水利工程移民工作全生命周期信息系统开发与应用

摘 要：为解决水利工程建设征地移民工作中存在的信息获取效率低、信息管理成本高、信息服务水平低等问题，基于“互联网＋云架构”体系，以ＷｅｂＧＩＳ 技术和数据库管理系统（ＤＢＭＳ）为支撑，采用面向对象的Ｊａｖａ ＥＥ 开发平台以及ＡＯＰ 等软件开发技术，开发一套水利工程移民工作全生命周期信息系统。该系统为移民管理机构、项目业主、设计单位、移民群众等各利益相关方提供移民信息动态采集、处理、存储、分析、管理、决策支持、展示、信息发布等全方位数据服务，满足水利工程移民项目全生命周期的业务需求。该系统在黄河黑山峡水利枢纽、古贤水利枢纽等工程移民中进行实践应用，显著提高了移民工作数据管理水平和使用效能，取得了良好的经济和社会效益。

关键词：水利工程；建设征地移民；信息系统；全生命周期

中图分类号：Ｄ６３２．４；ＴＶ６１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．１２．０２０

引用格式：赵量，芦璐，刘翠芬，等．水利工程移民工作全生命周期信息系统开发与应用［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（１２）：１２３－１２６．

水库移民是一项复杂的社会系统工程，关系到移民生产生活的恢复、水利工程建设的推进。涉及移民工作的信息量庞大，从项目规划、设计、实施到验收，贯穿工程建设整个过程，移民管理机构、项目业主、设计单位、监督评估单位、地方政府、移民个人及社会公众都对此类信息有使用需求。但是，目前信息管理技术手段仍然落后，存在信息获取效率低、信息管理成本高、信息服务水平低等问题，与新时期信息化管理要求有很大差距。２０１９ 年水利部编制了《智慧水利总体方案》，明确了移民监管智能化的任务，提出要完善建设征地移民补偿、优化移民安置方案、对移民安置全过程进行历史溯源、采用移民信息数字一张图等形式对移民工程进度进行实时监控、增强移民信息对移民群众的服务能力等具体要求。为满足移民信息化发展要求，有必要面向移民工作全过程，建设移民信息管理平台和系统，不断深化应用，促进移民工作的规范化、标准化和信息化［１］ 。通过实时监控移民信息、准确掌握移民情况、科学编制移民规划、加强动态监督管理、严格规范安置实施、切实保障移民利益，全方位提高移民工作效能，为移民工作的“智慧规划、智慧安置、智慧监管、智慧扶持”提供有力的技术支撑。为响应智慧水利建设要求，提升移民工作全过程信息管理水平，笔者开发了水利工程移民工作全生命周期信息系统，基于“互联网＋云架构”体系，采用面向对象的Ｊａｖａ ＥＥ 开发平台以及ＡＯＰ 等软件开发技术，对移民信息进行采集、分析、管理、利用，以期提升移民工作全过程信息管理水平。

１ 系统总体框架

水利工程移民工作全生命周期信息系统包括基础设施层、基础数据层、应用服务层、业务应用层、用户层，其总体框架见图１。

１）基础设施层。其包括搭建系统的计算机、互联网、服务器及系统管理软件等软硬件设施。

２）基础数据层。该层基础数据分为源数据和业务基础数据两种类型，其中：源数据包括移民规划、设计、实施过程中的原始数据，具体有实物指标数据、空间地理信息数据、公共服务数据以及档案数据；业务基础数据包括对源数据经过分析、加工产生的规划成果数据以及移民实施过程中的计划、资金、进度、质量等监控数据。

３）应用服务层。其是连接基础数据层和业务应用层的桥梁，一方面为移民业务应用层提供基础数据，另一方面为基础数据层提供业务算法模型，具体包括数据库适配器、字典服务、数据服务、日志服务、安全服务、配置服务和事务服务。

