李君宇，馬松增，張顥文

(1.鄭州大學(xué)，河南 鄭州 450000；2.河南省水土保持監(jiān)測總站，河南 鄭州 450000)

0 前言

“圖斑精細(xì)化”是水利部針對國家水土保持重點工程提出的信息化、現(xiàn)代化、精細(xì)化工程管理模式和手段?！皥D斑精細(xì)化”管理以水土保持措施圖斑為管理單元，綜合衛(wèi)星遙感影像、無人機技術(shù)和移動信息采集終端等設(shè)備和手段，對水土保持工程實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和主要內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)化管理。

水土保持措施圖斑作為水土保持工程精細(xì)化管理的主要內(nèi)容，為工程管理的各個環(huán)節(jié)提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。水土保持措施圖斑的精細(xì)化程度，很大程度上體現(xiàn)了水土保持工程精細(xì)化管理的能力和水平。傳統(tǒng)的水土保持措施圖斑需要借助地形圖和大量的外業(yè)調(diào)查來完成，存在地形圖比例尺過小、地形圖制作年代久、紙質(zhì)地形圖不利于數(shù)據(jù)矢量化、外業(yè)調(diào)查圖斑上圖精準(zhǔn)度不夠等諸多影響水土保持措施圖斑精度和工作效率的不利因素。借助奧維互動地圖的定位、導(dǎo)航、圖層編輯、外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出等功能，可以為國家水土保持重點工程規(guī)劃設(shè)計復(fù)核、在建項目核查、竣工項目抽查、實施效果評估等階段工作提供符合標(biāo)準(zhǔn)的水保措施圖斑數(shù)據(jù)，并為各階段外業(yè)工作提供便捷的輔助工具，提高工作效率。

1 水土保持重點工程監(jiān)管的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和內(nèi)容

國家水土保持重點工程“圖斑精細(xì)化”監(jiān)管的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括規(guī)劃設(shè)計復(fù)核、在建項目核查、竣工項目抽查和實施效果評估。根據(jù)項目區(qū)土地利用、坡度、植被覆蓋以及土壤侵蝕情況，復(fù)核設(shè)計圖斑與現(xiàn)狀地物的一致性、措施布局的合理性和治理程度的達(dá)標(biāo)性。根據(jù)項目的施工計劃和進(jìn)度，對在建項目已完成的水土保持措施的進(jìn)度和質(zhì)量進(jìn)行核查。項目完工后，對完成的水土保持措施類型、數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行竣工抽查。項目竣工驗收后一段時期內(nèi)(一般是1-5年)，對項目區(qū)林草覆蓋變化情況、水土保持措施保存情況和水土流失消長變化情況等水土流失治理實施效果的評估。

2 水土保持措施“圖斑精細(xì)化”

2.1 面狀水土保持措施

指坡改梯、造林、種草、封禁治理、風(fēng)沙治理和保土耕作等在專題圖上以面狀形式表達(dá)的措施，采用hm2為計量單位。

2.2 線狀水土保持措施

指溝渠防護(hù)工程、坡面截流工程、生產(chǎn)道路、排灌溝渠和河(溝)道整治等在專題圖上以線狀形式表達(dá)的措施，采用km為計量單位。

2.3 點狀水土保持措施

指淤地壩、山塘壩堰、蓄水池和谷坊等在專題圖上以點狀形式表達(dá)的措施，采用座、處或個等計量單位。

3 奧維互動地圖輔助水土保持措施圖斑制作

3.1 軟硬件準(zhǔn)備

奧維互動地圖分為PC端和手機端兩個應(yīng)用版本。PC端主要用于輔助完成水保措施圖斑設(shè)計與勾繪、圖層屬性編輯等工作。手機端主要用于輔助措施圖斑設(shè)計外業(yè)復(fù)核、在建工程核查、竣工圖斑繪制與抽查、工程實施效果評估等外業(yè)工作。

