

（2）空间数据采集：空间数据主要指各调查实体的空间位置信息，通过平板电脑内嵌的GPS定位模块可实现自动获取，也可通过在缓存的地图切片或者预先加载的底图上绘制来获取。

（3）多媒体数据采集：支持图片、音频等多媒体数据的现场生成和采集。

（4）证件信息自动识别：通过对身份证进行拍照并自动识别和提取性别、民族、出生年月、家庭住址、身份证号码等信息，联网在线识别的正确率可达100%，离线识别的准确率约95%，因此信息识别后弹出识别内容编辑区以便对有误的信息进行修改。身份证自动识别功能大大节省了调查人员的时间，提高了工作效率，也有利于身份证号码等信息数据的准确度。

（5）房屋绘制：房屋面积这个字段是特殊的属性数据，数值直接来自于四则运算的结果或者来自于内嵌的房屋绘制模块。四则运算是单独内嵌的计算器，输入计算公式后点击计算直接得出结果。房屋绘制模块是单独研发的模块，可实现新建、删除、撤销、拆分、标注等基本操作，还可实现线型及颜色调整（以便明显区分面积计算方法不同的阳台、室外楼梯等）、比例尺设置、房屋面积计算系数设定及面积自动计算，可在同一幢房子中绘制多个房间也可以仅绘制整体外框。

（6）制式打印：提取某一类调查实体的关键性调查内容以制式报表的形式呈现，简洁清晰，便于权属人查看和确认。

（7）数据搜索：提供简单的检索功能，通过输入编码或者名称的一部分，可以模糊搜索到该调查实体，极大地方便了调查人员查找数据。

3.2.3 系统逻辑构架

移民实物调查系统的逻辑设计如下，移动端应用采集数据后通过服务层处理，调用数据接口进入数据层存储到关系数据库或文件数据库。数据库中的数据借助数据查询、统计等服务实现网络端的信息管理及数据展示等基础业务功能，为后续的移民信息综合管理展示系统提供信息入口。具体架构见图3。

图3 移民实物调查系统逻辑架构图

3.3 实物调查系统研发

基于上述移民实物信息化调查的工作流程和功能需求模块设计，进行移民实物调查系统的研发工作。实物调查系统采用FuelPHP和Yii2等技术实现，底层数据库为MySQL关系型数据库和PostgreSQL空间数据引擎，网络端采用php语言开发，移动端应用的运行平台为Android 4.4以上系统，支持离线及在线2种网络形式，功能开发过程中充分利用移动设备的定位、蓝牙、WiFi、摄像头、内置麦克、SD存储等特性。初步研发完毕后开展数轮模拟测试+研发修改的迭代升级，修正测试过程中发现的问题，优化用户体验。

4 应用案例

4.1 应用项目背景

葛岙水库工程位于浙江省宁波市奉化区境内，是一座大坝等级为III等的中型水库。葛岙水库是宁波市“2020防洪排涝行动计划”的重要工程之一，承担奉化江流域防洪主要功能，也是宁波市的重要水源工程。葛岙水库的工程任务以防洪为主，兼顾供水、灌溉、生态等综合利用。

据初步估算，工程永久占用各类土地面积267余公顷，建设征地人口涉及奉化区尚田镇4个行政村4000余人，影响各类农村房屋建筑面积共计20多万m2，涉及企事业单位40余家，涉及电力、通讯、广电、交通、文物古迹等专业项目若干。由于葛岙水库涉及上述众多实物，因此葛岙水库的实物调查势必是一项繁重而复杂的工作。如何快速调查完所有实物并且保证调查质量，为工程建设赢取更多时间成为水库建设各相关方所关注的重点。

4.2 应用实践

为了高效保质地完成葛岙水库实物调查工作，同时为后续的葛岙水库移民信息化建设奠定基础，本次实物调查引入了移民实物调查系统。2016年9月下旬— 2017年5月初的工作日，经过统一培训的调查人员携带配备的平板电脑（pad）、小型打印机、随行WIFI、测距仪等专业调查设备的工具包进驻葛岙水库，顺利完成全部实物调查工作。

以居民户调查为例，调查人员手持pad，扫描身份证信息、测量房屋并绘制房屋平面示意图、选择或输入人口和附属物等的属性信息、拍摄各类证件及权属人与房屋合照、采集房屋的空间位置信息、连接打印机打印调查成果及签字确认，完成这些步骤则一户调查工作全部结束。根据现场情况，2位调查员相互配合，平均十几分钟就可以完成一户实物调查相关的所有工作，字典表的设置和调查系统自带的复制粘贴功能起到了功不可没的作用，这也充分验证了前述信息化调查流程设置的科学性和合理性。与本单位同类工程的传统纸质调查经验相比，移民实物调查系统在工作效率和工作质量等方面的优势十分明显，具体对比见表2。

