山水林田湖草生態(tài)修復(fù)監(jiān)管平臺設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

向煜,華媛媛

(1.重慶數(shù)字城市科技有限公司,重慶 401121; 2.重慶市移動測量工程技術(shù)研究中心,重慶 401121)

0 引 言

新時期,國家大力倡導(dǎo)和踐行“人與自然是生命共同體”和“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明理念,全國各地迅速推動以山水林田湖草修復(fù)工作為重點(diǎn)的國土空間生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作[1,2]。在生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的工程實(shí)施和跟蹤監(jiān)管過程中,全行業(yè)面臨著亟待解決的問題有以下幾種[3,4]:多層級國土空間生態(tài)修復(fù)項目過程監(jiān)督體系不完善;缺乏生態(tài)功能區(qū)域系統(tǒng)性、整體性生態(tài)修復(fù)績效定性和定量評價體系;多類別、跨時域的生態(tài)修復(fù)項目檔案資料收集管理能力不足等。因此,進(jìn)一步推動生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作,需探索和建立國土空間生態(tài)修復(fù)項目監(jiān)管和績效評價體系,并綜合運(yùn)用新型測繪地理信息技術(shù)[5-13]等信息化技術(shù)手段為國土空間生態(tài)修復(fù)監(jiān)管工作提供技術(shù)支撐。

本文以重慶市為例詳細(xì)論述了山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目監(jiān)管平臺的設(shè)計及實(shí)現(xiàn),綜合利用前沿技術(shù)并設(shè)計了多種功能為國土綜合整治、礦山生態(tài)修復(fù)和海洋生態(tài)修復(fù)等國土空間生態(tài)修復(fù)工作提供智能化監(jiān)管和輔助決策服務(wù),對全國國土空間生態(tài)修復(fù)行業(yè)科技信息化水平的提升有較大意義。

1 總體設(shè)計

1.1 需求分析

重慶市山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目體量龐大、項目類型多樣、項目周期較長,并涉及財政、生態(tài)環(huán)境局、市規(guī)劃自然資源局、農(nóng)業(yè)、水利等多個市級部門共同協(xié)作。為保障項目穩(wěn)定、有序、有效地推進(jìn),必須建立健全監(jiān)督檢查制度,加強(qiáng)對山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程實(shí)施的督促檢查,確保各項任務(wù)和措施落實(shí)到位。同時,為避免出現(xiàn)“盆景項目”,需對生態(tài)保護(hù)修復(fù)后的成果建立一套長效的監(jiān)管機(jī)制。要實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目的長期、高效監(jiān)管工作,必須運(yùn)用好現(xiàn)有的信息化基礎(chǔ)。

為此,亟須建設(shè)一套供各部門信息交流、匯聚展示的生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目監(jiān)管系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程展示、生態(tài)本底分析管理、生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程實(shí)施監(jiān)管管理、績效指標(biāo)分析管理。

(1)管理生態(tài)本底

①本底資料收集。根據(jù)生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程試點(diǎn)區(qū)域?qū)^(qū)域的本底資料進(jìn)行收集、錄入、呈現(xiàn),包括文字資料、圖片資料、視頻資料、遙感影像資料、三維地圖資料等。

②生態(tài)現(xiàn)狀剖析。圍繞“山、水、林、田、湖、草”生態(tài)要素分析生態(tài)問題,根據(jù)問題分類型(水環(huán)境保護(hù)、兩江沿線生態(tài)問題、森林生態(tài)功能脆弱、土壤污染等)、分區(qū)域(一島、兩江、三谷、四山)進(jìn)行整體現(xiàn)狀分析,通過圖片、報表、影像等資料呈現(xiàn)。

(2)管理生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程試點(diǎn)實(shí)施成果

①依據(jù)“一島、兩江、三谷、四山”的區(qū)域布局,從整體性、系統(tǒng)性角度出發(fā),分區(qū)域、分類型(7大類、58大項)對總體目標(biāo)監(jiān)管。

②項目數(shù)據(jù)留痕,實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)管,為工程實(shí)施評價提供支撐。

③分級管理,突出重點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)工程(廣陽島生態(tài)保護(hù)修復(fù)系統(tǒng)工程、銅鑼山生態(tài)保護(hù)修復(fù)整治工程、縉云山生態(tài)保護(hù)修復(fù)整治工程、梁灘河生態(tài)修復(fù)整治工程、中梁山生態(tài)修復(fù)整治工程、御臨河生態(tài)修復(fù)整治工程、明月山生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程、“兩江四岸”生態(tài)修復(fù)整治工程)的重點(diǎn)突出管理、重點(diǎn)跟蹤、重點(diǎn)展示。

(3)管理績效指標(biāo)

①從區(qū)域、生態(tài)效益指標(biāo)的系統(tǒng)性、整體性角度出發(fā),實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益指標(biāo)分區(qū)、分級評估分析。圍繞“一島、兩江、三谷、四山”整體布局,從整體試點(diǎn)區(qū)域、再到具體生態(tài)保護(hù)修復(fù)實(shí)施區(qū)域,進(jìn)行分區(qū)分級展示。

②根據(jù)生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程類型、生態(tài)保護(hù)修復(fù)要素以及要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,分析指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,體現(xiàn)生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作的系統(tǒng)性、整體性。

