基于DTGIS的全国水土保持规划实施情况信息管理系统设计

王永胜，王治国，王永信，胡 影，李团宏，孙 娜，张瑞侠

(1.北京地拓科技发展有限公司，北京 100084；2.水利部 水利水电规划设计总院，北京 100120)

水土保持是生态文明建设的重要内容，推进实施水土保持目标责任考核是落实生态文明建设的要求。2015年国务院批复的《全国水土保持规划(2015—2030年)》(国函〔2015〕160号)(以下简称《规划》)明确要求加强组织领导、确定目标任务、加强考核评估。2018年8月，水利部、发展改革委等七部委联合发布了《水利部 发展改革委 财政部 自然资源部 生态环境部 农业农村部 林草局关于开展全国水土保持规划实施情况考核评估工作的通知》(水保〔2018〕192号)，要求自2018年起对全国31个省(自治区、直辖市)《规划》实施情况进行全面评估与考核。《规划》实施情况考核评估工作是一项涉及面广、任务重、时间紧、技术性和综合性较强的工作，涉及国家、省、市、县等多级政府或部门，考核评估数据资料包括属性数据、统计数据、支撑文件数据及空间数据等多种格式，考核评估采用内外业相结合的方式，要在较短的时间内快速获取全国各省所辖县级行政区考核指标数据，并完成分析处理和现场复核工作，做出客观、公平、公正的考核评估结果，现有的工作模式和信息化基础条件已远不能适应工作的要求。因此，必须充分运用“互联网+”、大数据管理、空间分析等信息技术手段，建立一套集流程与内容、空间与属性、决策与管理为一体，移动采集与实时更新、规划基础成果与规划评估考核结果相集成的“全国水土保持规划实施情况信息管理系统”，规范《规划》考核评估业务内容和工作流程，实现基础数据和成果数据规范化、科学化和信息化管理，为《规划》考核评估有序开展、提高考核评估工作质量与效率提供重要支撑。

1 系统建设目标

根据全国水土保持规划实施情况考核评估的工作流程和业务需求，在规划协作平台基础上，综合利用计算机网络技术、空间数据库技术、“3S”技术，通过DTGIS支撑体系的升级和业务功能开发，建成信息管理系统，实现规划实施情况考核评估信息填报、核查任务抽样、第三方核查、考核评估等全流程的标准化和信息化管理，以一个数据中心、一个平台、一张图、多类用户协同应用方式，为国家、省、县和第三方评估机构提供协同联动的信息管理平台，创新水土保持规划实施情况考核评估技术手段，规范规划考核评估过程与管理，提高规划实施情况考核评估工作效率与质量，为全国水土保持规划实施情况考核评估提供技术支撑。

2 系统建设框架

信息管理系统以C#作为开发工具，系统程序架构采用DTGIS与.NET方式构建，整个架构包括前端、后台服务端和数据库三部分。前端开发采用.NET的WPF，后台服务端采用IIS(互联网信息服务)构建，数据库采用DT Spatial(地拓空间数据库)。信息管理系统架构设计见图1。其中数据层主要用来存储全国水土保持规划实施情况相关数据，包括规划实施情况填报数据、核查任务抽样数据、第三方核查数据、考核评估数据、规划基础数据、元数据、运行维护数据等，支持数据库基本操作、远程客户端与数据库进行联机操作。服务层是应用程序接口，提供共享资源并执行与局部资源相关的操作，为系统运行提供平台支持。系统采用组件化技术作为主要手段进行软件系统的开发，在应用界面创建应用接口，基于接口在形式上表现为对象的属性、方法和事件，为用户提供组件式GIS应用。应用层是用户的管理功能、信息填报功能、核查任务抽样功能、考核评估功能的操作和结果输出，包括地图服务、图表互查、统计报表、空间分析、核查任务抽样、考核评估结果计算、数据管理等功能。

