彭思涵,黃 東,鄭 泳,岑棟浩,梁汝豪
(1.廣東省水利水電科學研究院,廣州 510635;2.廣東省水動力學應用研究重點實驗室,廣州 510635)
河湖基本信息整編及空間標繪工作是全面貫徹落實廣東省委省政府全面推行河長制相關要求和工作部署的重要基礎工作[1]。河湖基本信息整編及空間標繪工作可以摸清全省河流、湖泊、水庫、山塘的基本情況,以此梳理各級河流水系樹狀結構,理順各級河長負責的河湖之間的關系,建立區域與流域相結合的省、市、縣、鎮、村五級河長體系并明晰各級河長管護對象及范圍,為實施河湖管護、河長制考核以及“互聯網+河長制”等工作提供基礎數據支撐[2-6]。
廣東省河湖基本信息整編及空間標繪對象覆蓋全省河湖對象,包括復核補充完善的普查成果中流域面積50 km2及以上河流、常年水面面積1 km2及以上湖泊、總庫容10萬m3及以上水庫,以及本次增補的流域面積50 km2以下河流、常年水面面積1 km2以下湖泊和山塘[7]。各類河湖對象包含多項基本屬性信息,例如河流、湖泊、水庫、山塘四類對象的數量、長度(面積/庫容)等自然屬性信息,以及河湖所在行政區、河長級別、河湖管理級別、河湖跨界情況等社會屬性信息。整編形成的河湖名錄成果數據超14萬行,數量龐大。為直觀、準確了解和掌握各級各類河湖對象總體情況,需要對河湖對象各類基本屬性信息進行統計分析,使河湖名錄成果更好地應用在各類水利業務場景中[8]。
河湖名錄成果具有較強時效性。隨著河長制工作推進,河湖名錄成果需要進行定期更新和替換,以便適應地方行政區劃、河流信息的調整變更,保持數據的生命力[9-10]。河湖名錄成果統計分析涉及多項指標,工作數據量大,因此需要理清成果數據內在邏輯,建立統一的成果統計分析規則,使數據統計分析具有科學性、統一性、規范性。
本文以廣東省河湖名錄成果為基礎,根據成果數據內在邏輯建立河湖名錄成果統計分析規則及方法,并結合VBA(Visual Basic for Application)編程語言開發《廣東省河湖名錄成果統計查詢軟件》,為廣東省河湖名錄統計分析提供了科學、統一、規范的工作方法,使成果更好地為相關決策服務,也為同類調查的數據統計分析工作提供了一種新的思路。
河湖名錄成果統計分析內容包括統計級別和特征值兩方面,其中統計級別包括21個市級行政單元,148個縣(區)級行政單元,1 724個鎮(街道)級行政單元,5個流域(東江流域、西江流域、北江流域、韓江流域及粵東諸河、鑒江流域及粵西諸河)以及3個區域(粵港澳大灣區(珠三角核心區)、沿海經濟帶、生態發展區);特征值包括各統計級別的河流、湖泊、水庫、山塘數量及長度(面積/庫容)、河長級別、河湖管理級別、河湖跨界情況。
1) 最高層級河長統計規則
廣東省河湖名錄成果涉及五級河長、四類對象。其中,湖泊、水庫和山塘對象與各級河長是一一對應關系,而河流為區分上下游、左右岸,整編按省、市、縣、鎮、村對河流進行一一分段,形成五級河長管護體系。為確保河湖對象統計分析時不重不漏,在統計各級河長負責河湖對象數量時,按河湖對象的最高層級河長進行統計,例如東江最高層級河長為省級,則統計在省級河長負責對象中,在市級及以下河長負責對象中不列入統計。
2) 數量匯總統計
① 進行河流數量匯總統計時,因歷史管理習慣、河長管護范圍不同而拆分的屬于同一地區同一河流的不同河段,需合并計算數量。例如珠江西航道廣州市段,因河長管護岸別不同拆分為珠江西航道廣州市段1、珠江西航道廣州市段2、珠江西航道廣州市段3共3個河段,在進行河流數量匯總統計時,3個河段需要作為1條河流進行統計。
② 河湖基本信息整編時對河流采用單一線段表示,對非單一線段河(含江心洲、“倒Y型分叉”河流)進行拆分,明確河流干支流關系。河流江心洲、分叉需納入河長制管理,但在進行河流數量匯總統計時,二者均不作為單獨河流統計。例如珠江西航道廣州段存在5個江心洲河段,均不納入河流數量統計。
③ 省級、流域河流數量匯總統計以地市成果為基礎,對跨市對象進行匯總統計后,得出五級河長管護的具體河流/河段數量。例如珠江西航道跨廣州市、佛山市,在進行地市河流數量匯總統計時,廣州市、佛山市均按數量一條統計,而在進行全省或北江流域河流數量匯總統計時,需將兩個河段進行合并統計。
3) 長度匯總統計
河流江心洲本質上屬于所在干流的一部分,在長度匯總統計時江心洲不納入計算。河流分叉段數量不累加到干流,但長度納入所在干流長度進行計算。例如荷麻溪江門市段存在一分叉河段,在進行長度匯總計算時長度需累加到荷麻溪江門市段干流。
基于河湖名錄成果統計分析內容及規則,形成河湖名錄成果統計分析方法,包括基礎數據準備,數據篩選,數據統計3個環節。下面以地市河流數量、長度匯總統計為例進行說明。
根據統計分析需求,在Excel中建立基礎數據表“廣東省河流編碼”,用于儲存包括標識碼、河流編碼、省級、市級、縣級、村級、河流名稱、河長級別、河湖管理級別、河湖跨界情況等多個字段的基礎數據。
河湖基本信息整編階段結合傳統河流編碼規則及“智慧河長”的應用要求,對全省河流對象賦予了唯一河流編碼。該河流編碼在《中國河流代碼》(SL 249—2012)8位碼的編碼標準上進行了擴充,采用16位英文字母和數字混編碼的形式(見表1),擴充形成的16位河流編碼各位數均代表了不同的含義,分別用于體現河流工程類別,流域或水系、干支流級別及編號等信息[11]。因此,可利用“河流編碼”這一字段來進行數據篩選。

