甘肅省梯田建設管理系統開發與應用

牛旭紅，白正緯，黃 珍

(1.甘肅省水利廳 水土保持局，甘肅蘭州730000;2.陜西省通軟軟件科技公司，陜西西安710000;3.甘肅農業大學，甘肅蘭州730030)

甘肅省是全國重要的旱作農業省份之一，全省67個旱作農業縣(區)人口占到全省總人口的80%，坡耕地占到總耕地面積的70%以上，農業生產條件差，糧食產量低而不穩，群眾生活十分困難。實踐證明，梯田建設是發展甘肅旱作農業的根本措施、解決三農問題的有效途徑、推進扶貧攻堅的有效載體、實現生態文明的主體工程。為了加快梯田建設步伐，甘肅省委、省政府啟動實施了1000萬畝(15畝=1 hm2)梯田建設工程(2009—2015年)，該工程涉及水利、發改、財政、國土、農發、扶貧等多個部門，建設任務重，管理難度大，目前傳統的工程管理方式已不能滿足實際需要。為提升梯田工程建設與管理水平，甘肅省水利廳水土保持局聯合陜西省通軟軟件科技公司、北京共業科技開發有限公司共同開發了甘肅省梯田建設管理系統。該系統采用FDO、數據倉庫、網絡等技術，應用“3S”技術采集梯田信息、繪制圖件，實現工程前期規劃審批、施工進度控制、竣工檢查驗收、效益監測評價等各環節的遠程宏觀管理，完成梯田建設情況的遠程上報、異地審查、網絡監控、宏觀管理等任務。甘肅省梯田建設管理系統分省級主站、縣級分站兩級管理，能實現對梯田建設工程全程網絡監控，應用效果良好。

1 系統組成

甘肅省梯田建設管理系統由主站、分站兩部分組成。主站設備為省級主控服務器，主要功能是實現梯田工程建設信息的網絡管理、圖斑屬性的信息控制、建設效益的監測評價等。分站設備為縣級分站計算機，主要功能是傳輸坡耕地梯田規劃、上報工程進展情況、報送建設成效監測數據等。主站與分站之間通過網絡連接，遠程傳輸信息。

2 基本功能介紹

系統使用時，通過后臺運行JBOSS和TOMCATE程序，依托IBM MT7947服務器構建數據庫，采用2400 G大容量存儲設備，在WindowsXP等各種操作系統下均能穩定運行，結構合理，功能齊全。

(1)功能范圍。系統的主要功能是實現梯田建設工程基本信息管理、梯田建設空間信息控制和梯田效益監測評價。

(2)采集數據?？h級管理者依據轄區內梯田建設工程年度實施方案或竣工報告，根據系統對輸入表、圖的要求，編制梯田工程特性、社會經濟、土地利用現狀、治理措施現狀、治理措施規劃、圖斑登記和減水減沙等基本數據表。同時，利用“3S”技術繪制梯田現狀、規劃、竣工圖斑，其中圖斑編號具有唯一性，并以行政區劃為準，例如平涼市靜寧縣曹務鄉張珍灣村張灣片區01號圖斑編號為6208262022090101，則繪制的圖件名稱為6208262022090101.SHP、6208262022090101.DBF 等。將上述圖、表輸入甘肅省梯田建設管理系統。

(3)錄入數據。系統設置的數據錄入方式有單項錄入、批量錄入兩種，其中梯田實施圖斑導入是數據錄入的核心工作。錄入時，要求統一設置文件格式，統一字段顯示圖斑屬性，其中圖斑屬性主要包括圖斑編號、圖斑位置(所屬縣、鄉、村、片區、拐點經緯度)、現狀坡耕地坡度、規劃面積、實施年度、任務歸屬等信息。數據經分站上傳到達主站服務器后，系統將按圖斑類別、實施年度、圖斑屬性自動生成相應圖表，并按實施年度以不同顏色顯示，直觀明了。

(4)圖層控制。以全省1∶10萬行政區劃矢量化圖為工作底圖，通過圖層控制展現省市縣界、河流水系、公路鐵路等地理信息，在導入梯田建設相關圖斑信息后，系統將自動生成坡耕地現狀圖、梯田規劃圖和工程竣工圖，可直觀掌握各地梯田建設情況。

(5)遠程監控。系統設置有自動糾錯過濾功能，每隔5 min監測1次傳輸數據文件，并提醒文件出錯緣由。同時，系統設置了省級管理者審核、審批功能，管理者對縣級報送數據進行審核，發現錯誤將以批注形式反饋給上報者，要求修改完善。數據監控的重點是核對梯田建設單位報送的梯田圖斑是否與現狀梯田圖斑重合，如果出現重合現象，則說明梯田工程建設數量不實，可能存在以舊替新、重復建設現象。

(6)效益分析。通過監測相同條件下坡耕地與梯田的蓄水、保土量，分析梯田的減水減沙效益，系統可以自動生成梯田減水減沙柱狀圖。

(7)檢索數據。查詢檢索功能能夠方便管理者宏觀掌控梯田工程的實施情況和建設成效。省級系統管理者具有最高查詢權限，也可以給縣級系統使用者查詢權限授權，登錄系統后通過錄入圖斑編號就可以查詢GIS圖件等資料。

(8)數據備份。系統設置網絡即時數據更新備份功能，以防止意外因素造成的系統數據丟失。

3 系統應用效果

該系統運行以來，已錄入梯田建設工程特性、社會經濟、土地利用現狀、治理措施現狀、治理措施規劃、計劃下達、工程進度、圖斑登記、梯田產量和減水減沙效益等各種數據表冊1600余套，導入坡耕地現狀、梯田規劃、工程竣工等各類圖斑5萬余個，生成梯田作物種植結構分析、梯田糧食產量分析、梯田減水減沙效益等圖件608個。在系統應用過程中，如發現某梯田建設區在項目規劃階段出現部分規劃梯田圖斑與現狀梯田圖斑重合的現象，則會在系統GIS圖中以不同顏色顯示出來，說明該圖斑不符合設計要求，省級審查批復年度方案時不予批準，并要求設計單位進一步詳細核實。這樣，可以避免梯田建設單位弄虛作假，要求他們實事求是地做好工程規劃，嚴格依據批復的年度實施方案施工。同時，使用系統的遠程快捷查詢功能可及時了解工程的建設情況，省級管理部門依據系統信息可以隨時派出工作組深入現場督促檢查，監督指導工程建設。

4 結語

甘肅省梯田建設管理系統應用“3S”及網絡傳輸等技術，簡化了梯田建設工程管理程序，控制了工程建設的質量和數量，提高了梯田建設數據化、網絡化管理水平，為全面推進甘肅坡耕地整治、水土流失綜合治理提供了技術支撐，為加快甘肅水土保持傳統管理模式向信息化、網絡化管理轉變提供了技術保障。該系統操作簡單、性能穩定、自動化程度高，通過加強對水土保持技術人員的系統培訓，將基礎理論與實際工作相結合，可實現數據遠程快速上報，便于省級管理部門隨時了解工程建設情況和實施效果，其開發應用屬全國水保行業首例，具有推廣應用價值。