采煤塌陷綜合治理項目庫的設計與實現

管懷重

摘 要：本文以淮北市采煤塌陷綜合治理項目庫的建設方案為例，該項目庫涵蓋了多類型、多來源的項目管理數據，并開發了項目庫管理系統。項目庫的建成實現了塌陷地整治項目監管工作的信息化，為國土部門土地綜合整治項目信息化管理提供了良好范例。

關鍵詞：采煤塌陷；治理；項目管理；GIS

淮北市是國家重要的能源城市，煤炭資源豐富，煤炭資源的開采在為國家經濟發展作出突出貢獻的同時也形成了大量的采煤塌陷地，初步統計，因采煤累計塌陷土地約25萬畝，預計到2020年，還將新增塌陷地23萬畝。采煤塌陷對環境、經濟、社會發展和人民群眾生活造成一定的影響。對煤礦地區地表塌陷治理、管理和預測對于維護本地區的生態和環境可持續發展顯得尤為重要。為實現采煤塌陷區綜合治理項目的信息化管理，本文設計了淮北市采煤塌陷綜合治理項目庫建庫方案，并開發了項目庫管理系統。

1 建設內容與關鍵技術

1.1 建設內容

淮北市采煤塌陷綜合治理項目庫是在土地利用數據庫基礎上，結合塌陷地專題數據，研究如何利用GIS技術建立全市采煤塌陷綜合治理項目庫，實現塌陷地治理項目監管工作的信息化、科學化和規范化。項目庫建設內容主要包括：淮北市采煤塌陷地調查資料數字化、淮北市塌陷地項目庫建設、塌陷地項目庫管理系統建設。通過項目庫及其管理系統的建設，能夠實時掌握項目的進展情況和資金投入情況，通過施工區實景照片和視頻能夠看到項目的建設成效和現場情況，還能管理項目的全程審批資料。另外，對塌陷區域及其預測數據分布、土地利用數據等分析能夠為項目治理規劃提供決策支持。

1.2 關鍵技術

整合多類型、多來源數據，建立系統數據基礎：系統的運行必須建立在堅實的數據基礎之上。系統數據涉及土地利用數據庫、項目報備數據、治理規劃、塌陷地和預測數據以及圖片、視頻和文檔資料等數據，具有多來源、多類型等特點。項目建設首先要制訂合理的數據庫結構與安全策略，以邏輯一致性、數據唯一性、強關聯性作為數據原則，保證系統數據的數、圖、表一致，數據關系嚴謹，滿足對數據的統一高效管理的要求。建立科學的信息化數據管理體系：在豐富的系統數據基礎上，建立科學的信息化數據管理體系。系統可提供一站式的數據查詢，充分利用數據間的關聯關系，追溯每一條數據涉及的數、圖、表等信息，提供完整的數據鏈條。

2 項目庫建設

2.1 建庫原則

唯一性原則：在收集整理項目庫資料及其數字化過程中可能存在數據重復的情況，應保證數據記錄的唯一性，每個項目都要有唯一對應的圖斑。原件存檔原則：對于表格、圖件、責任書審批材料等具有原始記錄的原件，都要采集掃描件，并對掃描件建立檔案記錄，獨立存儲于對應的表中，確保每一個文件都有據可依。對于登記表、匯總表、一覽表等項目信息表、經費預算表等管理大量字段的表格，除原件存儲外，還要對字段進行提取，建立關系數據表，并與空間數據建立對應關系，實現數據的動態查詢與管理。標準化命名原則：所有圖斑、圖片、視頻和文檔等資料均按照規定的標準進行編號命名，以編號作為主要字段進行關聯，以保證各數據之間能建立關聯關系。

2.2 建庫思路

綜合治理項目庫是本項目建設的基礎，本項目中的數據既有空間數據，又有非空間數據。其中空間數據包括土地利用數據、治理項目數據和其他專題數據；非空間數據包括項目的一些擴展屬性、圖片、視頻、文檔和系統運維支撐數據。

2.3 數據入庫

項目庫數據來源主要有淮北市土地利用數據庫、淮北市土地復墾整理中心提供的項目坐標、說明、圖片、視頻和文檔等項目報備資料數據以及淮北礦業集團和皖北煤電集團提供的塌陷地資料。

