采煤塌陷綜合治理項(xiàng)目庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

管懷重

摘 要：本文以淮北市采煤塌陷綜合治理項(xiàng)目庫的建設(shè)方案為例，該項(xiàng)目庫涵蓋了多類型、多來源的項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)，并開發(fā)了項(xiàng)目庫管理系統(tǒng)。項(xiàng)目庫的建成實(shí)現(xiàn)了塌陷地整治項(xiàng)目監(jiān)管工作的信息化，為國土部門土地綜合整治項(xiàng)目信息化管理提供了良好范例。

關(guān)鍵詞：采煤塌陷；治理；項(xiàng)目管理；GIS

淮北市是國家重要的能源城市，煤炭資源豐富，煤炭資源的開采在為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的同時(shí)也形成了大量的采煤塌陷地，初步統(tǒng)計(jì)，因采煤累計(jì)塌陷土地約25萬畝，預(yù)計(jì)到2020年，還將新增塌陷地23萬畝。采煤塌陷對環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和人民群眾生活造成一定的影響。對煤礦地區(qū)地表塌陷治理、管理和預(yù)測對于維護(hù)本地區(qū)的生態(tài)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。為實(shí)現(xiàn)采煤塌陷區(qū)綜合治理項(xiàng)目的信息化管理，本文設(shè)計(jì)了淮北市采煤塌陷綜合治理項(xiàng)目庫建庫方案，并開發(fā)了項(xiàng)目庫管理系統(tǒng)。

1 建設(shè)內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)

1.1 建設(shè)內(nèi)容

淮北市采煤塌陷綜合治理項(xiàng)目庫是在土地利用數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，結(jié)合塌陷地專題數(shù)據(jù)，研究如何利用GIS技術(shù)建立全市采煤塌陷綜合治理項(xiàng)目庫，實(shí)現(xiàn)塌陷地治理項(xiàng)目監(jiān)管工作的信息化、科學(xué)化和規(guī)范化。項(xiàng)目庫建設(shè)內(nèi)容主要包括：淮北市采煤塌陷地調(diào)查資料數(shù)字化、淮北市塌陷地項(xiàng)目庫建設(shè)、塌陷地項(xiàng)目庫管理系統(tǒng)建設(shè)。通過項(xiàng)目庫及其管理系統(tǒng)的建設(shè)，能夠?qū)崟r(shí)掌握項(xiàng)目的進(jìn)展情況和資金投入情況，通過施工區(qū)實(shí)景照片和視頻能夠看到項(xiàng)目的建設(shè)成效和現(xiàn)場情況，還能管理項(xiàng)目的全程審批資料。另外，對塌陷區(qū)域及其預(yù)測數(shù)據(jù)分布、土地利用數(shù)據(jù)等分析能夠?yàn)轫?xiàng)目治理規(guī)劃提供決策支持。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

整合多類型、多來源數(shù)據(jù)，建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)：系統(tǒng)的運(yùn)行必須建立在堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上。系統(tǒng)數(shù)據(jù)涉及土地利用數(shù)據(jù)庫、項(xiàng)目報(bào)備數(shù)據(jù)、治理規(guī)劃、塌陷地和預(yù)測數(shù)據(jù)以及圖片、視頻和文檔資料等數(shù)據(jù)，具有多來源、多類型等特點(diǎn)。項(xiàng)目建設(shè)首先要制訂合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與安全策略，以邏輯一致性、數(shù)據(jù)唯一性、強(qiáng)關(guān)聯(lián)性作為數(shù)據(jù)原則，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的數(shù)、圖、表一致，數(shù)據(jù)關(guān)系嚴(yán)謹(jǐn)，滿足對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一高效管理的要求。建立科學(xué)的信息化數(shù)據(jù)管理體系：在豐富的系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，建立科學(xué)的信息化數(shù)據(jù)管理體系。系統(tǒng)可提供一站式的數(shù)據(jù)查詢，充分利用數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，追溯每一條數(shù)據(jù)涉及的數(shù)、圖、表等信息，提供完整的數(shù)據(jù)鏈條。

