高效節水工程數字信息定位管理技術應用

吳生棟

(新疆呼圖壁縣水利局 831200)

作為國家節水示范縣，呼圖壁縣牢牢把握中央支持新疆跨越式發展和長治久安的歷史機遇，將發展節水農業作為促進縣域經濟健康發展的全局性戰略，與經濟發展目標任務同安排、同部署，有效推動了農業灌溉方式的變革，推進了農業生產經營方式的轉變，水資源承載經濟社會快速發展的能力明顯提升。截至2011年，全縣已累計建成各種形式的高效節水面積4.256萬 hm2，占全縣總灌溉面積 7.664萬 hm2的55.5%，3個鄉鎮的高效節水面積覆蓋度達到50%以上，6個行政村實現高效節水覆蓋率100%，高效節水工程現已得到全縣農民的高度認可，從工程到管理、從輸水到田間的系統化農業節水格局已經形成，措施多樣化、技術高新化、建設規模化的標準化農業節水體系基本建立。

在高效節水技術推廣應用過程中，呼圖壁縣不斷完善和落實農田水利建設新機制，積極推行“以獎代補”，實行“多干多補”和“先干后補”，引導和鼓勵各鄉鎮、村組及農戶大力發展以節水灌溉為重點的農田水利基本建設。但是，隨著高效節水面積的持續增長，管理難題逐漸凸顯:?農牧民群眾為獲取更多的補助款，瞞報情況多有發生;?各鄉鎮為爭奪榮譽，也存在虛報現象;?高效節水面積的建設年份、實施面積等基礎數據，在經過一段時期之后就無法準確掌握，全縣高效節水面積也無法實現準確累計。上述問題如不能得到及時有效地解決，高效節水工程管理難題將會更加復雜化。

為保障大規模高效節水工程的規范管理，呼圖壁縣自2007年起率先開展了高效節水工程GPS定位上圖工作，在總結和積累了一定經驗的基礎上，于2009年建成了高效節水工程數字信息定位管理系統。該系統底圖采用高清航拍地圖，并采用不同圖層、不同顏色、不同線條對不同年份建成的高效節水工程進行區別分類，可全面掌握各年度、各鄉鎮、各村組實施高效節水的準確面積和具體地塊;進入該系統，只需輕點鼠標，任意地塊的高效節水工程建設資料將隨即清晰地映入眼簾。由呼圖壁縣水利局組織編撰的《高效節水工程數字管理信息系統開發與應用》，榮獲了自治區水利廳科學技術三等獎，有力推進了高效節水工程數字化、信息化、標準化管理。

1 系統應用背景

近年來，國家農業高效節水補助力度逐年增加，水利部門所管轄區域內的高效節水灌溉建設統計管理工作日益繁重，導致部分地區出現重報、多報面積來套取補助資金。水利管理單位缺乏一個行之有效的系統管理軟件。為此呼圖壁縣水利水電勘察設計所在應用Supermap Deskpro 5.2的基礎上與某公司聯合開發了“高效節水地理信息系統V1.0”。該系統構建在Supermap Deskpro 2008的基礎上，采用了遙感影像處理技術和GIS技術，使高效節水統計管理更加嚴謹。

2 系統目的

a.以航測圖和電子地圖為參照物，為高效節水工程實施前后的影像圖、現狀圖、規劃圖等圖件資料對比分析提供載體，便于以空間數據庫的方式對項目各種建設任務信息進行對比、分析，并集中管理。

