水利工程移民工作全生命周期信息系統開發與應用

摘 要：為解決水利工程建設征地移民工作中存在的信息獲取效率低、信息管理成本高、信息服務水平低等問題，基于“互聯網＋云架構”體系，以ＷｅｂＧＩＳ 技術和數據庫管理系統（ＤＢＭＳ）為支撐，采用面向對象的Ｊａｖａ ＥＥ 開發平臺以及ＡＯＰ 等軟件開發技術，開發一套水利工程移民工作全生命周期信息系統。該系統為移民管理機構、項目業主、設計單位、移民群眾等各利益相關方提供移民信息動態采集、處理、存儲、分析、管理、決策支持、展示、信息發布等全方位數據服務，滿足水利工程移民項目全生命周期的業務需求。該系統在黃河黑山峽水利樞紐、古賢水利樞紐等工程移民中進行實踐應用，顯著提高了移民工作數據管理水平和使用效能，取得了良好的經濟和社會效益。

關鍵詞：水利工程；建設征地移民；信息系統；全生命周期

中圖分類號：Ｄ６３２．４；ＴＶ６１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．１２．０２０

引用格式：趙量，蘆璐，劉翠芬，等．水利工程移民工作全生命周期信息系統開發與應用［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（１２）：１２３－１２６．

水庫移民是一項復雜的社會系統工程，關系到移民生產生活的恢復、水利工程建設的推進。涉及移民工作的信息量龐大，從項目規劃、設計、實施到驗收，貫穿工程建設整個過程，移民管理機構、項目業主、設計單位、監督評估單位、地方政府、移民個人及社會公眾都對此類信息有使用需求。但是，目前信息管理技術手段仍然落后，存在信息獲取效率低、信息管理成本高、信息服務水平低等問題，與新時期信息化管理要求有很大差距。２０１９ 年水利部編制了《智慧水利總體方案》，明確了移民監管智能化的任務，提出要完善建設征地移民補償、優化移民安置方案、對移民安置全過程進行歷史溯源、采用移民信息數字一張圖等形式對移民工程進度進行實時監控、增強移民信息對移民群眾的服務能力等具體要求。為滿足移民信息化發展要求，有必要面向移民工作全過程，建設移民信息管理平臺和系統，不斷深化應用，促進移民工作的規范化、標準化和信息化［１］ 。通過實時監控移民信息、準確掌握移民情況、科學編制移民規劃、加強動態監督管理、嚴格規范安置實施、切實保障移民利益，全方位提高移民工作效能，為移民工作的“智慧規劃、智慧安置、智慧監管、智慧扶持”提供有力的技術支撐。為響應智慧水利建設要求，提升移民工作全過程信息管理水平，筆者開發了水利工程移民工作全生命周期信息系統，基于“互聯網＋云架構”體系，采用面向對象的Ｊａｖａ ＥＥ 開發平臺以及ＡＯＰ 等軟件開發技術，對移民信息進行采集、分析、管理、利用，以期提升移民工作全過程信息管理水平。

１ 系統總體框架

水利工程移民工作全生命周期信息系統包括基礎設施層、基礎數據層、應用服務層、業務應用層、用戶層，其總體框架見圖１。

１）基礎設施層。其包括搭建系統的計算機、互聯網、服務器及系統管理軟件等軟硬件設施。

２）基礎數據層。該層基礎數據分為源數據和業務基礎數據兩種類型，其中：源數據包括移民規劃、設計、實施過程中的原始數據，具體有實物指標數據、空間地理信息數據、公共服務數據以及檔案數據；業務基礎數據包括對源數據經過分析、加工產生的規劃成果數據以及移民實施過程中的計劃、資金、進度、質量等監控數據。

３）應用服務層。其是連接基礎數據層和業務應用層的橋梁，一方面為移民業務應用層提供基礎數據，另一方面為基礎數據層提供業務算法模型，具體包括數據庫適配器、字典服務、數據服務、日志服務、安全服務、配置服務和事務服務。

