奥维互动地图在水保工程信息化管理中的应用

李君宇，马松增，张颢文

(1.郑州大学，河南 郑州 450000；2.河南省水土保持监测总站，河南 郑州 450000)

0 前言

“图斑精细化”是水利部针对国家水土保持重点工程提出的信息化、现代化、精细化工程管理模式和手段。“图斑精细化”管理以水土保持措施图斑为管理单元，综合卫星遥感影像、无人机技术和移动信息采集终端等设备和手段，对水土保持工程实施的关键环节和主要内容进行精细化管理。

水土保持措施图斑作为水土保持工程精细化管理的主要内容，为工程管理的各个环节提供重要的基础数据和决策依据。水土保持措施图斑的精细化程度，很大程度上体现了水土保持工程精细化管理的能力和水平。传统的水土保持措施图斑需要借助地形图和大量的外业调查来完成，存在地形图比例尺过小、地形图制作年代久、纸质地形图不利于数据矢量化、外业调查图斑上图精准度不够等诸多影响水土保持措施图斑精度和工作效率的不利因素。借助奥维互动地图的定位、导航、图层编辑、外部数据导入导出等功能，可以为国家水土保持重点工程规划设计复核、在建项目核查、竣工项目抽查、实施效果评估等阶段工作提供符合标准的水保措施图斑数据，并为各阶段外业工作提供便捷的辅助工具，提高工作效率。

1 水土保持重点工程监管的关键环节和内容

国家水土保持重点工程“图斑精细化”监管的关键环节包括规划设计复核、在建项目核查、竣工项目抽查和实施效果评估。根据项目区土地利用、坡度、植被覆盖以及土壤侵蚀情况，复核设计图斑与现状地物的一致性、措施布局的合理性和治理程度的达标性。根据项目的施工计划和进度，对在建项目已完成的水土保持措施的进度和质量进行核查。项目完工后，对完成的水土保持措施类型、数量和质量进行竣工抽查。项目竣工验收后一段时期内(一般是1-5年)，对项目区林草覆盖变化情况、水土保持措施保存情况和水土流失消长变化情况等水土流失治理实施效果的评估。

2 水土保持措施“图斑精细化”

2.1 面状水土保持措施

指坡改梯、造林、种草、封禁治理、风沙治理和保土耕作等在专题图上以面状形式表达的措施，采用hm2为计量单位。

2.2 线状水土保持措施

指沟渠防护工程、坡面截流工程、生产道路、排灌沟渠和河(沟)道整治等在专题图上以线状形式表达的措施，采用km为计量单位。

2.3 点状水土保持措施

指淤地坝、山塘坝堰、蓄水池和谷坊等在专题图上以点状形式表达的措施，采用座、处或个等计量单位。

3 奥维互动地图辅助水土保持措施图斑制作

3.1 软硬件准备

奥维互动地图分为PC端和手机端两个应用版本。PC端主要用于辅助完成水保措施图斑设计与勾绘、图层属性编辑等工作。手机端主要用于辅助措施图斑设计外业复核、在建工程核查、竣工图斑绘制与抽查、工程实施效果评估等外业工作。

3.2 需导入奥维互动地图的资料准备

3.2.1 图斑数据模板

国家水土保持重点工程管理系统中提供了水土保持措施图斑的标准格式数据模板，包括实施方案设计措施图斑和验收措施图斑两种。数据模板规范了点状、线状、面状图斑的数据格式、坐标投影和属性字段信息，图斑的编辑和设计工作均可直接在此数据模板上进行，无需重新配置相关参数。也可以用其他GIS软件按照数据模板的要求制作符合条件的矢量数据图层。

数据格式：SHP格式；地理坐标系：CGCS2000；投影坐标系：高斯—克吕格投影；高程坐标系：1985国家高程基准。

3.2.2 地形图数据

地形图数据包括全要素电子地形图或者扫描的纸质地形图。传统的水土保持措施图斑设计与绘制通常采用地形图数据为设计底图，在Arc GIS或者AutoCAD软件中完成。奥维互动地图支持AutoCAD2007-2019版本的协同设计。可以通过OmapArx插件将CAD设计图自动同步到奥维互动地图PC版客户端中，也可在AutoCAD中加载地图，将奥维对象直接发送到CAD中，实现CAD与奥维之间的协同设计。也可以将Arc GIS设计图直接导出与奥维互动地图共享。

3.3 点、线、面三种措施类型图层绘制与属性信息编辑

以电脑端奥维互动地图或者外部导入的地形数据为工作底图，进行水土保持点状、线状、面状措施各图层的绘制。基于卫星遥感影像或者无人机正射影像，进行项目区水土保持基础图斑的土地利用类型解译与属性赋值，采用目视解译或植被盖度计算模型等方法判断图斑的林草植被覆盖度等级，基于地形数据判读每个图斑的坡度等级，再根据土地利用、坡度、植被覆盖度等信息，综合判定土壤侵蚀类型和土壤侵蚀强度的属性信息。

