任聃

（遼寧省水利水電科學(xué)研究院，110003，沈陽）

遼寧省節(jié)水增糧項目空間數(shù)據(jù)管理

任聃

（遼寧省水利水電科學(xué)研究院，110003，沈陽）

節(jié)水增糧；空間數(shù)據(jù)；管理系統(tǒng)；遼寧

遼寧省是我國商品糧的主要生產(chǎn)基地之一，大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉，提高糧食綜合生產(chǎn)能力，對于保障國家糧食安全、增加農(nóng)民收入、改善生態(tài)環(huán)境、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。2011年中央1號文件明確要求大力發(fā)展節(jié)水灌溉，推廣渠道防滲、管道輸水、噴灌滴灌等技術(shù)，普及農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，從發(fā)展避災(zāi)農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)、保障糧食安全和保證農(nóng)民增收出發(fā)，遼寧省全面開展了節(jié)水增糧行動。截至2015年，全省發(fā)展節(jié)水灌溉面積共約1 000萬畝 （1畝=1/15 hm2，下同），形成了數(shù)量龐大的工程數(shù)據(jù)。水利部部長陳雷2012年在東北四省區(qū)節(jié)水增糧行動項目工作會議上指出要狠抓節(jié)水增糧工程信息系統(tǒng)建設(shè)，提升信息化水平。因此，如何利用信息化技術(shù)，科學(xué)有效地管理節(jié)水增糧項目數(shù)據(jù)，尤其是空間數(shù)據(jù)，成為迫切需要解決的問題。

一、節(jié)水增糧項目空間數(shù)據(jù)管理中存在的問題

1.數(shù)據(jù)量龐大

節(jié)水增糧工程以“地塊”作為最基本單元，地塊分布沒有規(guī)律，有時候與行政區(qū)劃界線還有所交叉，數(shù)據(jù)管理中采用信息卡的形式 （一般為Excel表格）記錄地塊屬性信息。以2011—2013年建設(shè)的節(jié)水增糧工程為例，共涉及13個市75個縣區(qū)639個鄉(xiāng)鎮(zhèn)2 413個村，共有4 507個地塊。信息卡中每個地塊包含56個字段，4 507個地塊就有共計25.2萬個數(shù)據(jù)。龐大的數(shù)據(jù)量給信息管理帶來很大困難。

2.數(shù)據(jù)規(guī)范性不夠

地塊信息卡有規(guī)范的樣表，但是表格填寫的人員層次不一，縣區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村等各級管理人員文化水平、理解程度及認(rèn)真程度有很大差別，有些表格格式被人為調(diào)整，有些表格信息填寫不完整，導(dǎo)致表格規(guī)范程度不一。另外，節(jié)水增糧項目是由省政府組織水利廳等八家單位共同實施，負(fù)責(zé)工程建設(shè)與管理的包括水利、國土、農(nóng)業(yè)等多個部門，工程資料比較分散，對于下一步的數(shù)據(jù)提取和統(tǒng)計匯總造成很大困擾。

3.地塊空間信息缺乏

實際地塊是由多個端點組成的不規(guī)則圖形，但目前地塊信息卡中只有地塊東南西北4個端點坐標(biāo)，將這一信息落實在地圖上后，一些地塊面積、形狀與實際相差較大，而且將一些公路、樹林、村莊等包含到了地塊范圍內(nèi)，與實際情況不符。以往掌握的地塊信息卡中包含水源種類、數(shù)量和管路（渠道）長度，但是缺少水源空間位置，缺少管路走向布置信息。

4.缺少省級管理平臺

目前國家級的節(jié)水增糧工程項目管理系統(tǒng)主要服務(wù)對象為水利部等相關(guān)單位，省級用戶的權(quán)限是只能上報數(shù)據(jù)，不能查看管理和自定義錄入信息，無法實現(xiàn)對本省數(shù)據(jù)的有效管理。市級用戶沒有權(quán)限，不能登錄也不能利用該平臺。

