奧維互動地圖在水保工程信息化管理中的應用

李君宇，馬松增，張顥文

(1.鄭州大學，河南 鄭州 450000；2.河南省水土保持監測總站，河南 鄭州 450000)

0 前言

“圖斑精細化”是水利部針對國家水土保持重點工程提出的信息化、現代化、精細化工程管理模式和手段。“圖斑精細化”管理以水土保持措施圖斑為管理單元，綜合衛星遙感影像、無人機技術和移動信息采集終端等設備和手段，對水土保持工程實施的關鍵環節和主要內容進行精細化管理。

水土保持措施圖斑作為水土保持工程精細化管理的主要內容，為工程管理的各個環節提供重要的基礎數據和決策依據。水土保持措施圖斑的精細化程度，很大程度上體現了水土保持工程精細化管理的能力和水平。傳統的水土保持措施圖斑需要借助地形圖和大量的外業調查來完成，存在地形圖比例尺過小、地形圖制作年代久、紙質地形圖不利于數據矢量化、外業調查圖斑上圖精準度不夠等諸多影響水土保持措施圖斑精度和工作效率的不利因素。借助奧維互動地圖的定位、導航、圖層編輯、外部數據導入導出等功能，可以為國家水土保持重點工程規劃設計復核、在建項目核查、竣工項目抽查、實施效果評估等階段工作提供符合標準的水保措施圖斑數據，并為各階段外業工作提供便捷的輔助工具，提高工作效率。

1 水土保持重點工程監管的關鍵環節和內容

國家水土保持重點工程“圖斑精細化”監管的關鍵環節包括規劃設計復核、在建項目核查、竣工項目抽查和實施效果評估。根據項目區土地利用、坡度、植被覆蓋以及土壤侵蝕情況，復核設計圖斑與現狀地物的一致性、措施布局的合理性和治理程度的達標性。根據項目的施工計劃和進度，對在建項目已完成的水土保持措施的進度和質量進行核查。項目完工后，對完成的水土保持措施類型、數量和質量進行竣工抽查。項目竣工驗收后一段時期內(一般是1-5年)，對項目區林草覆蓋變化情況、水土保持措施保存情況和水土流失消長變化情況等水土流失治理實施效果的評估。

2 水土保持措施“圖斑精細化”

2.1 面狀水土保持措施

指坡改梯、造林、種草、封禁治理、風沙治理和保土耕作等在專題圖上以面狀形式表達的措施，采用hm2為計量單位。

2.2 線狀水土保持措施

指溝渠防護工程、坡面截流工程、生產道路、排灌溝渠和河(溝)道整治等在專題圖上以線狀形式表達的措施，采用km為計量單位。

2.3 點狀水土保持措施

指淤地壩、山塘壩堰、蓄水池和谷坊等在專題圖上以點狀形式表達的措施，采用座、處或個等計量單位。

3 奧維互動地圖輔助水土保持措施圖斑制作

3.1 軟硬件準備

奧維互動地圖分為PC端和手機端兩個應用版本。PC端主要用于輔助完成水保措施圖斑設計與勾繪、圖層屬性編輯等工作。手機端主要用于輔助措施圖斑設計外業復核、在建工程核查、竣工圖斑繪制與抽查、工程實施效果評估等外業工作。

3.2 需導入奧維互動地圖的資料準備

3.2.1 圖斑數據模板

國家水土保持重點工程管理系統中提供了水土保持措施圖斑的標準格式數據模板，包括實施方案設計措施圖斑和驗收措施圖斑兩種。數據模板規范了點狀、線狀、面狀圖斑的數據格式、坐標投影和屬性字段信息，圖斑的編輯和設計工作均可直接在此數據模板上進行，無需重新配置相關參數。也可以用其他GIS軟件按照數據模板的要求制作符合條件的矢量數據圖層。

數據格式：SHP格式；地理坐標系：CGCS2000；投影坐標系：高斯—克呂格投影；高程坐標系：1985國家高程基準。

3.2.2 地形圖數據

地形圖數據包括全要素電子地形圖或者掃描的紙質地形圖。傳統的水土保持措施圖斑設計與繪制通常采用地形圖數據為設計底圖，在Arc GIS或者AutoCAD軟件中完成。奧維互動地圖支持AutoCAD2007-2019版本的協同設計。可以通過OmapArx插件將CAD設計圖自動同步到奧維互動地圖PC版客戶端中，也可在AutoCAD中加載地圖，將奧維對象直接發送到CAD中，實現CAD與奧維之間的協同設計。也可以將Arc GIS設計圖直接導出與奧維互動地圖共享。

3.3 點、線、面三種措施類型圖層繪制與屬性信息編輯

以電腦端奧維互動地圖或者外部導入的地形數據為工作底圖，進行水土保持點狀、線狀、面狀措施各圖層的繪制。基于衛星遙感影像或者無人機正射影像，進行項目區水土保持基礎圖斑的土地利用類型解譯與屬性賦值，采用目視解譯或植被蓋度計算模型等方法判斷圖斑的林草植被覆蓋度等級，基于地形數據判讀每個圖斑的坡度等級，再根據土地利用、坡度、植被覆蓋度等信息，綜合判定土壤侵蝕類型和土壤侵蝕強度的屬性信息。

