基于卫星遥感的铁路土地监察管理系统及应用

文 | 王家欢 刘冠君 赵倩

大连航天北斗科技有限公司

一、引言

铁路用地作为铁路运输企业所经营的重要资产，是保证铁路运输生产安全与畅通的物质基础和基本条件，更是铁路运输实现自身改革与发展所依靠的重要资本。因此，管理好、利用好、保护好铁路用地，能为铁路长远规划、建设事业、改革与发展提供强有力的物质条件。作为铁路运输管理工作不可或缺的组成部分，铁路用地管理是铁路相关部门依据国家法律法规，对铁路用地的利用活动所进行的内部管理，在铁路运输生产和经营中占有重要地位。因此利用卫星遥感技术开展区域铁路土地监察，铁路资产监管，加速铁路用地的信息化建设，提供完善准确的铁路用地信息，严格规范和要求在铁路运输经营过程中铁路资产的处置、开发和利用，加强铁路土地资产的管理力度，以便为铁路相关部门制定土地管理决策提供有利依据。

目前铁路用地监察主要还是以人工巡察为主，人工巡察存在局部偏远地区人工巡察排查困难，监测信息不及时、不准确等相关问题。铁路用地监察和铁路资产监管工作应体现信息化的特色，建立完善的数据库系统，严格规范和要求在铁路运输经营过程中铁路资产的处置、开发和利用，并实现监察单位数据共享。

综上，本文基于卫星遥感技术、计算机图形学、海量数据分析和动态可视化技术、三维数据采集与处理技术等最新技术成果，结合地理信息系统（GIS），研究一套基于卫星遥感的铁路土地监察管理系统，这对实现铁路土地用地监测、非法侵占监测、收费等业务方面管理工作信息化、可视化发展具有一定借鉴意义，可为提高铁路土地管理工作水平提供支持，对于实现铁路土地资产保值增值具有重要意义。

二、方案概述

1．应用目标

基于卫星遥感的铁路土地监察管理系统及应用，是利用卫星遥感技术、信息技术对各种资源和环境等要素的地理空间信息进行采集，并以一定的数据编码和格式进行存储，在采用地理模型分析方法对多要素数据进行综合分析的基础上，利用图形、图像和数字等多种形式展现所需空间的动态地理信息，结合铁路土地管理实际工作情况，建立完善的铁路土地监察管理系统。利用GIS数据分析与编辑、测绘与制图等功能，对铁路土地和用房空间分布、利用状态、动态变化等信息的三维展示，实现铁路土地地理空间数据采集与编辑的信息化及对铁路土地资产保值增值。

2．服务应用平台

本文通过对土地监察执法相关业务的分析，利用移动的相关技术，对系统进行总体设计。系统采用C/S和B/S相混合的最佳模式。在移动终端，土地监察执法工作人员利用带有定位功能的移动设备，通过3G网络向服务器发送请求，服务器查询业务数据或者执行相关GIS功能，返回结果。通过浏览器，相应角色登陆后台，可以查询和管理外业土地监察执法过程中工作人员的信息、工作任务、工作结果等，同时可以对违法案件的发现提供自动化支持，并对后续违法案件的处理工作进行自动化办公。

系统采用多层次、面向服务的设计思想，自下而上依次为上一级提供数据和服务功能，应用层提供具体的应用功能，满足实际的应用需求（图1）。

图1 服务应用平台

系统自下而上，依次为基础数据层、接口服务层和客户应用层：

（1）基础数据层

基础数据层主要包括基础地理数据、元数据，以及土地利用现状数据库、土地利用规划数据库、建设项目用地数据库等，这一层是整个系统的数据支撑。

（2）接口服务层

该层通过提取加工和抽取基础数据层的数据，并添加额外的业务数据，形成土地监察执法数据库。GIS平台需要通过空间数据库引擎SDE来存储和管理数据。空间关系型数据库管理系统（RDBMS）的实现是建立在常规RDBMS之上的，它除了具备常规RDBMS的功能外，还提供特定的针对空间数据的管理功能，常用的实现方式就是在常规RDBMS上添加一层空间数据库引擎。代表性的空间数据库引擎是ESRI公司的ARCSDE和中地数码集团的MapGIS SED。GIS平台服务器可以发布传统形式的SOAP风格服务和PEST风格服务，也可以发布OGC定制的web服务标准，主要有WMS、WMTS、WFS、WCS、CSW、WPS以及OpenLS等。该层将底层的数据服务进行封装，将复杂的功能化繁为简，为应用层提供统一的接口。

（3）客户应用层

对新时代高校的思想政治教育来说，强化师资队伍建设，不仅要加强对思想政治教育课师资力量的打造，同时也应该加强对全校教师思想政治素质的提升，这样才能让大学生感到教师的授课既生动鲜活，又在潜移默化中接受先进思想和先进文化的感染和浸润。