二、利用軟件平臺進行數(shù)據(jù)管理

1.遼寧省節(jié)水增糧項目管理系統(tǒng)概況

為了解決上述問題，更好地對節(jié)水增糧項目地塊數(shù)據(jù)、尤其是空間數(shù)據(jù)進行管理，遼寧省水利水電科學(xué)研究院自主開發(fā)了“遼寧省節(jié)水增糧項目管理系統(tǒng)”，通過衛(wèi)星影像底圖直觀展示節(jié)水增糧項目地塊的位置、形狀，可以查詢工程屬性信息，根據(jù)不同口徑進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，通過信息化手段使管理工作更加高效和智能，滿足管理部門日常工作的需求。

系統(tǒng)采用c/s模式，這種模式的好處是客戶端響應(yīng)速度快，能符合實際工作的需要。各級用戶可以同時在多個客戶端添加、處理數(shù)據(jù)，再提交給服務(wù)器?？蛻舳嘶?Net的Windows Presentation Framework和 Arcgis Runtim For WPF技術(shù)開發(fā)，服務(wù)器端基于Asp.net技術(shù)開發(fā)，數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2008 R2。系統(tǒng)用戶共有3個級別，分別為省級用戶、市級用戶及縣級用戶，不同用戶登錄系統(tǒng)后只能看到自己行政區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)的主界面包括行政區(qū)導(dǎo)航區(qū)、地圖區(qū)、屬性區(qū)，便于進行數(shù)據(jù)的錄入操作。節(jié)水增糧工程的空間數(shù)據(jù)包括地塊、引水管渠、水源等3種，需要在系統(tǒng)中逐一繪制并進行關(guān)聯(lián)。

2.節(jié)水增糧項目空間數(shù)據(jù)的繪制

（1）繪制地塊

在遼寧省節(jié)水增糧項目管理系統(tǒng)中的地圖界面，選擇工程所在的行政區(qū)，地圖會自動縮放至指定位置，可以通過衛(wèi)星圖片上的地物地貌和村名找到地塊位置，通過“繪制單一地塊”按鈕用連續(xù)的點來勾繪地塊邊界，繪制過程中地塊面積會實時顯示，便于參考對比。

在實際工作中發(fā)現(xiàn)，有一些地塊面積零散不連片，管理系統(tǒng)建設(shè)時是將幾個小地塊組合為一個大地塊來處理的，這些地塊有相同的名稱和代碼。如某地塊共有300畝，實際上是由3個100畝的地塊組成，地塊的地理位置并不完全相鄰，這種情況需要用“繪制復(fù)合地塊”工具繪制，繪制的3個地塊在系統(tǒng)中會認(rèn)定為1個地塊，具有同樣的屬性。

地塊繪制完成后，系統(tǒng)會將面積、地點等屬性自動添加在屬性表中，其余信息如名稱、建設(shè)時間、施工單位等需要手工填寫，只有信息完整準(zhǔn)確填寫后才允許保存。

除了在系統(tǒng)中繪制地塊的方法之外，還有一種后臺導(dǎo)入的方法。如某鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站基礎(chǔ)工作做得比較扎實，工程建成后用GPS采集了地塊節(jié)點坐標(biāo)，并通過Google Earth軟件完成了地塊繪制。這樣的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后可以在后臺導(dǎo)入該系統(tǒng)。

（2）繪制引水管渠

引水管渠在系統(tǒng)中用“線”表示，對于旱田，需要繪制地埋管路。對于水田，需要繪制干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠。管渠指標(biāo)包括長度和條數(shù)，繪制后需要與地塊相關(guān)聯(lián)。由于一個地塊有多條管渠，系統(tǒng)支持批量操作。繪制完成后，可以通過節(jié)點拖拽實現(xiàn)管渠長度、走向的編輯。