措施圖斑初步準備完成后，利用手機端奧維互動地圖對電腦端完成的措施圖斑進行外業復核和修正，使各類型措施圖層的數據更加科學、精確。

3.4 成果數據交換

3.4.1 奧維互動地圖手機端和PC端數據交換

PC端繪制的水土保持措施圖斑數據可以和手機端共享，手機版采集的圖斑相關信息也可以與電腦版共享，兩者相互補充實現圖斑數據的快速采集、編輯和修正。可以與奧維互動好友共享水土保持圖斑相關數據，多人協作參與水土保持工程管理的各階段工作。

3.4.2 奧維互動地圖和GIS軟件數據交換

奧維互動地圖支持多種格式數據導入導出，常用的KML格式、KMZ格式、SHP格式等均為GIS軟件的通用格式。水土保持措施圖斑信息編輯、繪制過程中，可以根據需要合理選擇軟件。

3.4.3 奧維互動地圖和國家水土保持重點工程管理系統數據交換

國家水土保持重點工程管理系統數據可以導出SHP格式的水土保持措施圖斑數據模板，該模板可導入奧維互動地圖或GIS軟件進行圖斑信息提取、編輯與繪制。編輯完成的圖斑格式與屬性字段與數據模板保持一致，可以導入國家水土保持重點工程管理系統，為水土保持工程的建設管理提供重要依據。

4 奧維互動地圖輔助“圖斑精細化”監管

4.1 規劃設計復核階段

將水土保持基礎信息圖斑和設計的水土保持措施圖斑導入奧維互動地圖，與衛星遙感底圖疊加顯示，外業復核工作人員通過手機端現場復核措施類型適宜性、措施范圍和邊界合理性。例如，線狀措施穿越水面或居民住房、坡改梯工程布設在非坡耕地上、水保措施布設在基本農田上、蓄水池沒有匯水來源、措施圖斑面積過大等措施布局不合理的情況，通過現場復核予以糾正；利用面積量算和統計功能復核坡改梯、造林種草等措施類型的面積，計算各項措施面積占比和治理程度，分析是否滿足國家水土保持重點工程的相關要求。

4.2 工程建設階段

工程建設相關工作人員通過奧維互動地圖手機端共享水土保持措施圖斑數據，便于掌握工程的實施情況。例如，施工人員可以在施工現場對照設計圖斑實時確認施工位置和數量是否符合設計要求，工程監理人員可以通過奧維互動地圖手機端準確掌握已完成治理圖斑的位置、面積、數據，點對點記錄施工照片等影像資料，工程建設管理工作人員可以通過奧維互動地圖手機端在室內或者野外核查水保措施的實施情況、完成情況等，對于進度緩慢或者工程實施有偏差的問題及時發現并提出整改建議。

4.3 竣工驗收階段

工程竣工圖編制人員利用奧維互動地圖電腦端和手機端，結合外業調查采集各項水保措施的類型、面積、數量、位置等信息，結合水土保持措施數據模板繪制工程竣工圖，為項目竣工驗收提供竣工驗收圖斑數據。工程竣工驗收人員可以將標準格式的竣工圖斑導入奧維互動地圖手機端，實地對照查勘工程的竣工驗收圖斑是否與實際一致、措施數量是否屬實、措施質量是否合格等。

4.4 工程管護和實施效果評估階段

水土保持工程普遍存在“重建輕管”現象，水土保持措施圖斑作為“圖斑精細化”管理的重要對象，在工程建成完工后的管護階段，依然可以為工程的管護責任人提供直觀的管護范圍、位置、數量等信息，并可以用奧維互動地圖手機端記錄管護措施的標簽、注記、照片等信息，幫助管護責任人做到管護責任心中有數，管護內容說得清楚明白。工程竣工驗收后的一段時期，將工程的水土保持評估年措施圖斑與竣工圖斑進行疊加對比，以奧維互動地圖為輔助分析水土保持措施保存情況、林草植被覆蓋情況等，評估項目區水土保持措施的實施效果。

5 結語

水土保持工程“圖斑精細化”管理工作借助奧維互動地圖解決了現場定位、長度和面積量算、設計圖斑外業復核、措施圖斑現場繪制等問題，使原本需要利用電腦在CAD輔助設計軟件或者GIS軟件中進行相關設計的點狀、線狀、面狀措施圖斑，可以用手機在外業現場實現查閱、復核、編輯、標注的功能。工程建設、管理、設計、施工、監理等相關工作人員可以通過奧維互動地圖手機端共享圖斑數據，在工程的規劃設計、施工、竣工驗收、效果評估等各環節以圖斑為對象，制定更為科學合理的實施方案和工作安排，提升水土保持工程“圖斑精細化”的管理水平。