b.構建一個以高效節水分布圖為主的圖層結構，并為數據提供圖幅打印和統計表格備份。

c.能匯總分析GPS測獲的各種指標數據，并將數據自動繪圖后進行比較，使主動監測與實時監管相結合。

d.利用鼠標進行定位選點，獲取任意一點的經緯度，或者輸入經緯度進行精確定位。在圖幅中可以進行距離測量和地表面積的測算。

3 硬件組成

GPS手持機1臺;裝有XP系統的臺式計算機或者筆記本1臺。

4 系統安裝

安裝Supermap Deskpro 2008系統，見圖1。

圖1 安裝系統

安裝高效節水地理信息應用程序，見圖2。

圖2 安裝程序

5 系統運行

a.水源類型設置。

b.節水類型設置。

圖3 系統窗口

c.行政機構等級設置。

d.高效節水面積信息登記。

e.高效節水綜合信息查詢。

f.刷新地圖高效節水。

g.高效節水信息上圖。

該任務欄分別代表了高效節水數據統計工作流程:信息設置→信息錄入→信息查詢→統計報表→面積上圖。

圖4 水資源類型設置

圖5 節水類型設置

5.1 水源類型設置

可以在添加類型框中根據節水灌溉中水源的實際情況添加類型，如:常用水源為地下水、地表水及處理后可以用于農業灌溉的中水(見圖4)。

5.2 節水類型設置

節水類型設置功能主要解決了統計報表中登記的不同類型的節水灌溉設施，可以在添加類型中錄入節水設施類型(見圖5)。

水源類型設置與前述節水類型設置主要是為了區分現有行政區域內地表水和地下水資源在農業生產過程中所占比重，對于推廣適合該區域的節水灌溉類型具有指導意義。

5.3 行政機構等級設置

行政機構的設立主要以樹形結構管理為主，類似于電話區號劃分和個人身份號碼的編碼排列。分別設置頂級單位(縣)、二級單位(鄉鎮)、三級單位(村隊)、四級單位(小隊)(見圖6)。

自動生成的編碼在工作中減輕了統計人員信息錄入和報表查詢工作量。

行政機構等級設置的目的是在統計信息中進行分片區統計，分片管理。

5.4 高效節水面積信息登記

高效節水面積信息登記根據工作人員外業普查測量數據進行登記填報，數據包括所屬編碼、編號、責任人、建設年份、水源類型、節水類型、面積、單位名稱等圖片信息(見圖7)。

圖6 行政機構等級設置

圖7 高效節水面積信息登記

填報完成后點擊保存，在登記表下會出現一行表格顯示你所登記的內容，雙擊表格開始錄入GPS地理坐標點(見圖8)。

地理坐標點錄入過程中一定要注意測量點位一定要按照順時針的方向依次錄入經緯度，否則會造成圖層變形。

錄入完成每一個點后點擊保存鍵，點序號就會自動累計測點數量。

所有的點位全部錄入完成后點擊保存，返回高效節水信息填報窗口，返回系統主頁面。

圖8 地理信息坐標點頁面

5.5 高效節水綜合信息查詢

高效節水綜合信息查詢主要提供了地理信息系統統計數據的打印報表功能和查詢功能(見圖9)。

圖9 高效節水綜合信息查詢頁面

查詢可以按照水源類型查詢、節水類型查詢、建設年份查詢進行，以方便統計人員建立臺賬，導出的表格形式為excel格式。

5.6 刷新地圖，高效節水

此功能主要目的是在GPS信息登記過程中自動繪制圖層。

此功能主要以年度建設情況建立圖層(見圖10)，可以按照年度分批次顯示圖層，通過監測可以杜絕建設單位重復上報節水面積的情況。

圖10 生成圖層

5.7 高效節水信息上圖

此功能主要以電子地圖結合航測影像圖為參照物，校核GPS測量節水滴灌面積數據，并利用布局功能繪制高效節水分布圖(見圖11)。

圖11 自動生成的高效節水圖塊

6 結語

隨著GIS的發展，地理信息系統在很多行業得到了廣泛的應用，特別是在水利行業管理工作中，它所具備的精確測量、數據匯總等功能，比現有的表格統計、人員實地調查監測有著無比的優越性。高效節水地理信息技術的使用杜絕了建設單位少建多報和重復上報面積情況的發生，使水利管理單位能更加準確掌握節水面積和分布情況。