工程建設項目執法監察系統建設研究

廖躍潮

(城鄉院(廣州)有限公司, 廣東 廣州 511300)

0 引言

近年來,隨著我國城市化的快速發展,各類工程建設項目呈現爆發式增長,給城市帶來社會經濟發展的同時,也給城市管理帶來了巨大挑戰[1]。為此,城市管理部門投入了大量人力和物力資源進行執法監察管理工作,但工程建設項目的違法違規事件屢禁不止、愈演愈烈,例如,突擊建設、非法擴建以及未批先建等,主要原因包括如下兩點,一是缺少先進的監測手段和技術,工程建設項目巡查執法效率低、人員匱乏且周期長,導致違法違規事件漏查漏報;二是缺少信息化執法監察系統,大量巡查執法數據未處理,巡查路徑和區域規劃不合理,導致展示、查詢統計難,違法違規事件跟蹤性不強[2-4]。因此,為改變當前工程建設項目執法監察的困境,利用科技創新手段,實現工程建設項目執法監察的信息化、精細化以及智能化管理,成為當前自然資源管理工作的迫切需要。本文利用地理信息系統(geographic information system,GIS)、物聯網、微服務以及移動互聯網等新一代先進技術,基于市級“多規合一”信息管理平臺,結合工程建設項目執法監察業務需求,構建完善的工程建設項目違法違規事件立體化發現渠道和處置模式,搭建工程建設項目執法監察系統,實現工程建設項目違法違規事件“發現在初始、解決在萌芽”,提高工程建設項目執法監察工作的敏捷化和精確化能力。

1 總體設計

1.1 框架設計

根據新形勢下的工程建設項目執法監察工作需求,工程建設項目執法監察系統采用微服務技術架構,基于瀏覽器/服務器模式(browser/server,B/S)端和移動端多層次結構,建設專業化功能,從而實現工程建設項目的實時監測、智能監察以及巡查執法等高效、便捷管理[5]。系統采用“五橫兩縱”框架結構進行設計,框架結構設計如圖1所示。

圖1 系統框架設計示意圖

軟硬件支撐層是利用“多規合一”信息管理平臺的硬件、網絡和軟件資源作為系統的基礎設施支撐,為系統提供高可用、動態擴展以及穩定的軟硬件環境。硬件資源包括計算和存儲資源以及安全防護,網絡資源包括政務內網、專網和互聯網和軟件資源包括操作系統、關系型數據庫以及GIS軟件[6]。數據層是通過調用“多規合一”信息管理平臺發布的地理信息數據和規劃審批數據和整合工程建設項目數據、違法違規數據以及巡查執法數據等,構建工程建設項目執法監察數據庫。服務層是利用微服務、云計算以及大數據等成熟技術,實現云服務治理框架服務、共性技術能力服務以及數據運營服務,主要包括云服務管理、負載均衡、統一認證、工作流引擎、資源服務和數據治理等,為系統提供立體化、微服務化以及智能化服務能力[7]。應用層是系統功能實現窗口,包括三大應用子系統,例如,監測子系統、智能監察子系統以及移動巡查子系統。表現層是系統展示和應用窗口,包括大屏端、電腦客戶端(personal computer,PC)以及移動端,可適應不同場景應用的需求,例如,大屏端實現成果展示、指揮中心等應用,移動端實現日常網格化巡查執法、公眾舉報信息采集和核實等應用,PC端實現違法調查、人員管理等應用。

1.2 數據庫設計

工程建設項目執法監察數據庫包括五大核心庫：地理信息數據庫、規劃審批數據庫、工程建設項目數據庫、違法違規數據庫以及元數據庫。其中地理信息數據庫包括電子地圖、衛星遙感和無人機航空影像數據、行政區劃數據以及三維實景數據等;規劃審批數據庫包括工程建設項目用地預審數據、規劃用地審批數據以及工程建設審批數據等;工程建設項目數據庫包括項目庫數據、項目圖形數據以及項目文檔資料數據等;違法違規數據包括圖斑數據、查處數據以及多媒體數據等;元數據包括地理信息元數據、規劃審批元數據以及工程建設項目原數據。通過數據庫建設,提高工程建設項目各類數據多層次服務能力,以滿足執法監察工作的需求[8]。工程建設項目執法監察數據庫建設內容示意圖如圖2所示。

圖2 數據庫建設內容設計示意圖

1.3 功能模塊設計

工程建設項目執法監察系統功能模塊包括實時監測、智能監察以及移動執法和綜合監察,形成三大子系統,從而滿足工程建設項目執法監察工作違法違規事件實時監測發現、現場巡查、核實、執法以及跟蹤以及智能監察監管的需要。系統功能模塊設計示意圖如圖3所示。

圖3 系統功能設計示意圖

2 關鍵技術

2.1 微服務技術架構

微服務技術架構是基于面向服務架構(service-oriented architecture,SOA)的基礎上進行升級,具有功能上獨立可配置、技術上靈活選型、部署上簡單便捷以及結構上松耦合等特點[9],可以對工程建設項目執法監察的數據資源服務、各項功能服務進行高效整合和合理劃分。系統根據業務功能需求,將常用功能分成違法違規動態監測發現服務、巡查服務和執法服務、指揮決策服務以及綜合分析服務等微服務,并通過微服務治理框架進行服務發現、服務注冊、網關服務、負載均衡以客戶端接口服務等管理[10],從而極大地提高了工程建設項目執法監察系統服務響應效率和處理能力。微服務技術架構設計示意圖如圖4所示。