４）業務應用層。其涵蓋直接供用戶使用的各類業務應用系統，包括征地移民實物指標數字化采集系統、征地移民實物信息管理分析系統、征地移民安置規劃設計輔助分析系統、征地移民安置管理信息系統。

５）用戶層。其包括使用信息系統的用戶對象，具體有移民管理機構、項目業主、設計單位、監督評估單位、移民個人及社會公眾。

２ 各子系統設計

１）征地移民實物指標數字化采集系統。以平板電腦、手機等便攜式電子設備為載體，選用Ａｎｄｒｏｉｄ 移動操作系統和Ｊａｖａ 開發語言，開發采集系統。該子系統設計了完備的移民實物指標數據庫，實現對移民戶房屋及附屬建筑物等實物指標數據的一體化采集，數據采集與入庫的同步化，以及對錄入數據進行查詢、編輯、匯總、輸出等操作［２］ 。

２）征地移民實物信息管理分析系統。對移動端實物調查數據進行統計，同步移動端與ＰＣ 端平臺數據。采用３Ｓ 技術實現空間信息與移民數據的關聯，對移民過程中產生的各種文本數據、多媒體影像數據、地理信息數據等進行管理。在該系統中以移民戶為單位，生成各移民戶房屋及附屬物實物明白卡、土地及地面附著物實物明白卡，按省、市、縣、鄉、行政村等不同層級統計輸出人口、占用土地面積、占用房屋以及補償費用等，實時對移民情況進行統計和分析。

３）征地移民安置規劃設計輔助分析系統。面向水利工程設計單位開發該子系統，可確定建設征地影響范圍以及農村、企業、專業項目等各類影響對象，制定輔助生產安置規劃、搬遷安置規劃，確定補償投資等業務需求。另外，該子系統提供規劃設計所需的各種行業規范、技術標準，基于移民戶房屋及附屬物、土地及地面附著物等實物數量和經批復的補償標準，構建補償投資計算平臺，輸出補償資金明白卡等。

４）征地移民安置管理信息系統。面向業主和行政主管部門開發該子系統，對移民遷建、專項工程復建進度、質量控制、土地調整、資金使用等情況進行跟蹤管理，明確管理層級，規定審批流程和審批權限。

３ 系統關鍵業務功能實現

根據移民工作各階段要求、特點和信息化技術的發展趨勢，從建立一個可持續動態更新、覆蓋移民工作全生命周期管理的信息平臺方面考慮，需要完成的移民工作信息化關鍵業務主要體現在移民信息集成與動態管理、信息共建共享、自適應管理模型構建、“互聯網＋云架構”體系搭建。

１）移民信息集成與動態管理。移民工作全生命周期信息系統旨在建立一個移民工作相關方協同工作和使用的共建共享平臺，以“實物指標能核查、征遷進度可監控、征遷資金可溯源、安置效果易評價”為建設目標，滿足上一級移民業務主管部門對下一級業務主管部門、項目業主對設計單位和移民實施責任單位、監督評估單位對監督對象的信息管理需求，滿足移民安置工作各參與主體對移民資金的下達和使用進行全程溯源管理的需求，滿足移民業務主管部門及地方實施管理機構對移民搬遷安置進度、居民點建設進度、工程質量、生產用地調整和劃撥情況、生產開發方案的落實情況、專項設施復建工作量的完成情況、移民投資的完成情況、計劃進度與實際進度匹配程度等移民安置信息進行動態管理的需求。

移民工作全生命周期信息系統可以覆蓋移民工作“事前、事中和事后”的全生命周期動態業務。事前工作包括實物調查、移民安置規劃，事中工作包括計劃、資金、質量、進度、安置實施、監督評估等動態的業務管理，事后工作包括后期扶持管理、庫區地質災害管理等。各項功能與移民日常管理工作緊密結合，形成了一套完整的移民管理數據鏈和業務鏈。

２）信息共建共享。移民信息化面向的是多層級、多單位用戶對象。多層級用戶對象覆蓋從中央、省、市、縣、鄉鎮各級地方政府和移民管理機構，多單位用戶對象是指業務主管部門、項目業主、設計單位、監督評估單位、地方政府、移民個人及社會公眾等。通過建立水利移民工作所涉及多方人員組成的聯合工作組，各方可以使用統一平臺開展工作或查詢信息，從而實現信息共享。