2 項(xiàng)目庫建設(shè)

2.1 建庫原則

唯一性原則：在收集整理項(xiàng)目庫資料及其數(shù)字化過程中可能存在數(shù)據(jù)重復(fù)的情況，應(yīng)保證數(shù)據(jù)記錄的唯一性，每個(gè)項(xiàng)目都要有唯一對應(yīng)的圖斑。原件存檔原則：對于表格、圖件、責(zé)任書審批材料等具有原始記錄的原件，都要采集掃描件，并對掃描件建立檔案記錄，獨(dú)立存儲于對應(yīng)的表中，確保每一個(gè)文件都有據(jù)可依。對于登記表、匯總表、一覽表等項(xiàng)目信息表、經(jīng)費(fèi)預(yù)算表等管理大量字段的表格，除原件存儲外，還要對字段進(jìn)行提取，建立關(guān)系數(shù)據(jù)表，并與空間數(shù)據(jù)建立對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)查詢與管理。標(biāo)準(zhǔn)化命名原則：所有圖斑、圖片、視頻和文檔等資料均按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編號命名，以編號作為主要字段進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以保證各數(shù)據(jù)之間能建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

2.2 建庫思路

綜合治理項(xiàng)目庫是本項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)，本項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)，又有非空間數(shù)據(jù)。其中空間數(shù)據(jù)包括土地利用數(shù)據(jù)、治理項(xiàng)目數(shù)據(jù)和其他專題數(shù)據(jù)；非空間數(shù)據(jù)包括項(xiàng)目的一些擴(kuò)展屬性、圖片、視頻、文檔和系統(tǒng)運(yùn)維支撐數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)入庫

項(xiàng)目庫數(shù)據(jù)來源主要有淮北市土地利用數(shù)據(jù)庫、淮北市土地復(fù)墾整理中心提供的項(xiàng)目坐標(biāo)、說明、圖片、視頻和文檔等項(xiàng)目報(bào)備資料數(shù)據(jù)以及淮北礦業(yè)集團(tuán)和皖北煤電集團(tuán)提供的塌陷地資料。

2.3.1 空間數(shù)據(jù)入庫

空間數(shù)據(jù)主要包括土地利用數(shù)據(jù)庫、項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫、塌陷地?cái)?shù)據(jù)庫以及規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，主要來源于二調(diào)數(shù)據(jù)庫、項(xiàng)目報(bào)備數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)和其他格式的數(shù)據(jù)。針對不同來源的數(shù)據(jù)可以選擇不同的方法來入庫。

2.3.2 屬性（非空間）數(shù)據(jù)入庫

屬性（非空間）數(shù)據(jù)是指與項(xiàng)目相關(guān)的圖片、視頻和文檔資料等。需要將這些數(shù)據(jù)以數(shù)字化的格式，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行組織命名，再將其存入數(shù)據(jù)庫，并與空間數(shù)據(jù)建立連接關(guān)系。

3 管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)

3.1 開發(fā)環(huán)境

項(xiàng)目庫管理系統(tǒng)采用基于Windows操作系統(tǒng)平臺開發(fā)，以Visual Studio 2010為開發(fā)環(huán)境，選擇C#為開發(fā)語言，利用ArcGIS Engine提供的相關(guān)接口控件來定制開發(fā)系統(tǒng)所涉及到的相關(guān)功能。C#是一種現(xiàn)代的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，它主要是面向采用Microsoft .Net Framework來開發(fā)應(yīng)用程序的開發(fā)人員。C#是在Visaul Basic和C/C++基礎(chǔ)上發(fā)展起來的更為清晰和富有邏輯的編程語言，具有功能強(qiáng)大且簡單的特性，它提高了開發(fā)人員的工作效率，同時(shí)也致力消除在編程的過程中可能導(dǎo)致嚴(yán)重結(jié)果的錯誤，也保持了開發(fā)人員所需要的靈活性和強(qiáng)大性。