3.2 需導(dǎo)入奧維互動地圖的資料準(zhǔn)備

3.2.1 圖斑數(shù)據(jù)模板

國家水土保持重點工程管理系統(tǒng)中提供了水土保持措施圖斑的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)模板，包括實施方案設(shè)計措施圖斑和驗收措施圖斑兩種。數(shù)據(jù)模板規(guī)范了點狀、線狀、面狀圖斑的數(shù)據(jù)格式、坐標(biāo)投影和屬性字段信息，圖斑的編輯和設(shè)計工作均可直接在此數(shù)據(jù)模板上進(jìn)行，無需重新配置相關(guān)參數(shù)。也可以用其他GIS軟件按照數(shù)據(jù)模板的要求制作符合條件的矢量數(shù)據(jù)圖層。

數(shù)據(jù)格式：SHP格式；地理坐標(biāo)系：CGCS2000；投影坐標(biāo)系：高斯—克呂格投影；高程坐標(biāo)系：1985國家高程基準(zhǔn)。

3.2.2 地形圖數(shù)據(jù)

地形圖數(shù)據(jù)包括全要素電子地形圖或者掃描的紙質(zhì)地形圖。傳統(tǒng)的水土保持措施圖斑設(shè)計與繪制通常采用地形圖數(shù)據(jù)為設(shè)計底圖，在Arc GIS或者AutoCAD軟件中完成。奧維互動地圖支持AutoCAD2007-2019版本的協(xié)同設(shè)計。可以通過OmapArx插件將CAD設(shè)計圖自動同步到奧維互動地圖PC版客戶端中，也可在AutoCAD中加載地圖，將奧維對象直接發(fā)送到CAD中，實現(xiàn)CAD與奧維之間的協(xié)同設(shè)計。也可以將Arc GIS設(shè)計圖直接導(dǎo)出與奧維互動地圖共享。

3.3 點、線、面三種措施類型圖層繪制與屬性信息編輯

以電腦端奧維互動地圖或者外部導(dǎo)入的地形數(shù)據(jù)為工作底圖，進(jìn)行水土保持點狀、線狀、面狀措施各圖層的繪制?；谛l(wèi)星遙感影像或者無人機正射影像，進(jìn)行項目區(qū)水土保持基礎(chǔ)圖斑的土地利用類型解譯與屬性賦值，采用目視解譯或植被蓋度計算模型等方法判斷圖斑的林草植被覆蓋度等級，基于地形數(shù)據(jù)判讀每個圖斑的坡度等級，再根據(jù)土地利用、坡度、植被覆蓋度等信息，綜合判定土壤侵蝕類型和土壤侵蝕強度的屬性信息。

措施圖斑初步準(zhǔn)備完成后，利用手機端奧維互動地圖對電腦端完成的措施圖斑進(jìn)行外業(yè)復(fù)核和修正，使各類型措施圖層的數(shù)據(jù)更加科學(xué)、精確。

3.4 成果數(shù)據(jù)交換

3.4.1 奧維互動地圖手機端和PC端數(shù)據(jù)交換

PC端繪制的水土保持措施圖斑數(shù)據(jù)可以和手機端共享，手機版采集的圖斑相關(guān)信息也可以與電腦版共享，兩者相互補充實現(xiàn)圖斑數(shù)據(jù)的快速采集、編輯和修正?？梢耘c奧維互動好友共享水土保持圖斑相關(guān)數(shù)據(jù)，多人協(xié)作參與水土保持工程管理的各階段工作。

3.4.2 奧維互動地圖和GIS軟件數(shù)據(jù)交換

奧維互動地圖支持多種格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出，常用的KML格式、KMZ格式、SHP格式等均為GIS軟件的通用格式。水土保持措施圖斑信息編輯、繪制過程中，可以根據(jù)需要合理選擇軟件。

3.4.3 奧維互動地圖和國家水土保持重點工程管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換

國家水土保持重點工程管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出SHP格式的水土保持措施圖斑數(shù)據(jù)模板，該模板可導(dǎo)入奧維互動地圖或GIS軟件進(jìn)行圖斑信息提取、編輯與繪制。編輯完成的圖斑格式與屬性字段與數(shù)據(jù)模板保持一致，可以導(dǎo)入國家水土保持重點工程管理系統(tǒng)，為水土保持工程的建設(shè)管理提供重要依據(jù)。