３）自適應管理模型構建。在實際工作中不同工程之間、同一工程不同地域之間會存在移民管理業務不同的情況。因此，設計信息系統時，結合不同項目特點，采用柔性的軟件設計方法，使信息系統各層次之間呈松散結合狀態，建立一個能夠適應不同地域、不同工程的自適應管理模型，提高系統的業務適應性和功能可擴展性。在系統推廣應用時，通過參數配置和少量的適應性開發，即可滿足不同用戶的個性化需求。自適應管理模型采用面向對象技術的Ｊａｖａ ＥＥ 開發平臺，使用ＡＯＰ（Ａｓｐｅｃｔ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）等面向對象的軟件開發技術對業務邏輯的各個部分進行隔離，降低業務邏輯各部分之間的耦合度，提高系統的可重用性、系統框架的擴展性、系統開發建設效率；采用分層設計思想，從邏輯上將系統功能劃分為若干層，層與層之間有一定的弱聯系，降低了系統各部分之間的強耦合度，使層與層之間松散結合，從而增強了系統的拓展性。

４）“互聯網＋云架構”體系搭建。水利工程移民工作全生命周期信息系統采用當前主流的大型數據庫和成熟的軟件開發平臺，其以ＷｅｂＧＩＳ 技術和數據庫管理系統（ＤＢＭＳ） 為支撐，整個體系為“互聯網＋云架構”，以“ＳａａＳ”（軟件即服務）和“ＩＡＡＳ”（基礎設施即服務）向用戶提供服務，從而避免系統重復建設、降低用戶應用成本。系統應用終端的形式是多樣化的，相關工作者可以使用臺式機或者筆記本電腦、平板電腦或者手機實時訪問，移民群眾和社會公眾可以使用自助查詢終端等設備進行訪問。

４ 系統應用成果

水利工程移民工作全生命周期信息系統經過不斷升級，先后應用于黃河黑山峽水利樞紐工程、黃河古賢水利樞紐工程、河南登封大熊山抽水蓄能電站、岱海生態應急補水工程等建設征地與移民安置工作中，顯著提高了移民工作海量數據的管理和使用效率，取得了良好的經濟和社會效益。

４．１ 實物調查階段

在黃河黑山峽水利樞紐工程移民實物調查階段，聯合調查組使用了征地移民實物指標數字化采集系統，利用其數據采集與入庫一體化功能，省去了將紙質媒介數據人工輸入計算機的過程，減少了人為輸入數據的錯誤，提高了實物調查成果的精度。尤其在對地理信息數據和多媒體影像數據集成方面，該系統具有傳統調查方式無法企及的優越性［３－４］ 。實物指標數字化采集系統Ａｐｐ 界面見圖２。

４．２ 規劃設計階段

基于采集的原始數據，采用征地移民安置規劃設計輔助分析系統，可對統一存儲的數據進行查詢、分析和預測等，并將結果應用于輔助決策。

１）淹沒影響范圍分析。黑山峽河段開發方案分為一級、二級等多種方案，比選壩址多、比選水位多，對重要淹沒對象和人口稠密等重點區域的指標測算要求較高。在傳統二維地形圖上提取淹沒影響數據時，需要手工勾繪水庫淹沒線，人工統計淹沒影響數據，極易出錯。對此，采用ＷｅｂＧＩＳ 技術開發淹沒影響分析工具，利用ＤＥＭ、ＤＯＭ 建立三維場景，導入沿程回水高程表、斷面線等數據，結合淹沒線生成工具、設置斷面加密技術、拓撲容差技術等，自動生成多種水位方案的淹沒范圍。之后，自動統計匯總不同方案的征地實物指標和投資數據，為規劃方案比選、水庫規模論證和投資控制提供重要參考。黑山峽水利樞紐工程多水位方案的淹沒影響范圍分析界面見圖３。

