基于自然資源衛(wèi)片的執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙鼎杰

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇四地質(zhì)大隊(duì)，貴州 都勻， 558000）

0 引言

隨著我國城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，自然資源開發(fā)和利用形勢日趨緊張，導(dǎo)致自然資源違法行為屢禁不止，呈現(xiàn)爆發(fā)式增長［1］。為此，各級自然資源部門都加大了自然資源執(zhí)法監(jiān)察力度，如，建立常態(tài)化的自然資源巡查和執(zhí)法機(jī)制、利用自然資源部下發(fā)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測圖斑變更調(diào)查成果進(jìn)行自然資源違法行為判定等。這些措施取得了良好的成果，但也存在一定的不足，1）自然資源執(zhí)法監(jiān)察信息化程度低、巡查周期長、效率低；2）2019 年起，自然資源部門按季度下發(fā)衛(wèi)片影像，但眾多衛(wèi)片影像數(shù)據(jù)未有效進(jìn)行整合和處理，在警示、預(yù)防等方面存在滯后性，導(dǎo)致自然資源執(zhí)法效率低［2］。針對這些問題，本文利用GIS、云計(jì)算及移動互聯(lián)等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合自然資源衛(wèi)片執(zhí)法工作，探討了自然資源執(zhí)法監(jiān)察新模式，搭建了自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)資源“一張圖”展示、衛(wèi)片管理以及移動巡查執(zhí)法等功能，極大地提高了自然資源執(zhí)法監(jiān)察的工作效率，讓自然資源違法行為“發(fā)生在初始、解決在萌芽”，有效遏制自然資源違法案件的增長。

1 建設(shè)內(nèi)容

自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括“兩個網(wǎng)絡(luò)”“一個數(shù)據(jù)資源中心”“兩個應(yīng)用子系統(tǒng)”。

1）“兩個網(wǎng)絡(luò)”是根據(jù)自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)管理的需求，搭建政務(wù)內(nèi)網(wǎng)端和互聯(lián)網(wǎng)端兩個網(wǎng)絡(luò)。兩個網(wǎng)絡(luò)利用防火墻進(jìn)行邏輯隔離，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器部署在政務(wù)內(nèi)網(wǎng)端的自然資源云上，互聯(lián)網(wǎng)端不能直接訪問數(shù)據(jù)。互聯(lián)網(wǎng)端利用4G/5G 無線通信網(wǎng)絡(luò)，在安全接入機(jī)制的基礎(chǔ)上，采用VPN 安全認(rèn)證和加密傳輸技術(shù)［3］，實(shí)現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，在保障數(shù)據(jù)安全的前提下，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享交換和執(zhí)法監(jiān)察業(yè)務(wù)的處理。

2）“一個數(shù)據(jù)資源中心”是將自然資源執(zhí)法監(jiān)察的電子地圖、時間序列衛(wèi)片、衛(wèi)片監(jiān)測變化圖斑以及自然資源利用規(guī)劃和現(xiàn)狀等多格式、多精度數(shù)據(jù)進(jìn)行有效組織、存儲和管理，實(shí)現(xiàn)各類自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和實(shí)時性。統(tǒng)一性是規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)和格式，確保數(shù)據(jù)成果在應(yīng)用子系統(tǒng)的通用性。實(shí)時性是根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，依托專業(yè)軟件，制定數(shù)據(jù)更新機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

3）“兩個應(yīng)用子系統(tǒng)”包括Web 端應(yīng)用子系統(tǒng)和移動端應(yīng)用子系統(tǒng)。Web 端應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自然資源執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)資源的圖文一體化、時空一體化展示、查詢、統(tǒng)計(jì)和分析、衛(wèi)片管理、執(zhí)法監(jiān)察管理等。移動端應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自然資源執(zhí)法外業(yè)圖斑核實(shí)、日常巡查、違法案件執(zhí)法和動態(tài)跟蹤管理等。兩個應(yīng)用子系統(tǒng)相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作的內(nèi)外一體化管理，極大提高了自然資源執(zhí)法的效能。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察流程設(shè)計(jì)