1.2 架構(gòu)設(shè)計

重慶市山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目監(jiān)管系統(tǒng)總計架設(shè)計采用BS架構(gòu)設(shè)計,包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、平臺服務(wù)層、業(yè)務(wù)處理層、決策支持層、應(yīng)用展示層和服務(wù)渠道層,如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

基礎(chǔ)設(shè)施層:為系統(tǒng)正常運(yùn)行提供基礎(chǔ)軟硬件支撐;數(shù)據(jù)資源層:存儲并管理系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)資源,包含基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和系統(tǒng)配置數(shù)據(jù);平臺服務(wù)層:提供數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)發(fā)布管理,為系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理和決策支持賦能;業(yè)務(wù)處理層:為生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目監(jiān)管工作提供平臺應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)檔案采集與管理、巡查成果信息管理、項目月報數(shù)據(jù)審核和儲備項目的集中處理;決策支持層:提供專家?guī)臁⒅R庫、成果庫管理,為系統(tǒng)決策和用戶決策提供依據(jù);應(yīng)用展示層:集中展現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)成果,包括生態(tài)效益評價綜合展示、多源專項時空數(shù)據(jù)分析展示、地下水監(jiān)測分析展示、生態(tài)保護(hù)修復(fù)統(tǒng)計應(yīng)用分析、生態(tài)本底展示和生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程實(shí)施成果監(jiān)管。

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)以混合數(shù)據(jù)集的方式進(jìn)行分類組織,項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、項目配置數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以不同的方式進(jìn)行存儲。其中非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以物理文件的方式進(jìn)行存放,剩余數(shù)據(jù)存放于數(shù)據(jù)表進(jìn)行統(tǒng)一管理,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫選型采用MySQL作為數(shù)據(jù)庫平臺。MySQL是一個開源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),具有體積小、速度快、支持大型的數(shù)據(jù)庫、支持多線程、支持多種存儲引擎等特點(diǎn),在行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。

1.4 功能設(shè)計

結(jié)合管理需求,系統(tǒng)功能設(shè)計包括生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程展示、生態(tài)本底分析管理、生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程實(shí)施監(jiān)管管理、績效指標(biāo)分析管理、第三方交換接口、配置管理等6個模塊,如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能模塊圖

1.5 運(yùn)行模式設(shè)計

系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境包括互聯(lián)網(wǎng)和電子政務(wù)網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,移動巡查數(shù)據(jù)庫服務(wù)、移動巡查應(yīng)用服務(wù)器和巡查終端都是在互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,整個系統(tǒng)的文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器在電子政務(wù)網(wǎng)運(yùn)行,互聯(lián)網(wǎng)和電子政務(wù)通過網(wǎng)閘進(jìn)行連接,如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)運(yùn)行模式圖

2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.1 生態(tài)本底分析模塊實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)提供按工程名稱、工程所在區(qū)域和工程類型對工程進(jìn)行查詢、檢索。通過條件檢索,查看7大類、58大項工程的本底資料,包括項目前期的基本情況、存在的問題、工程目標(biāo)、工程部署、以及工程的相關(guān)圖片、音視頻資料。同時,實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)在地圖上的聯(lián)動展示,如圖4所示。

圖4 生態(tài)本底展示

2.2 生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程實(shí)施監(jiān)管

系統(tǒng)采用柱狀圖、曲線圖等方式,對本底資料進(jìn)行統(tǒng)計匯總,實(shí)時統(tǒng)計各指標(biāo)實(shí)施完成情況,重點(diǎn)工程的進(jìn)度情況,對工程形成有效監(jiān)管,如圖5所示。

2.3 生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程實(shí)施成果展現(xiàn)

根據(jù)后臺錄入的工程信息進(jìn)行詳細(xì)展示,展示內(nèi)容包括工程基本信息、工程階段信息、工程月報、工程巡檢記錄等,展示的形式包括文字、圖片、影像、三維實(shí)景影像以及音視頻等相關(guān)資料。同時,對工程進(jìn)度、工程資金使用情況,采用統(tǒng)計圖、統(tǒng)計報表的方式進(jìn)行展示,如圖6所示。

2.4 績效指標(biāo)分析模塊實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)對績效指標(biāo)按分級、分類、分區(qū)方式進(jìn)行展示,統(tǒng)計分析每項指標(biāo)的完成情況以及達(dá)成情況,采用統(tǒng)計圖和統(tǒng)計表兩種展示方式,并支持分類、分區(qū)、關(guān)鍵字等檢索,如圖7所示。

圖7 生態(tài)效益分區(qū)分級展示

3 結(jié) 語

重慶市山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目監(jiān)管系統(tǒng)的建成,實(shí)現(xiàn)了生態(tài)保護(hù)修復(fù)數(shù)據(jù)收集、分析、應(yīng)用、監(jiān)管的“四位一體”管理,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成監(jiān)管能力,形成問題聯(lián)治、工作聯(lián)動共建共治共享的監(jiān)管體系,凝聚生態(tài)保護(hù)修復(fù)合力,切實(shí)完成了生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程項目的科學(xué)化、精細(xì)化監(jiān)管,保障了重慶市山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作平穩(wěn)有序開展。