4 奧維互動地圖輔助“圖斑精細(xì)化”監(jiān)管

4.1 規(guī)劃設(shè)計復(fù)核階段

將水土保持基礎(chǔ)信息圖斑和設(shè)計的水土保持措施圖斑導(dǎo)入奧維互動地圖，與衛(wèi)星遙感底圖疊加顯示，外業(yè)復(fù)核工作人員通過手機端現(xiàn)場復(fù)核措施類型適宜性、措施范圍和邊界合理性。例如，線狀措施穿越水面或居民住房、坡改梯工程布設(shè)在非坡耕地上、水保措施布設(shè)在基本農(nóng)田上、蓄水池沒有匯水來源、措施圖斑面積過大等措施布局不合理的情況，通過現(xiàn)場復(fù)核予以糾正；利用面積量算和統(tǒng)計功能復(fù)核坡改梯、造林種草等措施類型的面積，計算各項措施面積占比和治理程度，分析是否滿足國家水土保持重點工程的相關(guān)要求。

4.2 工程建設(shè)階段

工程建設(shè)相關(guān)工作人員通過奧維互動地圖手機端共享水土保持措施圖斑數(shù)據(jù)，便于掌握工程的實施情況。例如，施工人員可以在施工現(xiàn)場對照設(shè)計圖斑實時確認(rèn)施工位置和數(shù)量是否符合設(shè)計要求，工程監(jiān)理人員可以通過奧維互動地圖手機端準(zhǔn)確掌握已完成治理圖斑的位置、面積、數(shù)據(jù)，點對點記錄施工照片等影像資料，工程建設(shè)管理工作人員可以通過奧維互動地圖手機端在室內(nèi)或者野外核查水保措施的實施情況、完成情況等，對于進(jìn)度緩慢或者工程實施有偏差的問題及時發(fā)現(xiàn)并提出整改建議。

4.3 竣工驗收階段

工程竣工圖編制人員利用奧維互動地圖電腦端和手機端，結(jié)合外業(yè)調(diào)查采集各項水保措施的類型、面積、數(shù)量、位置等信息，結(jié)合水土保持措施數(shù)據(jù)模板繪制工程竣工圖，為項目竣工驗收提供竣工驗收圖斑數(shù)據(jù)。工程竣工驗收人員可以將標(biāo)準(zhǔn)格式的竣工圖斑導(dǎo)入奧維互動地圖手機端，實地對照查勘工程的竣工驗收圖斑是否與實際一致、措施數(shù)量是否屬實、措施質(zhì)量是否合格等。

4.4 工程管護(hù)和實施效果評估階段

水土保持工程普遍存在“重建輕管”現(xiàn)象，水土保持措施圖斑作為“圖斑精細(xì)化”管理的重要對象，在工程建成完工后的管護(hù)階段，依然可以為工程的管護(hù)責(zé)任人提供直觀的管護(hù)范圍、位置、數(shù)量等信息，并可以用奧維互動地圖手機端記錄管護(hù)措施的標(biāo)簽、注記、照片等信息，幫助管護(hù)責(zé)任人做到管護(hù)責(zé)任心中有數(shù)，管護(hù)內(nèi)容說得清楚明白。工程竣工驗收后的一段時期，將工程的水土保持評估年措施圖斑與竣工圖斑進(jìn)行疊加對比，以奧維互動地圖為輔助分析水土保持措施保存情況、林草植被覆蓋情況等，評估項目區(qū)水土保持措施的實施效果。

5 結(jié)語

水土保持工程“圖斑精細(xì)化”管理工作借助奧維互動地圖解決了現(xiàn)場定位、長度和面積量算、設(shè)計圖斑外業(yè)復(fù)核、措施圖斑現(xiàn)場繪制等問題，使原本需要利用電腦在CAD輔助設(shè)計軟件或者GIS軟件中進(jìn)行相關(guān)設(shè)計的點狀、線狀、面狀措施圖斑，可以用手機在外業(yè)現(xiàn)場實現(xiàn)查閱、復(fù)核、編輯、標(biāo)注的功能。工程建設(shè)、管理、設(shè)計、施工、監(jiān)理等相關(guān)工作人員可以通過奧維互動地圖手機端共享圖斑數(shù)據(jù)，在工程的規(guī)劃設(shè)計、施工、竣工驗收、效果評估等各環(huán)節(jié)以圖斑為對象，制定更為科學(xué)合理的實施方案和工作安排，提升水土保持工程“圖斑精細(xì)化”的管理水平。