４）业务应用层。其涵盖直接供用户使用的各类业务应用系统，包括征地移民实物指标数字化采集系统、征地移民实物信息管理分析系统、征地移民安置规划设计辅助分析系统、征地移民安置管理信息系统。

５）用户层。其包括使用信息系统的用户对象，具体有移民管理机构、项目业主、设计单位、监督评估单位、移民个人及社会公众。

２ 各子系统设计

１）征地移民实物指标数字化采集系统。以平板电脑、手机等便携式电子设备为载体，选用Ａｎｄｒｏｉｄ 移动操作系统和Ｊａｖａ 开发语言，开发采集系统。该子系统设计了完备的移民实物指标数据库，实现对移民户房屋及附属建筑物等实物指标数据的一体化采集，数据采集与入库的同步化，以及对录入数据进行查询、编辑、汇总、输出等操作［２］ 。

２）征地移民实物信息管理分析系统。对移动端实物调查数据进行统计，同步移动端与ＰＣ 端平台数据。采用３Ｓ 技术实现空间信息与移民数据的关联，对移民过程中产生的各种文本数据、多媒体影像数据、地理信息数据等进行管理。在该系统中以移民户为单位，生成各移民户房屋及附属物实物明白卡、土地及地面附着物实物明白卡，按省、市、县、乡、行政村等不同层级统计输出人口、占用土地面积、占用房屋以及补偿费用等，实时对移民情况进行统计和分析。

３）征地移民安置规划设计辅助分析系统。面向水利工程设计单位开发该子系统，可确定建设征地影响范围以及农村、企业、专业项目等各类影响对象，制定辅助生产安置规划、搬迁安置规划，确定补偿投资等业务需求。另外，该子系统提供规划设计所需的各种行业规范、技术标准，基于移民户房屋及附属物、土地及地面附着物等实物数量和经批复的补偿标准，构建补偿投资计算平台，输出补偿资金明白卡等。

４）征地移民安置管理信息系统。面向业主和行政主管部门开发该子系统，对移民迁建、专项工程复建进度、质量控制、土地调整、资金使用等情况进行跟踪管理，明确管理层级，规定审批流程和审批权限。

３ 系统关键业务功能实现

根据移民工作各阶段要求、特点和信息化技术的发展趋势，从建立一个可持续动态更新、覆盖移民工作全生命周期管理的信息平台方面考虑，需要完成的移民工作信息化关键业务主要体现在移民信息集成与动态管理、信息共建共享、自适应管理模型构建、“互联网＋云架构”体系搭建。

１）移民信息集成与动态管理。移民工作全生命周期信息系统旨在建立一个移民工作相关方协同工作和使用的共建共享平台，以“实物指标能核查、征迁进度可监控、征迁资金可溯源、安置效果易评价”为建设目标，满足上一级移民业务主管部门对下一级业务主管部门、项目业主对设计单位和移民实施责任单位、监督评估单位对监督对象的信息管理需求，满足移民安置工作各参与主体对移民资金的下达和使用进行全程溯源管理的需求，满足移民业务主管部门及地方实施管理机构对移民搬迁安置进度、居民点建设进度、工程质量、生产用地调整和划拨情况、生产开发方案的落实情况、专项设施复建工作量的完成情况、移民投资的完成情况、计划进度与实际进度匹配程度等移民安置信息进行动态管理的需求。

移民工作全生命周期信息系统可以覆盖移民工作“事前、事中和事后”的全生命周期动态业务。事前工作包括实物调查、移民安置规划，事中工作包括计划、资金、质量、进度、安置实施、监督评估等动态的业务管理，事后工作包括后期扶持管理、库区地质灾害管理等。各项功能与移民日常管理工作紧密结合，形成了一套完整的移民管理数据链和业务链。

２）信息共建共享。移民信息化面向的是多层级、多单位用户对象。多层级用户对象覆盖从中央、省、市、县、乡镇各级地方政府和移民管理机构，多单位用户对象是指业务主管部门、项目业主、设计单位、监督评估单位、地方政府、移民个人及社会公众等。通过建立水利移民工作所涉及多方人员组成的联合工作组，各方可以使用统一平台开展工作或查询信息，从而实现信息共享。