3.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

項(xiàng)目庫管理系統(tǒng)采用C/S分布式架構(gòu)，分為三層架構(gòu)體系，即數(shù)據(jù)層、邏輯層和表現(xiàn)層。系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)主要集中在客戶端，利用C#以及ArcGIS Engine組件開發(fā)客戶端應(yīng)用，從而可以組織復(fù)雜的邏輯并具有較高的性能，使用前需要安裝客戶端軟件。

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

淮北市采煤塌陷綜合治理項(xiàng)目庫管理系統(tǒng)功能主要包括基礎(chǔ)地圖操作、項(xiàng)目庫概覽、查詢統(tǒng)計(jì)、項(xiàng)目管理、空間分析、系統(tǒng)維護(hù)六大模塊。

3.3.1 地圖操作模塊

系統(tǒng)充分利用GIS系統(tǒng)的特點(diǎn)，提供了豐富的基礎(chǔ)地圖功能，包括：圖形操作、圖層控制、測量工具、對象屬性查看、地圖打印輸出。

3.3.2 項(xiàng)目庫概況總覽

對全市所有塌陷地治理項(xiàng)目概況的總覽，通過此功能可以方便的獲取土地綜合治理概況、已治理塌陷地概況、治理中塌陷地概況和未治理塌陷地概況的信息。

3.3.3 查詢統(tǒng)計(jì)模塊

項(xiàng)目查詢：用戶可以在指定的項(xiàng)目圖層中根據(jù)查詢條件來查詢所需項(xiàng)目，查詢的可選條件有項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目類別、所在區(qū)域、年份，治理狀態(tài)等。統(tǒng)計(jì)圖表：對查詢的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以按照年份、項(xiàng)目類別、區(qū)域來統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的治理面積、投資金額、新增耕地、經(jīng)濟(jì)效益等，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可用柱狀圖、餅狀圖和折線圖的方式顯示，并能夠打印輸出。

3.3.4 項(xiàng)目信息管理

項(xiàng)目信息管理主要是對項(xiàng)目的增加、刪除、轉(zhuǎn)移，對項(xiàng)目的圖片、視頻和文檔的管理及其相關(guān)屬性信息的修改等：新增項(xiàng)目：輸入項(xiàng)目信息和圖斑坐標(biāo)文件，將項(xiàng)目添加到項(xiàng)目庫當(dāng)中；刪除項(xiàng)目：將指定的項(xiàng)目從項(xiàng)目庫中移除；轉(zhuǎn)移項(xiàng)目：將治理中的項(xiàng)目轉(zhuǎn)移到已治理的項(xiàng)目當(dāng)中；信息修改：修改選定項(xiàng)目的屬性信息；圖片、視頻管理：管理項(xiàng)目的圖片和視頻等媒體信息；文檔管理：對項(xiàng)目涉及到的相關(guān)文檔進(jìn)行集中管理。

3.3.5 空間分析模塊

系統(tǒng)提供了多種空間分析功能，包括緩沖區(qū)分析、疊置分析和三維分析。其中三維分析是指填土量估算，即根據(jù)全市未治理的采煤塌陷區(qū)域情況，提供全市采煤塌陷區(qū)域治理所需填土土方量估算功能，為全市范圍的采煤塌陷治理工作提供規(guī)劃參考。

3.3.6 運(yùn)行維護(hù)模塊

基本功能包括：安全認(rèn)證、用戶管理、權(quán)限管理、日志管理、數(shù)據(jù)備份等。

4 結(jié)語

該項(xiàng)目在淮北市土地利用數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，整合了全市采煤塌陷區(qū)土地整治項(xiàng)目和土地整治規(guī)劃數(shù)據(jù)，并集成了圖片、視頻、文檔等數(shù)據(jù)，建立了安徽省首個(gè)采煤塌陷綜合治理專題數(shù)據(jù)庫，填補(bǔ)了安徽省該領(lǐng)域的空白。目前，該項(xiàng)目已順利通過評審驗(yàn)收，并成功部署在淮北市國土資源局，從而實(shí)現(xiàn)了采煤塌陷綜合治理項(xiàng)目數(shù)據(jù)的信息化管理，大大提升了采煤塌陷綜合治理監(jiān)管工作的信息化水平和科學(xué)決策能力。

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