2.3.1 空間數據入庫

空間數據主要包括土地利用數據庫、項目數據庫、塌陷地數據庫以及規劃數據庫，主要來源于二調數據庫、項目報備數據、文本數據和其他格式的數據。針對不同來源的數據可以選擇不同的方法來入庫。

2.3.2 屬性（非空間）數據入庫

屬性（非空間）數據是指與項目相關的圖片、視頻和文檔資料等。需要將這些數據以數字化的格式，按照標準規定進行組織命名，再將其存入數據庫，并與空間數據建立連接關系。

3 管理系統設計開發

3.1 開發環境

項目庫管理系統采用基于Windows操作系統平臺開發，以Visual Studio 2010為開發環境，選擇C#為開發語言，利用ArcGIS Engine提供的相關接口控件來定制開發系統所涉及到的相關功能。C#是一種現代的面向對象的編程語言，它主要是面向采用Microsoft .Net Framework來開發應用程序的開發人員。C#是在Visaul Basic和C/C++基礎上發展起來的更為清晰和富有邏輯的編程語言，具有功能強大且簡單的特性，它提高了開發人員的工作效率，同時也致力消除在編程的過程中可能導致嚴重結果的錯誤，也保持了開發人員所需要的靈活性和強大性。

3.2 系統整體設計

項目庫管理系統采用C/S分布式架構，分為三層架構體系，即數據層、邏輯層和表現層。系統的功能實現主要集中在客戶端，利用C#以及ArcGIS Engine組件開發客戶端應用，從而可以組織復雜的邏輯并具有較高的性能，使用前需要安裝客戶端軟件。

3.3 系統功能設計

淮北市采煤塌陷綜合治理項目庫管理系統功能主要包括基礎地圖操作、項目庫概覽、查詢統計、項目管理、空間分析、系統維護六大模塊。

3.3.1 地圖操作模塊

系統充分利用GIS系統的特點，提供了豐富的基礎地圖功能，包括：圖形操作、圖層控制、測量工具、對象屬性查看、地圖打印輸出。

3.3.2 項目庫概況總覽

對全市所有塌陷地治理項目概況的總覽，通過此功能可以方便的獲取土地綜合治理概況、已治理塌陷地概況、治理中塌陷地概況和未治理塌陷地概況的信息。

3.3.3 查詢統計模塊

項目查詢：用戶可以在指定的項目圖層中根據查詢條件來查詢所需項目，查詢的可選條件有項目名稱、項目類別、所在區域、年份，治理狀態等。統計圖表：對查詢的結果進行統計，可以按照年份、項目類別、區域來統計項目的治理面積、投資金額、新增耕地、經濟效益等，統計結果可用柱狀圖、餅狀圖和折線圖的方式顯示，并能夠打印輸出。

3.3.4 項目信息管理

項目信息管理主要是對項目的增加、刪除、轉移，對項目的圖片、視頻和文檔的管理及其相關屬性信息的修改等：新增項目：輸入項目信息和圖斑坐標文件，將項目添加到項目庫當中；刪除項目：將指定的項目從項目庫中移除；轉移項目：將治理中的項目轉移到已治理的項目當中；信息修改：修改選定項目的屬性信息；圖片、視頻管理：管理項目的圖片和視頻等媒體信息；文檔管理：對項目涉及到的相關文檔進行集中管理。

3.3.5 空間分析模塊

系統提供了多種空間分析功能，包括緩沖區分析、疊置分析和三維分析。其中三維分析是指填土量估算，即根據全市未治理的采煤塌陷區域情況，提供全市采煤塌陷區域治理所需填土土方量估算功能，為全市范圍的采煤塌陷治理工作提供規劃參考。

3.3.6 運行維護模塊

基本功能包括：安全認證、用戶管理、權限管理、日志管理、數據備份等。

4 結語

該項目在淮北市土地利用數據庫的基礎上，整合了全市采煤塌陷區土地整治項目和土地整治規劃數據，并集成了圖片、視頻、文檔等數據，建立了安徽省首個采煤塌陷綜合治理專題數據庫，填補了安徽省該領域的空白。目前，該項目已順利通過評審驗收，并成功部署在淮北市國土資源局，從而實現了采煤塌陷綜合治理項目數據的信息化管理，大大提升了采煤塌陷綜合治理監管工作的信息化水平和科學決策能力。

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