表2 移民实物调查系统与传统纸质调查的实际应用对比表

图4 制式打印的实物调查成果图

实物调查成果的签字确认是必不可少的环节，因此信息化采集方式获取的实物成果必须打印出来。图4为实物调查现场实时打印输出的实物量清单，便携式打印机借助随行WIFI与PAD连接以保障实时打印。打印表格所呈现的制式表单，经过多次样式设计和内容调整，只有需要权属人确认的实物数量数据才进入表单。制式表单的采用避免了传统调查方式需要权属人签字五六次来确认实物成果的现象；也大大减少调查人员需要携带的调查表格；同时保证调查成果表的简洁，减轻纸质调查成果整理和归档的工作量。而实时打印实现了“所见即所得”，减轻移民的顾虑，可重复打印输出也在一定程度上避免了传统调查纸质表丢失造成数据缺失的情况。

4.3 成果与分析

实物调查系统根据不同的功能模块逐一实现，界面经过美工设计，用户注册并登录后可根据权限设置访问区块管理、数据查看、日志管理等相应功能模块；用户登录移动端APP界面后可根据已分配的任务开展相关实物调查工作，执行属性及多媒体数据采集、房屋绘制及定位、数据上传及同步等具体操作。

借助移民实物调查系统顺利地完成了葛岙水库的实物调查工作，实现了4个行政村共1615户4310人的人口调查、家庭收入和移民意向调查，采集了25.52万m2房屋的基础信息及其相应的附属物数据，完成了村集体设施及45家企（事）业单位的调查，同时存储记录了大量库区影像及图片资料，在实物调查现场即实现了移民实物数据的电子化，是一次成功的移民信息化实践。实际应用表明，移民实物调查系统的应用避免了现场登记的大量纸质填写工作及重复信息采集，在一定程度上避免大量人工干预导致的错误比例，对于缩短调查时间和保证调查质量有非常好的效果。通过移民实物调查系统，实物信息的处理及流转过程实现无纸化、电子化、实时化、智能化、规范化，大大提高了外业实物调查的工作效率、降低劳动强度及对调查人员专业度的要求。移民实物调查系统也为移民实物数据的统计汇总和整理归档奠定了良好基础，为移民安置的科学决策提供了可靠的数据支撑。

由于葛岙水库是移民实物调查系统应用的第一个项目，因此在应用过程中不可避免地出现了一些问题，如房屋绘制模块不稳定、数据上传偶尔失败等，给调查人员带来一定的困扰，某些程度上也增加了调查工作量。但正是项目实际应用中暴露的这些未在测试环境中出现的问题，推动了移民实物调查系统的更新升级，促进移民实物调查系统的不断迭代与优化，为后续其他项目的推广应用提供更完善的产品。

5 结 语

移民实物调查系统是浙江省内第一、全国领先的搭建在移动平台上的水利水电类移民实物采集系统，既拥有移动设备的便携性又能应对复杂的业务场景。相对于传统的纸质调查方式，该系统能收集、存储大量移民信息并及时同步上传至服务器形成移民信息数据库，也能在一台pad上轻松查找所有调查过的数据，减轻调查人员的工作量同时降低对调查人员的技术要求。移民实物调查系统增加了调查数据的共享性，方便调查成果的查询、统计、分析及无纸化归档，而且为后续调查成果的可视化呈现奠定了基础，提升了实物数据对后期移民安置规划的辅助作用。移民实物调查系统的大范围应用将使得移民实物调查彻底摆脱传统纸质调查工作耗时长、定位难、数据错误多、数据汇总难、数据利用率低等问题。全国在建或拟建的水利水电工程众多，因此移民实物调查系统有着广泛的应用前景，不仅可以方便调查人员采集数据、助力移民安置规划人员开展设计，而且能为后续打造面向移民的管理机构、项目业主、实施机构、第三方服务机构、移民的安置管理综合服务平台提供基础支撑。

由于移民安置管理的复杂性和移民数据的多样化，移动端的移民实物调查系统的研发及推广应用面临许多困难。目前的实物调查系统虽然全程伴随葛岙水库的实物调查，调查过程中出现的不少问题虽然也通过APP升级的方式进行修正，但系统依然存在一些不足，下一步将从系统架构、功能设置、用户体验等方面对系统进行完善，并在更多的项目中开展应用，优化成为更好用、更易用、更可靠的实物调查系统，推动移民信息化的进程。