第一次全國自然災害綜合風險普查
——房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查底圖制備和軟件系統(tǒng)建設(shè)實踐

文｜于靜 張寧 武彥清

2018年10月10 日，習近平總書記主持召開中央財經(jīng)委第三次會議，專題研究提高自然災害防治能力，將實施“災害風險調(diào)查和重點隱患排查工程”作為提高自然災害防治能力“九項重點工程”的第一項也是基礎(chǔ)性工程，強調(diào)要開展全國自然災害綜合風險普查。為此，經(jīng)李克強總理批準，國務(wù)院決定于2020年至2022年開展第一次全國自然災害綜合風險普查，成立了由國務(wù)院領(lǐng)導同志任組長的普查工作領(lǐng)導小組，全面組織領(lǐng)導全國自然災害綜合風險普查工作，應(yīng)急管理部、自然資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通部、水利部等17 個部門共同參與，確定普查標準時點為2020年12月31日。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負責全國房屋建筑和市政設(shè)施承災體調(diào)查工作組織，調(diào)查對象包括城鎮(zhèn)房屋、農(nóng)村房屋、市政道路、市政橋梁、市政供水廠站、市政供水管網(wǎng)。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心承擔全國范圍房屋建筑和市政設(shè)施工作底圖制備和調(diào)查軟件系統(tǒng)建設(shè)工作。

1 總體技術(shù)路線

房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組建技術(shù)組，編制房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查實施方案和技術(shù)標準規(guī)范，統(tǒng)一制備全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查工作底圖，作為外業(yè)調(diào)查的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)；統(tǒng)一開發(fā)調(diào)查軟件系統(tǒng)，進行部省兩級部署，地市和區(qū)縣通過網(wǎng)絡(luò)接入訪問使用；各級人民政府房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查責任部門組織收集整理基礎(chǔ)資料，數(shù)據(jù)錄入過程采用“先內(nèi)業(yè)-后外業(yè)-再內(nèi)業(yè)”的工作模式進行，縣（區(qū)）完成數(shù)據(jù)采集后，需開展縣（區(qū)）、地（市）、省、部逐級數(shù)據(jù)質(zhì)檢、審核以及匯交工作，最終由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部向國務(wù)院普查辦匯交全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查成果庫，調(diào)查全過程均通過全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查軟件系統(tǒng)開展。

2 房屋建筑和市政設(shè)施底圖制備

房屋建筑和市政設(shè)施底圖制備工作主要是利用國家地理信息公共服務(wù)平臺“天地圖”為空間參考，結(jié)合全國優(yōu)于1 米的遙感影像服務(wù)，根據(jù)各類房屋建筑要素的解譯標志，通過遙感解譯與多源信息輔助判讀的方法，采集房屋建筑單體化面矢量成果，采集市政設(shè)施（道路和橋梁）線矢量成果，并對采集的矢量數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查和成果集成，確保底圖數(shù)據(jù)成果滿足普查工作質(zhì)量要求，為全國房屋建筑和市政設(shè)施承災體調(diào)查提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.1 技術(shù)路線

根據(jù)工作內(nèi)容，技術(shù)路線可分為需求分析、數(shù)據(jù)資料收集整理、矢量數(shù)據(jù)采集、圖斑屬性完善、質(zhì)量檢查、成果集成提交等環(huán)節(jié)，技術(shù)路線見圖1。

圖1 底圖制備技術(shù)路線圖

（1）需求分析

根據(jù)工作實際需求，制定詳細的需求調(diào)查表，明確工作時間、工作范圍、工作內(nèi)容等。根據(jù)需求調(diào)查結(jié)果認真分析和歸納，形成需求分析說明書，保證項目得以正確和順利實施。

（2）數(shù)據(jù)資料收集整理

根據(jù)項目需求收集整理所需的數(shù)據(jù)，包括普查辦下發(fā)優(yōu)于1 米分辨率的影像、天地圖、普查區(qū)劃等相關(guān)數(shù)據(jù)資料，為后續(xù)底圖制備做準備。

（3）矢量數(shù)據(jù)采集

基于衛(wèi)星遙感影像，通過內(nèi)業(yè)遙感解譯的技術(shù)方法，采集房屋建筑外輪廓范圍，完成圖斑屬性填寫，形成房屋建筑要素底面數(shù)據(jù)集。

（4）質(zhì)量檢查

對房屋建筑和市政設(shè)施數(shù)據(jù)進行100%質(zhì)量檢查，確保采集的數(shù)據(jù)成果數(shù)學基礎(chǔ)、位置精度、完整性等滿足底圖制備技術(shù)指標要求。