３）自适应管理模型构建。在实际工作中不同工程之间、同一工程不同地域之间会存在移民管理业务不同的情况。因此，设计信息系统时，结合不同项目特点，采用柔性的软件设计方法，使信息系统各层次之间呈松散结合状态，建立一个能够适应不同地域、不同工程的自适应管理模型，提高系统的业务适应性和功能可扩展性。在系统推广应用时，通过参数配置和少量的适应性开发，即可满足不同用户的个性化需求。自适应管理模型采用面向对象技术的Ｊａｖａ ＥＥ 开发平台，使用ＡＯＰ（Ａｓｐｅｃｔ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）等面向对象的软件开发技术对业务逻辑的各个部分进行隔离，降低业务逻辑各部分之间的耦合度，提高系统的可重用性、系统框架的扩展性、系统开发建设效率；采用分层设计思想，从逻辑上将系统功能划分为若干层，层与层之间有一定的弱联系，降低了系统各部分之间的强耦合度，使层与层之间松散结合，从而增强了系统的拓展性。

４）“互联网＋云架构”体系搭建。水利工程移民工作全生命周期信息系统采用当前主流的大型数据库和成熟的软件开发平台，其以ＷｅｂＧＩＳ 技术和数据库管理系统（ＤＢＭＳ） 为支撑，整个体系为“互联网＋云架构”，以“ＳａａＳ”（软件即服务）和“ＩＡＡＳ”（基础设施即服务）向用户提供服务，从而避免系统重复建设、降低用户应用成本。系统应用终端的形式是多样化的，相关工作者可以使用台式机或者笔记本电脑、平板电脑或者手机实时访问，移民群众和社会公众可以使用自助查询终端等设备进行访问。

４ 系统应用成果

水利工程移民工作全生命周期信息系统经过不断升级，先后应用于黄河黑山峡水利枢纽工程、黄河古贤水利枢纽工程、河南登封大熊山抽水蓄能电站、岱海生态应急补水工程等建设征地与移民安置工作中，显著提高了移民工作海量数据的管理和使用效率，取得了良好的经济和社会效益。

４．１ 实物调查阶段

在黄河黑山峡水利枢纽工程移民实物调查阶段，联合调查组使用了征地移民实物指标数字化采集系统，利用其数据采集与入库一体化功能，省去了将纸质媒介数据人工输入计算机的过程，减少了人为输入数据的错误，提高了实物调查成果的精度。尤其在对地理信息数据和多媒体影像数据集成方面，该系统具有传统调查方式无法企及的优越性［３－４］ 。实物指标数字化采集系统Ａｐｐ 界面见图２。

４．２ 规划设计阶段

基于采集的原始数据，采用征地移民安置规划设计辅助分析系统，可对统一存储的数据进行查询、分析和预测等，并将结果应用于辅助决策。

１）淹没影响范围分析。黑山峡河段开发方案分为一级、二级等多种方案，比选坝址多、比选水位多，对重要淹没对象和人口稠密等重点区域的指标测算要求较高。在传统二维地形图上提取淹没影响数据时，需要手工勾绘水库淹没线，人工统计淹没影响数据，极易出错。对此，采用ＷｅｂＧＩＳ 技术开发淹没影响分析工具，利用ＤＥＭ、ＤＯＭ 建立三维场景，导入沿程回水高程表、断面线等数据，结合淹没线生成工具、设置断面加密技术、拓扑容差技术等，自动生成多种水位方案的淹没范围。之后，自动统计汇总不同方案的征地实物指标和投资数据，为规划方案比选、水库规模论证和投资控制提供重要参考。黑山峡水利枢纽工程多水位方案的淹没影响范围分析界面见图３。

