移動(dòng)GIS技術(shù)在自然資源巡查執(zhí)法管理中的應(yīng)用

郭建明

摘? 要：為實(shí)現(xiàn)新時(shí)期下自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作的高效、精準(zhǔn)要求，解決傳統(tǒng)方法中的效率低下、信息不實(shí)時(shí)等問題，確保自然資源的合理配置和可持續(xù)利用，該文提出利用移動(dòng)GIS技術(shù)設(shè)計(jì)并搭建自然資源巡查執(zhí)法系統(tǒng)的方案。通過該系統(tǒng)，整合自然資源巡查執(zhí)法的各類數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)違法行為的迅速定位、精確分析、及時(shí)處置，做到違法行為早發(fā)現(xiàn)、早制止、早處置，有效提高執(zhí)法人員的工作效率，確保自然資源的保護(hù)與管理。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)GIS；自然資源；巡查執(zhí)法；信息系統(tǒng)；執(zhí)法人員

中圖分類號(hào)：P208? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2024）10-0173-04

Abstract： In order to realize the efficient and accurate requirements of law enforcement and supervision of natural resources in the new era， solve the problems of low efficiency and non-real-time information in traditional methods， and ensure the rational allocation and sustainable utilization of natural resources， this paper puts forward a scheme of using mobile GIS technology to design and build a natural resources inspection and law enforcement system. Through this system， all kinds of data resources of natural resources inspection and law enforcement are integrated， the rapid positioning， accurate analysis and timely disposal of illegal acts are realized， and illegal acts are detected， stopped and disposed of as early as possible， which thereby effectively improves the work efficiency of law enforcement personnel and ensures the protection and management of natural resources.

Keywords： mobile GIS; natural resources; patrol law enforcement; information system; law enforcement personnel

伴隨著城市化進(jìn)程的加速和人們社會(huì)活動(dòng)的愈發(fā)頻繁，自然資源巡查執(zhí)法日漸受到關(guān)注。由于人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響，各地城市都出現(xiàn)了資源的非法占用、生態(tài)破壞等違法行為，自然資源巡查執(zhí)法工作成為了維護(hù)資源合法利用、打擊非法占用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前沿陣地，面臨著如何高效迅速定位違法行為并進(jìn)行有效制止的新挑戰(zhàn)[1]。傳統(tǒng)的巡查執(zhí)法方法存在效率不高、信息反饋滯后、難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)情況等問題，因此，為了加強(qiáng)自然資源巡查執(zhí)法的力度，提高執(zhí)法效率，自然資源部強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)在執(zhí)法中的核心作用，推進(jìn)使用移動(dòng)GIS技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代化的自然資源巡查執(zhí)法[2]。移動(dòng)GIS技術(shù)集成了地理信息系統(tǒng)的功能和移動(dòng)設(shè)備的實(shí)時(shí)性，為執(zhí)法人員提供了實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的執(zhí)法監(jiān)控工具，使其能夠迅速鎖定違法行為、制定合理執(zhí)法策略[3]。本文概述了移動(dòng)GIS技術(shù)的基本概念和核心技術(shù)特點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了利用移動(dòng)GIS技術(shù)搭建自然資源巡查執(zhí)法系統(tǒng)的方案，實(shí)現(xiàn)了自然資源各類數(shù)據(jù)資源的展示、查詢、統(tǒng)計(jì)，實(shí)地快速數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)信息更新、精準(zhǔn)定位及巡查執(zhí)法全過程管理等功能，大大提高執(zhí)法人員的工作效率，減少資源的非法占用，確保資源的合理與可持續(xù)利用，為自然資源管理注入了新的活力。

