耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件開發(fā)及應(yīng)用①

張飛揚(yáng) 李春濤 于紅波 蕭嘉明 胡月明

（1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 廣東廣州510642；2 廣州市華南自然資源科學(xué)技術(shù)研究院 廣東廣州510642；3 自然資源部建設(shè)用地再開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣東廣州510642；4 廣東省土地利用與整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣東廣州510642；5 廣東省土地信息工程技術(shù)研究中心 廣東廣州510642）

耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)是我國(guó)最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度和節(jié)約集約用地制度下穩(wěn)增長(zhǎng)、調(diào)結(jié)構(gòu)、促發(fā)展的重要支撐，是保障糧食安全和建設(shè)生態(tài)文明的重要內(nèi)容。目前，我國(guó)耕地面積持續(xù)減少、質(zhì)量不斷下降、生態(tài)日益惡化，為確保實(shí)有耕地面積基本穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量并重管理，國(guó)家將耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)納入了自然資源管理的常態(tài)化工作中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量全面評(píng)價(jià)的管理新體系［1]。因此，迫切需要研發(fā)自動(dòng)化、智能化的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件產(chǎn)品，為全面開展耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)、耕地質(zhì)量等別監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、土地整治項(xiàng)目中耕地質(zhì)量等別評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)提供便捷的評(píng)價(jià)成果檢查與核查信息化技術(shù)支撐。

筆者基于耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)工作的實(shí)際業(yè)務(wù)需求及耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果的特點(diǎn)，開發(fā)了一套耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件產(chǎn)品，并在廣東、福建、海南、四川等區(qū)域的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)中進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)踐。

1 軟件總體設(shè)計(jì)

1.1 軟件總體設(shè)計(jì)思路

1.1.1 優(yōu)化和規(guī)范耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核標(biāo)準(zhǔn)

研究耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)、耕地質(zhì)量等別監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等實(shí)際業(yè)務(wù)需求及評(píng)價(jià)成果的特點(diǎn)，確定成果檢查與核查的標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)化方法，形成技術(shù)規(guī)范，包括耕地質(zhì)量等別評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查、字段檢查、唯一/非空性檢查、參數(shù)檢查、因素邏輯檢查、因素分值檢查、測(cè)評(píng)結(jié)果檢查、庫(kù)包一致性檢查、面積匯總檢查和年度對(duì)比檢查等［2]。

1.1.2 構(gòu)建耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核知識(shí)庫(kù)

目前，現(xiàn)有的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)與成果檢核軟件，是主要根據(jù)《耕地質(zhì)量分等規(guī)程》 等技術(shù)規(guī)范中的數(shù)據(jù)規(guī)劃和計(jì)算模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與檢查，對(duì)耕地所處區(qū)域的地理環(huán)境與規(guī)律考慮不夠深入，從而影響評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性與可行性。例如，評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)出現(xiàn)了“水田灌溉保證率低于3 級(jí)”等錯(cuò)誤，若不加以糾正直接進(jìn)行計(jì)算，將會(huì)導(dǎo)致最終的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果不科學(xué)。因此，在成果檢核過程中需要專家知識(shí)的輔助［3-4]。筆者擬研發(fā)專家知識(shí)采集、管理及推理工具，并在此支持下構(gòu)建面向耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的專家知識(shí)規(guī)則庫(kù)，以提高耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)與成果檢核的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

1.1.3 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件產(chǎn)品化

耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果的數(shù)據(jù)量大、評(píng)價(jià)因子多、涉及的運(yùn)算處理復(fù)雜，因此，對(duì)評(píng)價(jià)成果檢核軟件的計(jì)算與存儲(chǔ)效率提出了很高的要求。耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件產(chǎn)品化過程貫穿到軟件產(chǎn)品開發(fā)的全過程。在需求梳理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)以及質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化管理；對(duì)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的核心算法模塊進(jìn)行重構(gòu)；同時(shí)整合耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)字典，開發(fā)可擴(kuò)展性強(qiáng)的應(yīng)用程序接口［5-7]。面向耕地主管部門與技術(shù)服務(wù)單位的多元化需求，形成功能齊全、可擴(kuò)充性強(qiáng)的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件產(chǎn)品。

1.1.4 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件產(chǎn)品應(yīng)用

為適應(yīng)不同區(qū)域的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核需求，筆者采用模塊化的方式進(jìn)行軟件產(chǎn)品研發(fā)，擬向廣東、福建、海南、青海等區(qū)域的省、市、縣三級(jí)部門進(jìn)行應(yīng)用與推廣［8-9]。