２）基于ＧＩＳ 的移民安置方案擬定。移民安置方案擬定是一項復雜的工作，要征求移民、安置區居民、地方政府的意見，綜合考慮安置地的土地環境容量、水環境容量、地形地質條件等因素，限制條件多。以前移民安置方案的擬定主要依靠人工經驗，往往重復大量低效工作，方案頻繁變更。現在可以充分發揮ＧＩＳ 系統集成分析和直觀展示的優勢，將需要考慮的多種指標和限制因素量化， 引入ＳＷＯＴ 規劃分析工具、ＴＯＰＳＩＳ 綜合評價模型等，使用ＧＩＳ 系統提供的空間拓撲分析和網絡分析等功能，輔助擬定移民安置方案，直觀展示方案，幫助科學決策。該分析模塊在黑山峽水利樞紐工程移民新址遷建比選中進行了應用，為編制選址方案報告提供了有力支撐。

３）征地移民補償概（估）算編制。移民補償費用是進行方案比選的重要指標，直接關系移民群眾等各方的切身利益，是各方關注的焦點。針對使用Ｅｘｃｅｌ工具概（估）算效率低下且容易出錯的問題，在黑山峽水利樞紐工程移民概（估）算編制工作中，使用概（估）算編制工具模塊，自動調用基礎數據進行計算，可減少計算過程中的人工干預，從而保證計算結果的準確性。同時，基于插件式的計算配置工具設置的補償費用計算規則，為實施階段的分戶資金測（估）算提供了本底數據，便于實施階段的分戶建卡、協議簽訂以及資金兌付等，輔助基層業務人員工作，提高精細化管理水平。

４．３ 移民實施階段

針對水利工程建設征地移民安置工作特點和各方需求，開發貫穿移民實施全過程的“互聯網＋移民”信息平臺。通過研發規劃管理、實施管理、資金使用、設計變更、綜合驗收等業務應用，促進管理工作的規范化、標準化，能極大地減少移民管理工作量。通過促進各方參與、及時采集信息、延伸管理觸角，改變傳統的工作模式，可實現信息共享與業務協同，提高工作效率和管理效能。在實施過程中同步建立完整的電子檔案，可實現移民指標可核查、資金使用可追溯、實施進度可掌控、安置效果可評價。征地移民安置管理信息系統在古賢水利樞紐工程的應用界面見圖４。

５ 結束語

水利工程移民工作全生命周期信息系統，涉及前期規劃、設計、實施、監督評估、后評價等階段，集數字、文本、影像、空間地理信息等多粒度移民數據的有機融合，適用于多工程、多階段、多單位、多層級用戶，具有實物指標數據采集、規劃設計、資金管理、檔案管理等功能，實現了業務主管部門、項目業主、設計單位、監督評估單位、地方政府等多方人員組成的聯合工作組共同推進工程建設的目標。

隨著新形勢下移民業務需求變化和信息技術高速發展，在移民信息系統功能升級、架構優化、新技術引入等方面有望繼續發展，促進互聯網＋、大數據、ＶＲ 和空間信息技術手段與水利工程以及其他大型基礎設施建設工程移民業務的深度融合，在規劃設計、方案輔助決策等方面做好技術儲備，不斷推進移民工作信息化與智能化。

參考文獻：

［１］ 郭亮亮，羅天文，趙朝彬，等．智慧水利背景下水庫移民信息化建設［Ｊ］．水利水電快報，２０２２，４３（４）：１２３－１２７．

［２］ 王國強，郭亮亮，羅天文，等．信息化技術在水庫移民信息采集中的應用［Ｊ］．人民黃河，２０２０，４２（１１）：１６２－１６５．

［３］ 陳戰武，趙量．水利工程移民實物指標數字化采集系統開發研究［Ｊ］．河南水利與南水北調，２０２１，５０（２）：８０－８２．

［４］ 劉翠芬，趙量．地理信息技術在蘇丹蘇河水庫征地移民實物調查中的應用［Ｊ］．中國農村水利水電，２０１１（１０）：１０６－１０８．

【責任編輯 栗 銘】

基金項目：國家重點研發計劃項目（２０２３ＹＦＣ３２０６７０３）