1? 移動(dòng)GIS技術(shù)概述

1.1? 基本概念

移動(dòng)GIS技術(shù)是移動(dòng)計(jì)算技術(shù)與GIS的結(jié)合，允許用戶利用智能移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦或其他便攜式硬件等，在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問、查詢、分析和更新地理信息和地理數(shù)據(jù)庫。與傳統(tǒng)的臺(tái)式機(jī)或服務(wù)器上的GIS系統(tǒng)相比，移動(dòng)GIS更加注重場(chǎng)地工作的實(shí)時(shí)性、便攜性、互動(dòng)性，為自然資源現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供了一個(gè)強(qiáng)大、靈活、實(shí)用的工具，使他們可以更加高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行地理數(shù)據(jù)的采集、處理、分析[4]。

1.2? 技術(shù)特點(diǎn)

移動(dòng)GIS技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)包括實(shí)時(shí)性、便攜性、互動(dòng)性等。一是實(shí)時(shí)性。確保移動(dòng)GIS能夠即時(shí)收集、更新、顯示地理信息數(shù)據(jù)。在各種實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，如現(xiàn)場(chǎng)勘察或緊急事件響應(yīng)，實(shí)時(shí)性允許用戶快速獲取和分享最新的信息，確保決策基于最新的數(shù)據(jù)。簡言之，實(shí)時(shí)性保證了數(shù)據(jù)的即時(shí)同步和更新[5]。二是便攜性。用戶可以輕易地?cái)y帶移動(dòng)GIS設(shè)備到任何地點(diǎn)，無須依賴笨重的硬件或紙質(zhì)地圖，極大地提高了地理信息工作的靈活性，允許用戶在任何地方、任何時(shí)候都能訪問和操作相關(guān)數(shù)據(jù)。簡而言之，便攜性提供了隨時(shí)隨地的數(shù)據(jù)訪問能力。三是互動(dòng)性。強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)與用戶之間的雙向交互，用戶不僅可以查詢地理信息，還可以直接在設(shè)備上編輯、標(biāo)記或分析數(shù)據(jù)。多點(diǎn)觸摸、語音識(shí)別等技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)了這種交互體驗(yàn)，使得操作更為直觀和個(gè)性化。簡言之，互動(dòng)性為用戶提供了直觀且多樣化的數(shù)據(jù)交互方式[6]。

2? 架構(gòu)設(shè)計(jì)

利用移動(dòng)GIS技術(shù)搭建的自然資源巡查執(zhí)法系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)采用分層設(shè)計(jì)的思路，包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、服務(wù)層、應(yīng)用層及用戶層。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示。

第一，基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括物理硬件、軟件系統(tǒng)和其他必要的基礎(chǔ)設(shè)備，為整個(gè)系統(tǒng)提供支撐。這其中涉及的硬件設(shè)備有服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、移動(dòng)終端設(shè)備等，軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、移動(dòng)GIS軟件平臺(tái)等。

第二，數(shù)據(jù)資源層包含所有與自然資源巡查執(zhí)法相關(guān)的數(shù)據(jù)，如地理信息數(shù)據(jù)、自然資源專題數(shù)據(jù)、執(zhí)法案件數(shù)據(jù)和巡查執(zhí)法數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)來源可以是現(xiàn)場(chǎng)采集，也可以是其他數(shù)據(jù)庫或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。同時(shí)為了確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性，數(shù)據(jù)庫設(shè)有備份和恢復(fù)機(jī)制。

第三，服務(wù)層為應(yīng)用層的應(yīng)用提供各種服務(wù)，如地圖服務(wù)、查詢服務(wù)、查詢統(tǒng)計(jì)服務(wù)等。這一層的主要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)資源層中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，為應(yīng)用層提供所需的功能。

第四，應(yīng)用層是自然資源巡查執(zhí)法的核心，為用戶提供直接的交互接口和功能，主要包括Web端子系統(tǒng)和移動(dòng)端子系統(tǒng)2方面內(nèi)容。

第五，用戶層是系統(tǒng)使用部門或人員，主要包括自然資源巡查執(zhí)法部門、政府相關(guān)部門及社會(huì)大眾等。

3? 系統(tǒng)建設(shè)