圖4 微服務技術架構設計示意圖

2.2 影像智能解譯和變化地物自動檢測技術

利用衛星遙感和無人機定期采集高分辨率影像數據,采用影像智能解譯技術,智能分析和解譯影像中地物的波譜特征,從而獲取不同地理要素。針對工程建設項目,實現項目的智能識別,同時對項目進行分類[11]。在此基礎上,采用變化地物自動檢測技術,從不同時期影像上定量分析工程建設項目的變化過程和特征,一方面可以直觀展示項目的進度情況,另一方面,結合項目規劃、審批數據通過規則判斷識別項目的違法違規圖斑。影像智能解譯和變化地物自動檢測技術的應用,在保證識別精度的前提下,提高了影像識別和處理效率,極大提高了工程建設項目變化和違法違規圖斑的自動發現能力。

2.3 智能視頻監控和三維視頻技術

系統接入了市內的“慧眼守土”視頻、無人機視頻等,一方面利用圖形圖像識別技術、深度學習技術以及視頻監控技術,對工程建設項目的違法違規數據進行學習,構建視頻監控智能識別模型,能夠自動對違法違規圖斑進行識別,并向指揮中心發出預警信息[12];另一方面系統利用三維視頻融合技術,實現視頻和三維地圖的空間融合、展示和實時交互。利用智能視頻監控和三維視頻技術進行融合應用,實現執法監察過程中對工程建設項目變化情況的快速、主動和精準感知,還可以為指揮中心提供三維實景指揮調度,有效解決工程建設項目執法監察工作中位置不明確、情況不清晰以及發現和跟蹤不及時等問題[13]。

3 系統實現

3.1 實時監測子系統

工程建設項目實時監測子系統通過構建“空-天-地-網”四級動態監測發現體系,一是實現衛星遙感監測管理、無人機監測管理和“慧眼守土”監測管理;二是實現網格化巡查管理、違法違規線索共享和公眾舉報管理,形成工程建設項目的全方位、全天候實時監測體系。衛星遙感監測管理是對比前后時相的影像,發現工程建設項目變化圖斑,并對圖斑進行自動識別,提取違法違規圖斑,是工程建設項目動態監測發現的“天眼”。無人機監測管理一方面獲取監測影像,并進行識別和提取違法違規圖斑,是工程建設項目動態監測發現的“空眼”,另一方面構建三維實景模型,在系統上實現二三維一體化展示,并可以對違法違規圖斑進行面積、長度等量算?！盎垩凼赝痢北O測管理是利用攝像頭,獲取工程建設項目視頻數據,自動識別違法動工等違法違規事件,并在地圖上進行標識,是工程建設項目動態監測發現的“地眼”[14]。網格化巡查管理服務于移動端,將全市管轄區域以社區為基礎網格,巡查人員按計劃對網格內的工程建設項目進行巡查,是工程建設項目動態監測發現的“網眼”。實時監測體系示意圖如圖5所示。

3.2 移動巡查子系統

移動巡查子系統是通過移動互聯和網閘技術,使用智能終端設備進行開展日常巡查和執法監察工作,實現巡查任務管理、巡查導航定位、巡查工作留痕以及巡查登記提交等功能。巡查任務管理是將獲取的違法違規線索數據形成巡查任務列表,并將任務指派給相應網格的巡查人員,自動接收PC端發送的各種任務提醒。巡查導航定位是以第三方地圖軟件為基礎,對需巡查的違法違規圖斑進行定位,并自動規劃導航路線。巡查工作留痕是在巡查工作期間,接收巡查人員的巡查軌跡和巡查過程相關的現場照片和視頻,作為后期考核的巡查證據。巡查登記提交是將巡查人員、巡查時間、巡查分析結果、采集信息以及現場取證信息等信息生成巡查登記表[15]。

圖5 實時監測體系示意圖

3.3 智能監察子系統

智能監察子系統接收兩個子系統上傳的數據信息和業務信息,并與兩子系統聯動,實現四化管理、違法調查和查處管理、指揮中心以及人員管理等。四化管理主要包括網格化巡查管理、網格化處置、清單化管理以及一體化考核。違法調查和查處管理一方面是根據移動巡查子系統上傳的工程建設項目登記信息,疊加相應的項目規劃、審批數據,進行違法違規圖斑判斷再確定;另一方面是根據違法違規案件查處流程,以工作流的方式,實現對違法違規案件從登記、審批、立案、處置、結案以及移交全流程管理。指揮中心是構建指揮大屏,實現數據成果大屏展示,業務統計成果匯總展示,同時對項目突發事件、重大違法案件進行現場指揮調度。人員管理是對不同部門和人員設置不同角色和權限,提高工程建設項目執法監察工作精細化水平和執法監察人員責任感。

4 結束語

在“放管服”改革和工程建設項目審批改革的大背景下,本文根據工程建設項目執法監察管理工作存在的問題,結合GIS、云計算、微服務以及移動互聯等先進技術,搭建了工程建設項目執法監察系統,實現了工程建設項目的實時監測、智能監察以及移動巡查等功能,極大提高了工程建設項目執法監察工作的效率。但同時也存在一定的問題,如實時監測網絡傳輸不穩定、移動巡查圖斑資料填寫不完善等,下一步,系統將進一步完善數據和功能,全面提升工程建設項目的管理水平,推動項目管理現代化、精細化和智能化。