（3）繪制水源

水源有井、塘壩、取水口等3種，在系統(tǒng)中用“點”來表示。水源同樣需要與地塊相關(guān)聯(lián)，尤其是取水口，一般都位于地塊邊界以外，如不進行關(guān)聯(lián)則很難判斷屬于哪一個地塊。繪制水源主要是控制好水源的數(shù)量，務(wù)必要與實際數(shù)量一致。水源在衛(wèi)星圖片上比較容易分辨，大部分機電井都有井房，在地圖上會呈現(xiàn)規(guī)則形狀。

（4）數(shù)據(jù)展示與統(tǒng)計

繪制工作完成后，可以在系統(tǒng)中分地區(qū)、分年度、分工程類別查看空間數(shù)據(jù)，其展示更加直觀與清晰?？梢愿鶕?jù)不同查詢條件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，如某一指定鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地塊面積、管渠長度、水源個數(shù)等，用戶可以將查詢結(jié)果導(dǎo)出為Excel格式文件，方便日常管理使用。

三、獲取節(jié)水增糧空間數(shù)據(jù)的保障措施

1.完整性保障

根據(jù)工程建設(shè)情況及資料掌握情況，全省分批次進行數(shù)據(jù)錄入，目前2011—2013年度數(shù)據(jù)已經(jīng)錄入完成，正在進行2014—2015年度數(shù)據(jù)錄入。對于以后年份的工程，規(guī)定完工后當(dāng)年要完成錄入，保證數(shù)據(jù)完整性和持續(xù)性。

2.準(zhǔn)確性保障

全省進行節(jié)水增糧項目空間數(shù)據(jù)錄入及軟件使用培訓(xùn)，確保工作人員熟悉軟件操作?？h級水行政主管部門負(fù)責(zé)進行空間數(shù)據(jù)錄入。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)責(zé)提供原始資料，包括紙質(zhì)圖紙、信息卡等，市級管理部門負(fù)責(zé)復(fù)核與監(jiān)督，平臺開發(fā)維護人員通過網(wǎng)絡(luò)、電話、上門等形式提供技術(shù)指導(dǎo)。省級主管部門組建檢查組，對上圖的地塊數(shù)據(jù)進行隨機抽查，抽查比例不小于20%。采用手持GPS到現(xiàn)場測量地塊節(jié)點經(jīng)緯度的方法，與系統(tǒng)中的地塊進行比較，要求面積誤差不超過3%。

3.政策性保障

遼寧省農(nóng)田基本建設(shè) “大禹杯”是遼寧省政府設(shè)立的全省水利及農(nóng)建工作最高成就獎，市、縣、區(qū)各級單位都對“大禹杯”非常重視。遼寧省將空間數(shù)據(jù)錄入情況作為 “大禹杯”考核評分指標(biāo)，對于完成工作及時準(zhǔn)確的縣區(qū)予以加分，對于上報進度慢、數(shù)據(jù)質(zhì)量差的縣區(qū)予以扣分。通過此項舉措，激發(fā)了工作人員的積極性，有效提高了各級單位的重視程度，進一步推動了空間數(shù)據(jù)管理工作的開展。

[1]余鵬飛,金宏智,等.東北四省區(qū)“節(jié)水增糧行動”實施過程中的幾個問題與建議[J].節(jié)水灌溉,2013（8）.

[2]馬傳波.“節(jié)水增糧行動”信息化系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)研究與設(shè)計[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2013（6）.

[3]齊玉亮.精心組織 嚴(yán)格把關(guān) 為東北四省區(qū)節(jié)水增糧行動項目順利實施提供水資源保障 [J].中國水利, 2014（11）.

[4]苗慧英,李素麗.河北省節(jié)水農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].河北水利科技,2001（2）.

[5]雷明.“節(jié)水增糧”地塊信息錄入卡自動入庫技術(shù)實現(xiàn)[J].水利發(fā)展研究, 2015（6）.

[6]姜于.遼寧省節(jié)水增糧項目管理系統(tǒng)構(gòu)建淺析[J].吉林水利,2016（1）.

責(zé)任編輯 張金慧

S27+TP393

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1000-1123（2016）12-0041-02

2014-04-14

任聃，高級工程師，從事水利信息化工作。