高齡經(jīng)產(chǎn)孕婦高危妊娠發(fā)生率增高，在很多研究中均以發(fā)現(xiàn)，本研究采用大數(shù)據(jù)分析的方式，再一次證實(shí)了孕婦年齡在經(jīng)產(chǎn)孕婦中的影響。在孕產(chǎn)期保健中，應(yīng)重視高齡經(jīng)產(chǎn)孕婦孕期管理，為高齡孕婦提供有針對(duì)性的綜合保健管理措施，可以降低孕婦各種并發(fā)癥的發(fā)生率，使妊娠不良結(jié)局得到改善[14-15]。針對(duì)有生育二孩意愿的孕婦，應(yīng)合理規(guī)劃兩孩懷孕年齡，避免為生育二孩而導(dǎo)致分娩年齡過高，針對(duì)年齡≥40歲孕婦更應(yīng)額外重視圍產(chǎn)保健。

1.2 軟件總體設(shè)計(jì)

基于上述設(shè)計(jì)思路，耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件的總體設(shè)計(jì)見圖1。

2 軟件功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 軟件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件主要包括配置、成果檢查、數(shù)據(jù)管理與系統(tǒng)管理4個(gè)功能模塊，其功能結(jié)構(gòu)見圖2。

2.1.1 配置模塊

配置模塊主要根據(jù)“耕地質(zhì)量等別評(píng)價(jià)”相關(guān)的技術(shù)規(guī)范以及用戶需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)、 知識(shí)庫(kù)、系統(tǒng)功能以及檢查規(guī)則的配置，主要包括參數(shù)與檢查規(guī)則配置、知識(shí)庫(kù)配置等。

圖1 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件總體設(shè)計(jì)

圖2 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件功能結(jié)構(gòu)

2.1.2 成果檢查模塊

實(shí)現(xiàn)對(duì)耕地質(zhì)量等別評(píng)價(jià)成果的各項(xiàng)檢查功能。主要包括面積檢查、圖形檢查、數(shù)據(jù)規(guī)范性檢查、因素檢查、參數(shù)檢查、計(jì)算正確性檢查、跳等檢查、一致性檢查、質(zhì)量建設(shè)檢查、統(tǒng)計(jì)報(bào)表檢查、完整性檢查［10]。

2.1.3 數(shù)據(jù)管理模塊

對(duì)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和查看、形成檢查結(jié)果統(tǒng)計(jì)圖、導(dǎo)出檢查成果。主要包括打開成果、成果查看、檢查結(jié)果定位、檢查結(jié)果統(tǒng)計(jì)圖生成、導(dǎo)出檢查結(jié)果［11-12]。

2.1.4 系統(tǒng)管理模塊

主要包括用戶管理、歷史日志管理、版本管理、軟件加密。

2.2 軟件功能實(shí)現(xiàn)

根據(jù)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件的總體架構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)，其系統(tǒng)架構(gòu)可分為界面表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層3個(gè)層次，見圖3。

界面表現(xiàn)層：處理與用戶的交互操作。

業(yè)務(wù)邏輯層：各種檢查項(xiàng)的處理邏輯實(shí)現(xiàn)。主要包括提取待檢查數(shù)據(jù)、根據(jù)對(duì)應(yīng)的檢查邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和檢查、生成檢查結(jié)果。

數(shù)據(jù)訪問層：讀寫ShapeFile、MDB、GDB 等格式的地理數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。

耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件主界面見圖4。

圖3 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件系統(tǒng)架構(gòu)

圖4 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件主界面

3 軟件產(chǎn)品應(yīng)用

目前，開發(fā)的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件產(chǎn)品已在廣東省耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)、耕地質(zhì)量等別監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、土地整治項(xiàng)目中耕地質(zhì)量等別評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)中實(shí)際應(yīng)用。如查看評(píng)價(jià)成果的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)（圖5和圖6）、檢查評(píng)價(jià)成果的圖斑圖形（圖7和圖8）、檢查評(píng)價(jià)成果的數(shù)據(jù)規(guī)范性（圖9和圖10）。

圖5 空間數(shù)據(jù)查看

4 結(jié)語

本文介紹了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核軟件的開發(fā)及應(yīng)用過程。該產(chǎn)品已在廣東省耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，并推廣到了福建省、海南省、四川省等地。與傳統(tǒng)的人工檢核相比，該軟件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果與檢查工具的無縫結(jié)合，保證了評(píng)價(jià)成果的合理性、規(guī)范性與一致性，解決了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果檢核的自動(dòng)化與智能化問題，促進(jìn)了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的技術(shù)進(jìn)步。

圖6 屬性數(shù)據(jù)查看

圖7 圖形檢查設(shè)置

圖8 圖形檢查結(jié)果

圖9 數(shù)據(jù)規(guī)范性檢查設(shè)置

圖10 數(shù)據(jù)規(guī)范性檢查結(jié)果