表1 河流編碼示例
1) 統計級別篩選
河湖基本信息整編時按省、市、縣、鎮、村對河流進行五級分段,在地市河流統計分析前需篩選出相應的市/縣/鎮/村一級河段,避免重復統計。
2) 分段河流篩選
根據河流編碼規則,屬于同一河流的不同河段具有相同的河流編碼,且該河流編碼同時存在英文大小寫字母。按照河湖名錄成果統計規則,屬于同一地區同一河流的不同河段需合并計算數量。因此,需要對“河流編碼”字段進行區分英文大小寫的去重處理。
3) 江心洲、分叉篩選
河流編碼針對全省河流江心洲及“倒Y型分叉”設置了特殊的標識。河流編碼最后一位數表示河流存在支叉或分叉,當該位數為字母時,表示該河段為江心洲,根據統計分析規則其數量、長度均不納入統計,需進行剔除。當該位數為非0數字時,表示該河段為“倒Y型分叉”,其數量不納入統計,長度納入統計;當該位數為0時,表示該河段為干流河段,其數量、長度均納入統計。因此可通過字段“河流編碼”中的最后一位數來剔除不納入統計的江心洲及“倒Y型分叉”河段。
采用COUNTIFS和SUMIFS函數可實現對篩選后的河流數量、長度的匯總統計。COUNTIFS函數用于統計滿足給定的多個條件的單元格數量,即以統計級別、河長級別、河湖管理級別、河湖跨界情況等為限定條件,計算各統計級別河流數量。SUMIFS函數用于計算滿足給定的多個條件的單元格數字的總和,即以統計級別、河長級別、河湖管理級別、河湖跨界情況等為限定條件,計算各統計級別河流長度。
采用VBA7.1編程語言編寫形成《廣東省河湖名錄成果統計查詢軟件》,將復雜的數據計算過程置于VBA后臺進行,實現河湖名錄成果數據自動化整理、篩選、統計以及查詢[12]。
《廣東省河湖名錄成果統計查詢軟件》操作界面友好,操作簡單便捷。軟件主界面由VBA窗體和控件模塊設計而成(見圖1),分4個區域,分別為點擊按鈕、參數輸入窗口、查詢瀏覽窗口、提示欄。點擊按鈕分為統計運行按鈕、查詢確認按鈕以及查詢清空按鈕;參數輸入窗口分為按市級統計、按縣級統計和按流域統計參數輸入窗口;查詢瀏覽區域是響應點擊按鈕的點擊事件,可瀏覽分項河流數量、長度統計結果;提示欄對軟件操作進行了相關說明。
軟件分為兩個模塊。模塊一為統計模塊,模塊二為結果查詢模塊。統計計算模塊的運行是查詢模塊運行的前提。點擊模塊一的“點擊進行統計”按鈕,待彈出“統計完成”窗口即可實現數據統計。結果查詢模塊分為按市級統計、按縣級統計和按流域統計結果查詢3種模式。按市級統計模式的參數輸入窗口可選擇全省、3個區域(粵港澳大灣區、沿海經濟帶、生態發展區)及21個地市作為查詢對象;按縣級統計模式的參數輸入窗口為地市和縣/鎮二級聯動窗口,可選擇全省21個地市及其對應的縣/鎮作為查詢對象;按流域統計模式的參數輸入窗口為流域和地市二級聯動窗口,可選擇輸入全省7個流域及其對應的地市作為查詢對象。完成查詢參數輸入操作后,點擊“點擊查詢”按鈕,查詢瀏覽區域即會顯示查詢結果,包括查詢統計級別河流總數量和總長度,以及各級河長負責河流數量和長度(見圖2)。

圖1 《廣東省河湖名錄成果統計查詢軟件》主界面

圖2 《廣東省河湖名錄成果統計查詢軟件》結果顯示界面
河湖基本信息整編及空間標繪工作是全面貫徹落實省委省政府全面推行河長制相關要求和工作部署的重要基礎工作。該項工作摸清了全省河流、湖泊、水庫、山塘基本情況和分布位置,建立起省、市、縣、鎮、村五級河長體系,明確了各級河長管護對象及范圍,為河湖管護等工作提供了基礎數據支撐。河湖名錄成果統計分析工作是了解我省各級各類河湖對象總體情況的重要手段,也是河湖名錄成果在各類水利場景中應用的基礎。
本文基于廣東省河湖名錄成果,根據成果數據內在邏輯從數量和長度匯總統計兩方面建立河湖名錄統計分析規則,應用河湖編碼,對包含基礎數據準備,數據篩選,數據統計的成果統計分析方法全過程進行詳細闡述,結合VBA編程語言開發《廣東省河湖名錄成果統計查詢軟件》,實現成果數據自動化整理、篩選、統計以及查詢,為廣東省河湖名錄統計分析提供了科學、統一、規范的工作方法,使成果更好地為相關決策服務,也為同類調查的數據統計分析工作提供了一種新的思路。