（5）成果集成與提交

對質(zhì)檢合格后的房屋建筑和市政設(shè)施底圖制備成果進行集成，形成滿足房屋建筑和市政設(shè)施承災體調(diào)查要求的底圖成果（圖2）。

圖2 房屋建筑和市政設(shè)施底圖成果樣例

2.2 組織實施

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心認真貫徹習近平總書記關(guān)于提高自然災害防治能力重要論述精神，加強組織領(lǐng)導，落實責任，強化統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，調(diào)動各方力量，協(xié)同推進底圖制備工作。

2021年7 月，信息中心通過招投標方式確定組織23 個承建單位共同開展全國房屋建筑和市政設(shè)施底圖制備工作。在信息中心統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一組織、協(xié)調(diào)和監(jiān)督下，23 個承建單位嚴格按照有關(guān)標準和規(guī)范，分項實施，建立良好的工序流程，確保底圖制備工作按照既定目標順利完成，管理組織機構(gòu)如圖3所示。

圖3 管理組織機構(gòu)圖

信息中心部署開展全國房屋建筑和市政設(shè)施底圖制備工作以來，在既定的過程質(zhì)量控制和實施保證措施之下，為保障地方外業(yè)調(diào)查有圖可用，在時間緊工作量巨大的情況下，認真組織、積極協(xié)調(diào)監(jiān)督、預防預控、科學合理規(guī)劃，統(tǒng)籌保障底圖制備工作穩(wěn)步推進，取得了良好的成效。當前已基本完成2804 個區(qū)縣的底圖制備，預計完成采集房屋建筑圖斑達6 億多，為全國房屋建筑和市政設(shè)施外業(yè)調(diào)查提供基礎(chǔ)底圖保障。

3 房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查軟件系統(tǒng)

本次普查全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查工作量巨大，“工欲善其事必先利其器”，為有效提高調(diào)查工作的效率和質(zhì)量，由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心統(tǒng)一開發(fā)建設(shè)了全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查軟件系統(tǒng)，實行部省兩級部署，即“1+32”(1 套部級系統(tǒng)+32 套省級系統(tǒng))模式，部省之間互聯(lián)互通。

3.1 需求分析

全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查涉及9 張調(diào)查表，涵蓋城鎮(zhèn)住宅、城鎮(zhèn)非住宅、農(nóng)村獨立住宅、農(nóng)村集合住宅、農(nóng)村非住宅、市政道路、市政橋梁、市政供水廠站和供水管網(wǎng)，涉及調(diào)查指標200 余項，具有專業(yè)性強業(yè)務(wù)復雜的特點；本次調(diào)查對象體量巨大，涉及海量空間數(shù)據(jù)的服務(wù)發(fā)布和在線編輯操作，既要保證響應(yīng)速度又要保障數(shù)據(jù)安全；調(diào)查工作涉及范圍廣，用戶覆蓋部、省、市、縣四級，預計超過50 萬人參與調(diào)查工作；本次調(diào)查基層工作者占比較高，用戶信息化水平參差不齊；系統(tǒng)需支持數(shù)據(jù)采集、質(zhì)檢、核查、數(shù)據(jù)審核、匯交等調(diào)查全鏈條的工作，為滿足“內(nèi)-外-內(nèi)”作業(yè)模式，需提供PC 端和APP端應(yīng)用功能，且保證關(guān)鍵環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)留痕?；谝陨锨闆r，本次調(diào)查對軟件系統(tǒng)建設(shè)要求極高，對軟件可靠性、易用性、安全性、質(zhì)控能力等均提出了挑戰(zhàn)。

3.2 總體設(shè)計

如圖4所示，全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查系統(tǒng)基于統(tǒng)一的政策法規(guī)體系、標準規(guī)范體系、安全保障體系和運維管理體系，集成了基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、平臺服務(wù)層、應(yīng)用層以及用戶層，系統(tǒng)采用B/S 架構(gòu)，用戶可通過瀏覽器訪問使用。

圖4 軟件框架結(jié)構(gòu)圖

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層

基礎(chǔ)設(shè)施層主要依托政務(wù)云、公有云等云平臺，為系統(tǒng)運行提供計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源、安全防護能力等基礎(chǔ)支撐服務(wù)。

（2）數(shù)據(jù)資源層

數(shù)據(jù)資源層包含城鎮(zhèn)房屋調(diào)查數(shù)據(jù)、農(nóng)村房屋調(diào)查數(shù)據(jù)、市政道路調(diào)查數(shù)據(jù)、市政橋梁調(diào)查數(shù)據(jù)、市政供水設(shè)施調(diào)查數(shù)據(jù)、質(zhì)檢與核查數(shù)據(jù)以及相關(guān)管理數(shù)據(jù)等。