２）基于ＧＩＳ 的移民安置方案拟定。移民安置方案拟定是一项复杂的工作，要征求移民、安置区居民、地方政府的意见，综合考虑安置地的土地环境容量、水环境容量、地形地质条件等因素，限制条件多。以前移民安置方案的拟定主要依靠人工经验，往往重复大量低效工作，方案频繁变更。现在可以充分发挥ＧＩＳ 系统集成分析和直观展示的优势，将需要考虑的多种指标和限制因素量化， 引入ＳＷＯＴ 规划分析工具、ＴＯＰＳＩＳ 综合评价模型等，使用ＧＩＳ 系统提供的空间拓扑分析和网络分析等功能，辅助拟定移民安置方案，直观展示方案，帮助科学决策。该分析模块在黑山峡水利枢纽工程移民新址迁建比选中进行了应用，为编制选址方案报告提供了有力支撑。

３）征地移民补偿概（估）算编制。移民补偿费用是进行方案比选的重要指标，直接关系移民群众等各方的切身利益，是各方关注的焦点。针对使用Ｅｘｃｅｌ工具概（估）算效率低下且容易出错的问题，在黑山峡水利枢纽工程移民概（估）算编制工作中，使用概（估）算编制工具模块，自动调用基础数据进行计算，可减少计算过程中的人工干预，从而保证计算结果的准确性。同时，基于插件式的计算配置工具设置的补偿费用计算规则，为实施阶段的分户资金测（估）算提供了本底数据，便于实施阶段的分户建卡、协议签订以及资金兑付等，辅助基层业务人员工作，提高精细化管理水平。

４．３ 移民实施阶段

针对水利工程建设征地移民安置工作特点和各方需求，开发贯穿移民实施全过程的“互联网＋移民”信息平台。通过研发规划管理、实施管理、资金使用、设计变更、综合验收等业务应用，促进管理工作的规范化、标准化，能极大地减少移民管理工作量。通过促进各方参与、及时采集信息、延伸管理触角，改变传统的工作模式，可实现信息共享与业务协同，提高工作效率和管理效能。在实施过程中同步建立完整的电子档案，可实现移民指标可核查、资金使用可追溯、实施进度可掌控、安置效果可评价。征地移民安置管理信息系统在古贤水利枢纽工程的应用界面见图４。

５ 结束语

水利工程移民工作全生命周期信息系统，涉及前期规划、设计、实施、监督评估、后评价等阶段，集数字、文本、影像、空间地理信息等多粒度移民数据的有机融合，适用于多工程、多阶段、多单位、多层级用户，具有实物指标数据采集、规划设计、资金管理、档案管理等功能，实现了业务主管部门、项目业主、设计单位、监督评估单位、地方政府等多方人员组成的联合工作组共同推进工程建设的目标。

随着新形势下移民业务需求变化和信息技术高速发展，在移民信息系统功能升级、架构优化、新技术引入等方面有望继续发展，促进互联网＋、大数据、ＶＲ 和空间信息技术手段与水利工程以及其他大型基础设施建设工程移民业务的深度融合，在规划设计、方案辅助决策等方面做好技术储备，不断推进移民工作信息化与智能化。

参考文献：

［１］ 郭亮亮，罗天文，赵朝彬，等．智慧水利背景下水库移民信息化建设［Ｊ］．水利水电快报，２０２２，４３（４）：１２３－１２７．

［２］ 王国强，郭亮亮，罗天文，等．信息化技术在水库移民信息采集中的应用［Ｊ］．人民黄河，２０２０，４２（１１）：１６２－１６５．

［３］ 陈战武，赵量．水利工程移民实物指标数字化采集系统开发研究［Ｊ］．河南水利与南水北调，２０２１，５０（２）：８０－８２．

［４］ 刘翠芬，赵量．地理信息技术在苏丹苏河水库征地移民实物调查中的应用［Ｊ］．中国农村水利水电，２０１１（１０）：１０６－１０８．

【责任编辑 栗 铭】

基金项目：国家重点研发计划项目（２０２３ＹＦＣ３２０６７０３）