基于服务层提供的各类服务，实现系统的各项具体功能。根据实际功能需要，系统由监察管理子系统、案件管理子系统、统计报表子系统、系统管理子系统构成。

三、系统应用

基于卫星遥感的铁路土地监测管理系统在实际的铁路土地站进行部署并测试，主要对铁路土地站的铁路用地进行监察，实现基于高分二号卫星0.8m精度的卫星遥感影像为地图，实现对巡查人员的监控、人员的轨迹回放及统计分析、案件管理、土地收费台账的管理及信息查看等应用。

1．监察管理应用

监察管理应用主要负责外业上传的监察任务数据的收集整理、编辑管理工作，外业人员的工作情况进行监控跟踪和汇总统计，包括监察任务管理、监察点管理、监察任务监控、监察任务汇总、查询分析和业务专题图展示六个功能模块。这些应用功能和移动监察执法紧密相连，其业务应用功能的实现需要移动监察执法提供外业数据支持。

1）对巡查状况实时监控：巡查情况实时监控面板中可以显示出所选土地站所有巡查人员的巡查状态，也可以输入工作人员姓名进行查询。在实时监控面板中不仅能显示实时在线巡查人员的位置，同时可以查看离线人员的历史记录，在巡查人员列表中双击巡查人员可在地图上显示属性信息，其中包括人员姓名、人员位置、公里标位置以及时间等信息。

2）巡查轨迹回放：轨迹查询面板中显示出所有巡查轨迹列表。可以通过日期、人员名称进行筛选。筛选后的列表中，显示人员名称、公里数、轨迹操作按钮。点击轨迹操作按钮将会在地图中显示出该人员的一次巡查轨迹，实际人员轨迹回放如图2所示。

图2 巡查轨迹回放应用

3）巡查人员统计：巡查人员统计分析面板中可以通过输入条件显示出监察工作的汇总统计。可以通过输入开始时间、截止时间以及人员姓名进行汇总，汇总出在这一段时间内，该员工共产生巡查轨迹数量、公里数、往返经过的站点。

2．案件管理应用

案件管理应用主要用于协助室内办公人员参与违法用地的监察与执法工作，包括案件举报接收、立案管理、调查取证管理、案件处理、结案归档和案件查询统计等功能。案件的来源有多种形式，既包括例行监察工作时发现的违法案件，也包括通过历年遥感影像库叠加分析自动识别的疑似案件，还包括群众举报的案件等。案件管理应用方便用户对某个土地站的所有案件进行管理。案件举报接收功能展示该土地站所有案件举报记录明细，管理人员对每条信息进行审核、审批等；立案管理是对举报案件审批时发现有疑点的案件，记录并根据规定进行立案处理；调查取证管理是对立案的案件进行技术取证及现场取证核实并记录；案件处理是对已经确定违建违规的案件依规进行处理；案件查询统计是对已经处理的案件进行统计分析并记录归档，方便后续调阅查询等。

3．统计报表应用

统计报表应用主要包括动态巡查发现土地日报表、动态巡查登记每月台账表、每月发现违法用地清单。根据不同需求，可以查询对应所属机构每个站点征用的面积、征用时间、征用类型、用地经度、用地纬度等信息，判断用地是否合法。

1）收费台账管理：收费台账应用方便用户对某个土地站的收费情况进行管理，包括收费台账管理、收费查询筛选、收费项目定位及收费项目信息查看等。收费台账功能展示该土地站所有收费明细台账，每一个租用单位就是一条数据，在系统中统计进行管理。台账中通过不同颜色表示收费项目的不同状态。

2）台账定位及信息查看：收费台账列表的功能列表，包括查看和定位。用户可以对这些问题进行查看、定位等操作。信息详情面板中显示该项目的用户名、所在线别、里程位置、起始日期、终止日期、协议金额、收费金额、收费依据、收费状态，同时显示每一次处理的详情，包括处理时间、收费方式、收费编号。收费台账列表中点击定位按钮后在地图中自动定位项目，并显示基本信息，包括单位名称、收费状态、收费金额、协议金额等。

4．系统管理应用

系统管理主要包括用户管理、用户角色、权限管理、修改密码。用户管理模块，土地站负责人可以使用系统管理模块新建登录用户名、使用者姓名、所属机构、负责人、电子邮件、电话等信息，也可为用户设定不同角色登录，可以划分不同的权限，可以为不同的用户划分相应的权限及修改用户的登录密码，保证系统的安全性。

四、结束语

基于卫星遥感的铁路土地监察管理系统采用卫星遥感技术，定期更新卫星遥感影像数据，实现自动化监察铁路土地变化并及时报警，铁路土地巡查人员依据报警信息中的位置去现场巡查和核实，并记录土地监察的信息，快速解决铁路土地非法侵占问题。融合北斗高精度定位技术，实时监控巡查人员位置和自动记录巡查里程等信息，依据巡查人员的巡查情况，对铁路土地使用进行收费及管理，从而极大提高铁路土地用地、房产等方面管理工作的信息化和可视化能力，实现铁路土地资产保值增值。