3.1? 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

為了確保自然資源的合理、高效、可持續(xù)管理，本文構(gòu)建自然資源巡查執(zhí)法數(shù)據(jù)庫，確保自然資源各類數(shù)據(jù)資源的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，從而為巡查執(zhí)法提供有力的數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循規(guī)范化、模塊化、擴(kuò)展性的原則[7]，主要包括如下內(nèi)容：一是地理信息數(shù)據(jù)庫。儲(chǔ)存和管理基礎(chǔ)地理信息，如地形、地貌、水系等，支持空間分析和地圖制作。二是自然資源專題數(shù)據(jù)庫。集中管理各類自然資源數(shù)據(jù)，包括森林、礦產(chǎn)、土地和水資源等專題信息。對(duì)于每個(gè)專題，包括其分布、數(shù)量、狀態(tài)和變化等基本信息。三是違法案件數(shù)據(jù)庫。記錄與自然資源相關(guān)的所有違法案件，包括案件的詳細(xì)信息、涉及的資源、違法行為和處理結(jié)果等。四是巡查執(zhí)法數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)記錄每次巡查和執(zhí)法行動(dòng)的詳細(xì)信息，包括巡查時(shí)間、地點(diǎn)、人員、發(fā)現(xiàn)的問題和處理措施等。自然資源巡查執(zhí)法數(shù)據(jù)庫具體建設(shè)內(nèi)容示意圖如圖2所示。

圖2? 自然資源巡查執(zhí)法數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容示意圖

3.2? 功能實(shí)現(xiàn)

本文在充分考慮用戶的實(shí)際需求和自然資源巡查執(zhí)法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，主要包括Web端管理子系統(tǒng)及移動(dòng)端App巡查執(zhí)法子系統(tǒng)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖3所示。

圖3? 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

3.2.1? Web端管理子系統(tǒng)

1）地圖管理為用戶提供一個(gè)直觀、清晰的界面來觀察和理解地域內(nèi)的自然資源及違法案件狀況，通過圖形化的方式呈現(xiàn)關(guān)鍵信息，使得管理人員和巡查執(zhí)法人員能夠迅速了解當(dāng)前地區(qū)的資源狀態(tài)和違法情況。通過地圖能夠快速把握資源，如土地、水、森林的分布狀態(tài)，同時(shí)清楚地標(biāo)注出違法活動(dòng)地點(diǎn)，區(qū)分其處理進(jìn)度和種類。借助提供的地圖操作工具，如縮放、圖層調(diào)整及篩選等，可深入探索違法圖斑信息。

2）違法案件管理支持違法案件的錄入、查詢、更新和刪除操作，確保案件數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。首先，支持現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法人員或管理人員實(shí)時(shí)錄入違法案件的詳細(xì)信息，如違法地點(diǎn)、當(dāng)事人、違法行為類型及相關(guān)證據(jù)材料等。其次，可以根據(jù)多種篩選條件進(jìn)行精確查找，幫助自然資源部門快速地掌握案件的詳細(xì)狀況和進(jìn)展。最后，允許授權(quán)人員對(duì)已有案件數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和更新，從而反映案件最新的處理狀態(tài)。

3）衛(wèi)片執(zhí)法檢查是利用自然資源部提供的衛(wèi)片影像數(shù)據(jù)，通過對(duì)比分析不同時(shí)序的遙感圖像，快速捕捉地表的變化，然后結(jié)合先進(jìn)的空間分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別并評(píng)估地表變化的合法性，進(jìn)而高效地標(biāo)注出可能的違法或違規(guī)活動(dòng)區(qū)域，不僅大大提高了執(zhí)法部門的工作效率，還確保了對(duì)潛在的違法行為進(jìn)行精確和及時(shí)的干預(yù)，為后續(xù)的執(zhí)法行動(dòng)提供了科學(xué)、實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)支持。