措施图斑初步准备完成后，利用手机端奥维互动地图对电脑端完成的措施图斑进行外业复核和修正，使各类型措施图层的数据更加科学、精确。

3.4 成果数据交换

3.4.1 奥维互动地图手机端和PC端数据交换

PC端绘制的水土保持措施图斑数据可以和手机端共享，手机版采集的图斑相关信息也可以与电脑版共享，两者相互补充实现图斑数据的快速采集、编辑和修正。可以与奥维互动好友共享水土保持图斑相关数据，多人协作参与水土保持工程管理的各阶段工作。

3.4.2 奥维互动地图和GIS软件数据交换

奥维互动地图支持多种格式数据导入导出，常用的KML格式、KMZ格式、SHP格式等均为GIS软件的通用格式。水土保持措施图斑信息编辑、绘制过程中，可以根据需要合理选择软件。

3.4.3 奥维互动地图和国家水土保持重点工程管理系统数据交换

国家水土保持重点工程管理系统数据可以导出SHP格式的水土保持措施图斑数据模板，该模板可导入奥维互动地图或GIS软件进行图斑信息提取、编辑与绘制。编辑完成的图斑格式与属性字段与数据模板保持一致，可以导入国家水土保持重点工程管理系统，为水土保持工程的建设管理提供重要依据。

4 奥维互动地图辅助“图斑精细化”监管

4.1 规划设计复核阶段

将水土保持基础信息图斑和设计的水土保持措施图斑导入奥维互动地图，与卫星遥感底图叠加显示，外业复核工作人员通过手机端现场复核措施类型适宜性、措施范围和边界合理性。例如，线状措施穿越水面或居民住房、坡改梯工程布设在非坡耕地上、水保措施布设在基本农田上、蓄水池没有汇水来源、措施图斑面积过大等措施布局不合理的情况，通过现场复核予以纠正；利用面积量算和统计功能复核坡改梯、造林种草等措施类型的面积，计算各项措施面积占比和治理程度，分析是否满足国家水土保持重点工程的相关要求。

4.2 工程建设阶段

工程建设相关工作人员通过奥维互动地图手机端共享水土保持措施图斑数据，便于掌握工程的实施情况。例如，施工人员可以在施工现场对照设计图斑实时确认施工位置和数量是否符合设计要求，工程监理人员可以通过奥维互动地图手机端准确掌握已完成治理图斑的位置、面积、数据，点对点记录施工照片等影像资料，工程建设管理工作人员可以通过奥维互动地图手机端在室内或者野外核查水保措施的实施情况、完成情况等，对于进度缓慢或者工程实施有偏差的问题及时发现并提出整改建议。

4.3 竣工验收阶段

工程竣工图编制人员利用奥维互动地图电脑端和手机端，结合外业调查采集各项水保措施的类型、面积、数量、位置等信息，结合水土保持措施数据模板绘制工程竣工图，为项目竣工验收提供竣工验收图斑数据。工程竣工验收人员可以将标准格式的竣工图斑导入奥维互动地图手机端，实地对照查勘工程的竣工验收图斑是否与实际一致、措施数量是否属实、措施质量是否合格等。

4.4 工程管护和实施效果评估阶段

水土保持工程普遍存在“重建轻管”现象，水土保持措施图斑作为“图斑精细化”管理的重要对象，在工程建成完工后的管护阶段，依然可以为工程的管护责任人提供直观的管护范围、位置、数量等信息，并可以用奥维互动地图手机端记录管护措施的标签、注记、照片等信息，帮助管护责任人做到管护责任心中有数，管护内容说得清楚明白。工程竣工验收后的一段时期，将工程的水土保持评估年措施图斑与竣工图斑进行叠加对比，以奥维互动地图为辅助分析水土保持措施保存情况、林草植被覆盖情况等，评估项目区水土保持措施的实施效果。

5 结语

水土保持工程“图斑精细化”管理工作借助奥维互动地图解决了现场定位、长度和面积量算、设计图斑外业复核、措施图斑现场绘制等问题，使原本需要利用电脑在CAD辅助设计软件或者GIS软件中进行相关设计的点状、线状、面状措施图斑，可以用手机在外业现场实现查阅、复核、编辑、标注的功能。工程建设、管理、设计、施工、监理等相关工作人员可以通过奥维互动地图手机端共享图斑数据，在工程的规划设计、施工、竣工验收、效果评估等各环节以图斑为对象，制定更为科学合理的实施方案和工作安排，提升水土保持工程“图斑精细化”的管理水平。