图1 全国水土保持规划实施情况信息管理系统架构设计

3 系统功能模块

信息管理系统包括规划实施情况信息填报子系统、核查任务抽样子系统、第三方核查子系统、考核评估子系统、用户管理子系统、运行维护子系统及第三方应用集成接口等。

3.1 规划实施情况信息填报子系统

根据《规划》考核评估具体要求，实现9类指标内容及支撑材料的填报和管理，主要包括水土流失面积动态变化情况填报模块、水土流失治理目标完成情况填报模块、水土流失治理工程实施情况填报模块、水土流失治理工程质量效益情况填报模块、生产建设项目水土流失防治情况填报模块、水土保持目标责任考核情况填报模块、水土保持监测和信息化应用情况填报模块、其他信息填报模块。

(1)水土流失面积动态变化情况填报模块。该模块为全国及各省(自治区、直辖市)评估年度水土流失面积及基准水土流失面积填报与修改提供支持，实现评估年度全国水土流失面积减少率和各省(自治区、直辖市)水土流失面积减少率的自动计算、数据填报，以及计算结果的查询与导出功能。

(2)水土流失治理目标完成情况填报模块。该模块为国家级、省级和县级用户填报和管理本级评估年度水土流失治理目标完成情况相关信息提供支持。县级用户可以填报本县年度水土流失治理面积指标，上传治理措施图斑矢量数据(.shp)；省级用户可以填报水土流失治理效益、各有关部门年度水土流失治理面积和分县水土流失治理面积，可以根据县级填报数据自动生成省级年度水土流失治理面积指标，还可以对县级行政区名称和代码进行更新；国家级用户可以填报各省(自治区、直辖市)年度水土流失治理面积目标值，按照部门、省、县等多种逻辑查询水土流失治理目标完成情况填报数据和文件。各级用户可对权限范围内的填报信息进行查询、编辑和下载。

(3)水土流失治理工程实施情况填报模块。该模块为各级用户填报水土流失治理工程实施情况信息提供支持。县级用户可以填报本县国家水土保持重点工程年度水土流失治理面积，上传治理措施图斑矢量数据(.shp)；省级用户可以填报分县重点工程水土流失治理面积，可以根据县级填报数据自动生成省级年度水土流失治理面积指标，还可以对县级行政区名称和代码进行更新；国家级用户填报各省(自治区、直辖市)年度国家水土保持重点工程水土流失治理面积任务，按照省和县两种逻辑查询各省(自治区、直辖市)填报的水土流失治理工程实施情况数据和文件。各级用户可对权限范围内的填报信息进行查询、编辑和下载。

(4)水土流失治理工程质量效益情况填报模块。省级用户填报水土流失治理工程效益情况信息，上传、编辑和下载群众满意度调查表等支撑资料；国家级用户填报工程质量情况指标相关信息，在线浏览与下载各省(自治区、直辖市)填报的工程效益情况信息和相关支撑资料。

(5)生产建设项目水土流失防治情况填报模块。该模块实现省级用户对评估年度全省范围内新开工和投产使用(竣工验收)生产建设项目水土流失防治情况信息填报(或批量导入)，新开工生产建设项目和投产使用(竣工验收)项目清单上传，支持对本省填报数据和支撑材料的查询、编辑与下载；国家级用户可对各省(自治区、直辖市)填报的生产建设项目水土流失防治情况信息及支撑资料进行查询与下载。

(6)水土保持目标责任考核情况填报模块。省级用户对本省评估年度水土保持目标责任考核情况进行填报，并上传支撑资料；国家级用户对各省(自治区、直辖市)填报的水土保持目标责任考核情况及支撑材料在线查询浏览，对支撑材料进行下载。

(7)水土保持监测和信息化应用情况填报模块。省级用户录入水土保持监测工作和信息化应用情况信息、文字说明材料，上传支撑材料；国家级用户对省级填报信息进行复核、查询与下载。

(8)其他信息填报模块。省级用户填报增加水土保持投入、创新水土保持工作机制、生态清洁小流域实施情况及省级自评估报告等相关信息，支撑材料上传与管理；国家级用户可对各省(自治区、直辖市)填报相关信息在线浏览与导出，对支撑材料在线浏览和下载。