4）公眾舉報(bào)管理是一個(gè)針對(duì)自然資源違法活動(dòng)的公眾參與機(jī)制，為社會(huì)大眾提供一個(gè)平臺(tái)來報(bào)告觀察到的潛在違法行為或者有損自然資源的活動(dòng)。公眾可以簡易地上傳疑似違法活動(dòng)的證據(jù)，如照片、視頻或文字描述。通過這種公眾的參與和監(jiān)督，拓寬了執(zhí)法監(jiān)督公眾參與途徑，使得難以被發(fā)現(xiàn)的違法行為更容易被揭露。

3.2.2? 移動(dòng)端App巡查執(zhí)法子系統(tǒng)

1）違法數(shù)據(jù)采集。為巡查執(zhí)法人員提供一個(gè)界面，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)直接錄入違法案件的詳細(xì)信息，如違法地點(diǎn)、時(shí)間、當(dāng)事人信息和案件描述等。結(jié)合GPS定位、時(shí)間戳、語音轉(zhuǎn)文本及多媒體上傳功能，確保了數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性，同時(shí)支持實(shí)時(shí)同步到服務(wù)器端，保障數(shù)據(jù)安全且隨時(shí)可供查詢與分析。

2）地圖展示。為巡查執(zhí)法人員提供各類地圖，能顯示清晰的道路、水系、建筑和地形等數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合多圖層顯示技術(shù)，允許用戶根據(jù)需要顯示或隱藏特定的信息圖層。GPS定位確保巡查執(zhí)法人員可以隨時(shí)掌握自己的精確位置，并依此進(jìn)行迅速的導(dǎo)航與路線規(guī)劃。對(duì)于已知的違法點(diǎn)，系統(tǒng)以醒目的標(biāo)注呈現(xiàn)在地圖上，點(diǎn)擊這些標(biāo)注，用戶就能得到與違法行為相關(guān)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。除此之外，還提供高級(jí)搜索與過濾機(jī)制，使巡查執(zhí)法人員能夠根據(jù)違法類型、時(shí)間等因素進(jìn)行定向查詢。

3）巡查管理。以一個(gè)結(jié)構(gòu)化、直觀的方式為巡查人員展示日常巡查任務(wù)，讓巡查人員在第一時(shí)間能夠獲取到上級(jí)下達(dá)的任務(wù)，深入查看任務(wù)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，從而確保任務(wù)的準(zhǔn)確執(zhí)行。在巡查過程中，系統(tǒng)提供了一系列工具，如巡查結(jié)果記錄、多媒體上傳等，支持巡查人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)違法行為進(jìn)行詳細(xì)的記錄。完成任務(wù)后，巡查人員可以直接在系統(tǒng)中撰寫回饋和報(bào)告，對(duì)于那些想要回顧歷史任務(wù)的巡查人員，系統(tǒng)存儲(chǔ)了所有的歷史記錄，并對(duì)歷史記錄進(jìn)行分類和標(biāo)簽，使得查詢變得輕而易舉。此外，系統(tǒng)為巡查人員提供了豐富的數(shù)據(jù)分析工具，如任務(wù)完成率、違法發(fā)現(xiàn)次數(shù)等，幫助他們更好地了解自己的工作情況，從而在未來的任務(wù)中做出更明智的決策。

4）執(zhí)法監(jiān)察管理。提供了對(duì)違法案件的全流程管理，從案件的錄入、分析、處理到結(jié)案，都可以在此模塊中完成。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將相關(guān)案件信息匯總，供執(zhí)法人員進(jìn)行分析、決策及進(jìn)一步行動(dòng)。案件錄入是當(dāng)違法行為被發(fā)現(xiàn)并上報(bào)時(shí)，系統(tǒng)為執(zhí)法人員提供了一個(gè)簡潔、直觀的界面，方便他們錄入案件的所有相關(guān)信息和現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的照片、視頻或語音資料，包括違法行為的種類、涉及的當(dāng)事人、違法地點(diǎn)、時(shí)間及初步的證據(jù)資料等。案件分析是根據(jù)錄入的資料對(duì)案件進(jìn)行分析，并為執(zhí)法人員提供了多種數(shù)據(jù)分析工具，能夠自動(dòng)生成案件統(tǒng)計(jì)報(bào)告，使得分析結(jié)果更為直觀和易于理解。案件處理是在對(duì)案件進(jìn)行充分分析后，執(zhí)法人員對(duì)案件進(jìn)行執(zhí)法，同時(shí)系統(tǒng)記錄執(zhí)法的步驟，并更新案件的狀態(tài)，確保所有的進(jìn)展和關(guān)鍵決策都得到詳實(shí)的跟蹤。案件結(jié)案是案件妥善處理完畢后，執(zhí)法人員對(duì)案件整個(gè)處理流程進(jìn)行回顧、評(píng)估及形成結(jié)案報(bào)告，并將案件相關(guān)的紙質(zhì)材料進(jìn)行歸檔。