自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察是利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)對轄區(qū)內(nèi)的自然資源開發(fā)、利用和保護(hù)情況進(jìn)行監(jiān)測，通過不同時序的衛(wèi)片數(shù)據(jù)比對，找出自然資源變化圖斑，并進(jìn)行合法性判定，最后對疑似自然資源違法圖斑進(jìn)行巡查和執(zhí)法，確保自然資源違法行為及時有效處理［4］。自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察流程包括準(zhǔn)備階段、數(shù)據(jù)處理階段、巡查和執(zhí)法階段以及結(jié)案歸檔階段。準(zhǔn)備階段是收集與自然資源相關(guān)的矢量數(shù)據(jù)和衛(wèi)片數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理階段是利用系統(tǒng)將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行疊置套合分析，自動化地找出變化圖斑，并進(jìn)行智能化的合法判定，從而獲得自然資源疑似違法圖斑；巡查和執(zhí)法階段是將變化圖斑下發(fā)給自然資源執(zhí)法監(jiān)察人員進(jìn)行現(xiàn)場巡查核實(shí)，核實(shí)完畢后，對違法圖斑進(jìn)行現(xiàn)場執(zhí)法和后期持續(xù)跟蹤，確保違法行為及時整改；辦理歸檔階段是自然資源變化圖斑巡查和執(zhí)法完畢后，對相關(guān)資源進(jìn)行歸檔。自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察流程設(shè)計(jì)示意圖如圖1 所示。

圖1 自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察流程設(shè)計(jì)示意圖

2.2 系統(tǒng)核心架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)依托市級自然資源一體化信息管理平臺，基于SOA 架構(gòu)的理念和方法，采用B/S 結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)核心架構(gòu)。系統(tǒng)核心架構(gòu)覆蓋軟硬件、數(shù)據(jù)、政策機(jī)制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)和應(yīng)用，主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層（IaaS）、數(shù)據(jù)資源層（DaaS）、基礎(chǔ)服務(wù)層（PaaS）以及應(yīng)用層（SaaS）［5］。系統(tǒng)核心架構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)核心架構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

基礎(chǔ)設(shè)施層（IaaS）是基于市級自然資源云服務(wù)平臺提供的硬件資源，在政務(wù)內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩個網(wǎng)絡(luò)上，部署相關(guān)的軟件資源，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。數(shù)據(jù)資源層（DaaS）是根據(jù)業(yè)務(wù)需求，構(gòu)建自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)資源中心，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐。基礎(chǔ)服務(wù)層（PaaS）是開發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的應(yīng)用程序，包括地圖服務(wù)、查詢統(tǒng)計(jì)服務(wù)、預(yù)警監(jiān)控服務(wù)、巡查上報(bào)服務(wù)、衛(wèi)片執(zhí)法處理服務(wù)以及內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換服務(wù)等。應(yīng)用層（SaaS）是實(shí)現(xiàn)自然資源執(zhí)法監(jiān)察業(yè)務(wù)管理和服務(wù)的功能窗口，為自然資源管理人員、巡查執(zhí)法人員提供服務(wù)，包括Web 端子系統(tǒng)和移動端子系統(tǒng)。兩側(cè)是保障系統(tǒng)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全保障體系。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)資源中心包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、自然資源空間數(shù)據(jù)庫、政務(wù)內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫以及互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。其中基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫一方面是通過服務(wù)調(diào)用的方式，獲取電子地圖數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)以及地名地址數(shù)據(jù)等；另一方面是自然資源部下發(fā)的季度衛(wèi)片數(shù)據(jù)。自然資源空間數(shù)據(jù)庫包括土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)利用現(xiàn)狀和規(guī)劃數(shù)據(jù)、建設(shè)用地報(bào)批數(shù)據(jù)、土地供應(yīng)數(shù)據(jù)、自然資源疑似違法圖斑數(shù)據(jù)以及基本農(nóng)田保護(hù)數(shù)據(jù)等。政務(wù)內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫包括自然資源執(zhí)法案件數(shù)據(jù)、違法查處過程數(shù)據(jù)以及用戶數(shù)據(jù)等。互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫包括巡查上報(bào)數(shù)據(jù)、執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)以及變化圖斑核實(shí)數(shù)據(jù)等。自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)資源中心建設(shè)內(nèi)容示意圖如圖3 所示。

圖3 自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)資源中心建設(shè)內(nèi)容示意圖

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作實(shí)際調(diào)研情況和需求分析，結(jié)合自然資源衛(wèi)片執(zhí)法核查，搭建自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)。系統(tǒng)包括Web 端應(yīng)用子系統(tǒng)和移動端應(yīng)用子系統(tǒng)，其中Web 端應(yīng)用子系統(tǒng)采用Eclipse 平臺，利用Java 語言進(jìn)行開發(fā)，GIS 相關(guān)功能通過調(diào)用ArcGIS API for Java Script 接口實(shí)現(xiàn)；移動端應(yīng)用子系統(tǒng)采用Android 系統(tǒng)開發(fā)，GIS相關(guān)功能通過調(diào)用ArcGIS for Android API 接口實(shí)現(xiàn)［6］。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖如圖4 所示。

圖4 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖

3.1 Web端應(yīng)用子系統(tǒng)

Web 端應(yīng)用子系統(tǒng)主要包括地圖管理、衛(wèi)片管理、統(tǒng)計(jì)分析管理、違法圖斑管理、預(yù)警監(jiān)控以及用戶管理功能。