3.2 核查任务抽样子系统

核查任务抽样子系统主要支撑水土流失治理目标完成情况、水土流失治理工程实施情况和生产建设项目水土流失防治情况核查任务随机抽取。国家级用户可设定水土流失治理任务重县、水土流失治理任务轻县、国家水土保持重点工程实施县抽取指标，随机抽取复核县，并将复核县抽取结果推送各省(自治区、直辖市)填报系统；基于抽查复核县上报水土流失治理措施图斑矢量数据，设置核查图斑抽取指标和比例，随机抽取核查图斑；对抽查复核县基本信息、填报数据、上传图斑资料等查询、下载及地图显示。国家级用户设置新开工和投产使用(竣工验收)生产建设项目抽样数量并随机抽样，支持抽样结果和抽样项目信息查询与下载。

3.3 第三方核查子系统

国家级用户可将抽查的复核县抽查图斑信息、矢量文件(.shp)及底图资料分发给第三方评估机构，查询与审核第三方评估机构填报的抽取图斑核查结果及相关支撑资料；第三方评估机构可下载抽查的复核县抽查图斑信息、矢量文件(.shp)及底图资料，可上传图斑抽查复核结果及相关支撑资料。

3.4 考核评估子系统

考核评估子系统可实现国家级用户对各省(自治区、直辖市)规划实施情况填报信息及资料的调取与复核，对第三方评估机构抽样核查结果的调取与复核；基于国家级用户复核结果，按照《规划》实施情况考核评估有关评分方法和计算公式，系统自动计算生成各省(自治区、直辖市)各单项指标得分和总体得分，支持查询、统计与下载考核评估赋分结果。

3.5 用户管理子系统

用户管理子系统主要用于用户信息的录入、维护、用户授权及认证；管理和配置系统用户角色，对用户访问资源的路径(包括图片、附件、页面等)显示和访问进行权限控制。

3.6 运行维护子系统

运行维护子系统主要是对系统功能、运行维护及安全等方面进行管理，保障系统安全、正常运行。该子系统主要包括功能管理模块、审计管理模块、数据字典管理模块、备份管理模块、应用性能监控模块和信息安全防护模块等。

3.7 第三方应用集成接口

第三方应用集成接口为第三方系统、移动APP等预留接口，支持系统功能拓展和提升。

4 结 语

在充分调研和需求论证的基础上，基于全国水土保持规划协作平台的数据资源和技术优势，对DTGIS支撑体系进行升级，开发完成了全国水土保持规划实施情况信息管理系统，在2018年度全国水土保持规划实施情况评估工作中，支撑31个省2 407个县完成规划实施情况九大类82项基本信息填报，以及1 008份各类型(.doc、.jpg、.pdf、.xls、.shp、.rar等)支撑材料上传与下载，提高了规划实施情况数据采集和上报效率，规范了数据资料格式和要求，保证了规划评估工作进度；根据各省(自治区、直辖市)填报数据资料及全国水土保持规划基础数据，系统随机抽取了各省(自治区、直辖市)的抽样核查生产建设项目、抽样核查县(治理任务重县、治理任务轻县和重点工程实施县)及抽样核查图斑，为生产建设项目水土流失防治情况、水土流失治理目标完成情况和水土流失治理工程实施情况抽样核查提供了技术支撑，保证了抽样核查工作的公平性与公正性；系统的数据共享与调取、在线浏览与报表导出、综合分析、地图显示、进度提醒及综合评分计算等功能，为不同用户提供了个性化的解决方案，进一步提升了工作效率和系统使用体验。全国水土保持规划实施情况信息管理系统的研发，创新了水土保持规划实施情况考核评估技术手段，规范了规划考核评估过程与管理，提高了规划实施情况考核评估工作效率与质量，为2018年度全国水土保持规划实施情况评估工作提供了强有力的技术支撑，为后续系统功能拓展与提升奠定了良好基础。