5）系統(tǒng)配置。允許巡查執(zhí)法人員對(duì)App的一些基本設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，如通知設(shè)置、地圖樣式、數(shù)據(jù)同步頻率等。通知設(shè)置是用戶可以選擇哪些類型的通知需要即時(shí)提示，如緊急任務(wù)、新的案件報(bào)告等；哪些可以稍后查看，如日常任務(wù)更新、團(tuán)隊(duì)通知等。還可以調(diào)整通知的形式是震動(dòng)、鈴聲還是靜音，甚至可以為不同類型的通知設(shè)置不同的提示音。地圖樣式是用戶根據(jù)自己的喜好和實(shí)際需求調(diào)整地圖的顯示樣式，如可以選擇在夜間模式下查看地圖，以減少亮度帶來的干擾；或者根據(jù)具體任務(wù)需求，切換到衛(wèi)星地圖模式，獲得更為詳細(xì)的地形信息。數(shù)據(jù)同步頻率是用戶可以選擇手動(dòng)同步，節(jié)省數(shù)據(jù)流量；或設(shè)置為在Wi-Fi環(huán)境下自動(dòng)同步，確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。對(duì)于那些需要頻繁更新數(shù)據(jù)的巡查執(zhí)法人員，他們也可以選擇在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行實(shí)時(shí)同步，以確保手頭的信息始終是最新的。

4? 結(jié)束語

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，移動(dòng)GIS技術(shù)已經(jīng)從一個(gè)簡單的地理信息工具演變?yōu)樽匀毁Y源管理的核心支撐。本文綜述了利用移動(dòng)GIS技術(shù)設(shè)計(jì)并搭建自然資源巡查執(zhí)法系統(tǒng)的方案，構(gòu)建了自然資源巡查執(zhí)法數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了自然資源各類數(shù)據(jù)資源的展示、查詢和統(tǒng)計(jì)、移動(dòng)巡查執(zhí)法全過程管理等功能，取得以下成效：一是通過移動(dòng)設(shè)備能夠在現(xiàn)場(chǎng)直接采集和上傳數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)傳輸和處理的時(shí)間，確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性；二是利用高精度的GPS定位，巡查執(zhí)法人員可以快速定位到疑似違法地點(diǎn)，提高執(zhí)法效率；三是通過移動(dòng)GIS技術(shù)，巡查執(zhí)法人員可以實(shí)時(shí)接收到上級(jí)或其他部門的信息，如違法預(yù)警、執(zhí)法建議等，使得執(zhí)法行動(dòng)更加有針對(duì)性和科學(xué)性。取得成果的同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，仍存在一些問題，如數(shù)據(jù)的安全性問題、移動(dòng)設(shè)備的電量和網(wǎng)絡(luò)連接問題、軟硬件的兼容性問題等。下一步將針對(duì)上述問題進(jìn)行完善和優(yōu)化，如加強(qiáng)數(shù)據(jù)加密技術(shù)，優(yōu)化移動(dòng)GIS應(yīng)用的能耗等。

隨著5G、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)GIS技術(shù)將在自然資源管理中發(fā)揮更大的作用。相信通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐探索，移動(dòng)GIS技術(shù)將為自然資源管理提供更加強(qiáng)大、智能、便捷的支撐。

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