地圖管理實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)地理信息、自然資源空間數(shù)據(jù)、自然資源監(jiān)測變化圖斑、違法圖斑等數(shù)據(jù)的“一張圖”展示，可以進(jìn)行疊加展示、圖文展示、多屏對比展示以及卷簾對比展示等，還提供地圖基本操作以及點(diǎn)選查詢等功能。衛(wèi)片管理實(shí)現(xiàn)了多時序的衛(wèi)片數(shù)據(jù)基本信息管理、變化圖斑提取、變化圖斑合法性判斷以及圖斑批量下發(fā)等功能，為自然資源巡查執(zhí)法工作提供重要的數(shù)據(jù)支撐［7］。

統(tǒng)計(jì)分析管理是在常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)測圖斑的統(tǒng)計(jì)分析，從而能夠?qū)崟r統(tǒng)計(jì)監(jiān)測變化圖斑的核實(shí)情況，如，某一行政區(qū)劃內(nèi)圖斑核實(shí)情況統(tǒng)計(jì)、執(zhí)法監(jiān)測圖斑情況統(tǒng)計(jì)等，同時還提供屬性信息組合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

違法圖斑管理通過接收移動端巡查執(zhí)法情況信息，對違法圖斑處置的進(jìn)度情況用不同顏色高亮顯示，從而直觀地在地圖上進(jìn)行顯示。

預(yù)警監(jiān)控主要是對衛(wèi)片監(jiān)測變化圖斑執(zhí)法監(jiān)察全過程進(jìn)行預(yù)警，覆蓋了自然資源執(zhí)法監(jiān)察從發(fā)現(xiàn)、核查、執(zhí)法到結(jié)案等內(nèi)容，在各個監(jiān)管環(huán)節(jié)設(shè)置“亮燈”預(yù)警和短信提醒服務(wù)，從而確保違法案件監(jiān)察的效率。

3.2 移動端應(yīng)用子系統(tǒng)

移動端應(yīng)用子系統(tǒng)主要包括自然資源監(jiān)測變化圖斑核查管理、日常巡查管理、執(zhí)法監(jiān)察管理以及系統(tǒng)設(shè)置等功能。自然資源監(jiān)測變化圖斑核查管理是對衛(wèi)片下發(fā)的圖斑進(jìn)行現(xiàn)場核實(shí)，通過導(dǎo)航定位快速到達(dá)現(xiàn)場后，進(jìn)行快速取證和核實(shí)，并將核實(shí)后的結(jié)果上報(bào)上級管理人員。日常巡查管理是根據(jù)日常巡查任務(wù)，對自然資源進(jìn)行巡查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)疑似自然資源違法行為時，一方面調(diào)用相關(guān)資料輔助判斷；另一方面將違法行為相關(guān)情況進(jìn)行上報(bào)。執(zhí)法監(jiān)察管理是當(dāng)確認(rèn)為違法行為后，根據(jù)自然資源違法案件管理的相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行現(xiàn)場執(zhí)法，如，現(xiàn)場拆除或定期整改等，同時還持續(xù)對違法案件進(jìn)行動態(tài)跟蹤，確認(rèn)整改完畢后，填寫結(jié)案登記表并歸檔。系統(tǒng)設(shè)置管理主要包括人員基本信息設(shè)置、巡查路徑設(shè)置以及設(shè)備的各類硬件設(shè)置［8］。

4 結(jié)語

本文在利用GIS、云計(jì)算以及移動互聯(lián)數(shù)據(jù)庫等技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察工作，搭建了自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)后，優(yōu)化了傳統(tǒng)自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察模式，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)片變化圖斑調(diào)查和巡查一體化、巡查和執(zhí)法一體化管理。收集、整理和入庫了自然資源各類數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建了自然資源衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)資源中心，讓數(shù)據(jù)組織和管理規(guī)范化和信息化。搭建系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)成果展示，衛(wèi)片變化監(jiān)測圖斑從下發(fā)、合法性判斷、核查、執(zhí)法到結(jié)案全過程管理以及移動執(zhí)法監(jiān)察等功能，改變了傳統(tǒng)自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作流程，讓自然資源執(zhí)法監(jiān)察更加精細(xì)化和智能化，極大提高了工作效率，縮短了違法圖斑執(zhí)法的時限。

目前系統(tǒng)運(yùn)行良好，但存在圖斑數(shù)據(jù)屬性填寫不全、內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)更新不及時等問題。下一步，系統(tǒng)將進(jìn)一步豐富數(shù)據(jù)資源和完善數(shù)據(jù)工作，為自然資源執(zhí)法監(jiān)察提供更好的服務(wù)。