（3）平臺服務(wù)層

基于SOA 服務(wù)體系，基于微服務(wù)搭建開發(fā)和運行框架，采用分布式集群、高性能計算、規(guī)則引擎、流程引擎等，為應(yīng)用層提供支撐，提供了用戶管理、空間數(shù)據(jù)服務(wù)管理、系統(tǒng)管理、運維監(jiān)控以及數(shù)據(jù)共享交換等基礎(chǔ)平臺服務(wù)和應(yīng)用組件。

（4）應(yīng)用層

應(yīng)用層在PC 端和APP 端提供系統(tǒng)應(yīng)用功能，包括任務(wù)管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)質(zhì)檢、數(shù)據(jù)抽樣核查、數(shù)據(jù)審核和匯交等主要功能模塊。

（5）用戶層

系統(tǒng)服務(wù)用戶包含各級房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查責任部門、組織實施人員、調(diào)查人員、核查人員等。按照角色劃分為行政管理員、管理員、普通用戶、調(diào)查員、檢核員、核查員等，不同角色賦予不同的功能應(yīng)用權(quán)限。

3.3 核心功能

全國房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查軟件系統(tǒng)的核心功能包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)質(zhì)檢、抽樣核查和數(shù)據(jù)審核匯交。

（1）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集按照房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查技術(shù)導則要求，實現(xiàn)城鎮(zhèn)房屋、農(nóng)村房屋、市政道路、市政橋梁、市政供水設(shè)施等承災體信息的采集，加載“天地圖”公眾版影像底圖，疊加房屋、道路、橋梁等空間要素圖層，支持圖形和屬性信息一體化采集，提供數(shù)據(jù)編輯、修改、查詢、統(tǒng)計分析等功能，支持邊錄入邊質(zhì)檢，支持PC 端和APP 端應(yīng)用。如圖5、圖6所示。

圖5 調(diào)查軟件數(shù)據(jù)采集功能示意圖

圖6 調(diào)查軟件數(shù)據(jù)采集功能示意圖（APP 端）

（2）數(shù)據(jù)質(zhì)檢

房屋建筑與市政設(shè)施數(shù)據(jù)質(zhì)檢功能實現(xiàn)對房屋建筑與市政設(shè)施數(shù)據(jù)成果軟件質(zhì)檢，包含空間信息和調(diào)查屬性信息的檢查，在充分考慮調(diào)查數(shù)據(jù)特征的基礎(chǔ)上，梳理形成體系化的數(shù)據(jù)質(zhì)檢規(guī)則，從數(shù)據(jù)完整性、規(guī)范性、準確性、邏輯一致性等方面開展軟件自動質(zhì)檢，輔助數(shù)據(jù)的修改完善。如圖7所示。

圖7 調(diào)查軟件數(shù)據(jù)質(zhì)檢功能示意圖

（3）數(shù)據(jù)抽樣核查

數(shù)據(jù)抽樣核查功能支持各級主管部門對調(diào)查數(shù)據(jù)成果進行抽樣核查，滿足縣（區(qū)）、地（市）、省、部各層級數(shù)據(jù)審核的要求。系統(tǒng)支持自定義抽樣方式隨機抽取核查樣本，提供PC 端和APP 端核查功能，滿足核查人員對數(shù)據(jù)內(nèi)、外業(yè)核查的需要。系統(tǒng)對核查結(jié)果進行自動統(tǒng)計，生成抽樣核查報告，實現(xiàn)了核查全過程留痕和可追溯。如圖8所示。

圖8 調(diào)查軟件數(shù)據(jù)抽樣核查功能示意圖

（4）數(shù)據(jù)審核和匯交

數(shù)據(jù)審核和匯交指按照縣（區(qū)）、地（市）、省、部逐級進行數(shù)據(jù)成果審核和匯交，系統(tǒng)實現(xiàn)審核流程化管理，對于審核不合格可退回整改并重新提交，支持在線上傳數(shù)據(jù)審核報告，實現(xiàn)審核全過程留痕。此外，系統(tǒng)與國務(wù)院普查辦的系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)成果經(jīng)部級審核通過后匯交至國務(wù)院普查辦。如圖9所示。

圖9 調(diào)查軟件數(shù)據(jù)審核功能示意圖

全國自然災害綜合風險普查是一項重大的國情國力調(diào)查，房屋建筑和市政設(shè)施承災體調(diào)查工作是本次普查工作中工作量最大、任務(wù)最重、參與人員最多、組織實施難度最大的一項基礎(chǔ)性工作，為地震、氣象、海洋、應(yīng)急等部門開展區(qū)劃和評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時，對于住建行業(yè)管理具有重要的意義。底圖制備工作和軟件系統(tǒng)建設(shè)工作是保障本次房屋建筑和市政設(shè)施調(diào)查工作高效、保質(zhì)、按時完成的重要保障措施，目前調(diào)查工作已步入全面調(diào)查階段，還需要不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗，優(yōu)化和完善技術(shù)路線。