甘肃省梯田建设管理系统开发与应用

牛旭红，白正纬，黄 珍

(1.甘肃省水利厅 水土保持局，甘肃兰州730000;2.陕西省通软软件科技公司，陕西西安710000;3.甘肃农业大学，甘肃兰州730030)

甘肃省是全国重要的旱作农业省份之一，全省67个旱作农业县(区)人口占到全省总人口的80%，坡耕地占到总耕地面积的70%以上，农业生产条件差，粮食产量低而不稳，群众生活十分困难。实践证明，梯田建设是发展甘肃旱作农业的根本措施、解决三农问题的有效途径、推进扶贫攻坚的有效载体、实现生态文明的主体工程。为了加快梯田建设步伐，甘肃省委、省政府启动实施了1000万亩(15亩=1 hm2)梯田建设工程(2009—2015年)，该工程涉及水利、发改、财政、国土、农发、扶贫等多个部门，建设任务重，管理难度大，目前传统的工程管理方式已不能满足实际需要。为提升梯田工程建设与管理水平，甘肃省水利厅水土保持局联合陕西省通软软件科技公司、北京共业科技开发有限公司共同开发了甘肃省梯田建设管理系统。该系统采用FDO、数据仓库、网络等技术，应用“3S”技术采集梯田信息、绘制图件，实现工程前期规划审批、施工进度控制、竣工检查验收、效益监测评价等各环节的远程宏观管理，完成梯田建设情况的远程上报、异地审查、网络监控、宏观管理等任务。甘肃省梯田建设管理系统分省级主站、县级分站两级管理，能实现对梯田建设工程全程网络监控，应用效果良好。

1 系统组成

甘肃省梯田建设管理系统由主站、分站两部分组成。主站设备为省级主控服务器，主要功能是实现梯田工程建设信息的网络管理、图斑属性的信息控制、建设效益的监测评价等。分站设备为县级分站计算机，主要功能是传输坡耕地梯田规划、上报工程进展情况、报送建设成效监测数据等。主站与分站之间通过网络连接，远程传输信息。

2 基本功能介绍

系统使用时，通过后台运行JBOSS和TOMCATE程序，依托IBM MT7947服务器构建数据库，采用2400 G大容量存储设备，在WindowsXP等各种操作系统下均能稳定运行，结构合理，功能齐全。

(1)功能范围。系统的主要功能是实现梯田建设工程基本信息管理、梯田建设空间信息控制和梯田效益监测评价。

(2)采集数据。县级管理者依据辖区内梯田建设工程年度实施方案或竣工报告，根据系统对输入表、图的要求，编制梯田工程特性、社会经济、土地利用现状、治理措施现状、治理措施规划、图斑登记和减水减沙等基本数据表。同时，利用“3S”技术绘制梯田现状、规划、竣工图斑，其中图斑编号具有唯一性，并以行政区划为准，例如平凉市静宁县曹务乡张珍湾村张湾片区01号图斑编号为6208262022090101，则绘制的图件名称为6208262022090101.SHP、6208262022090101.DBF 等。将上述图、表输入甘肃省梯田建设管理系统。

(3)录入数据。系统设置的数据录入方式有单项录入、批量录入两种，其中梯田实施图斑导入是数据录入的核心工作。录入时，要求统一设置文件格式，统一字段显示图斑属性，其中图斑属性主要包括图斑编号、图斑位置(所属县、乡、村、片区、拐点经纬度)、现状坡耕地坡度、规划面积、实施年度、任务归属等信息。数据经分站上传到达主站服务器后，系统将按图斑类别、实施年度、图斑属性自动生成相应图表，并按实施年度以不同颜色显示，直观明了。

(4)图层控制。以全省1∶10万行政区划矢量化图为工作底图，通过图层控制展现省市县界、河流水系、公路铁路等地理信息，在导入梯田建设相关图斑信息后，系统将自动生成坡耕地现状图、梯田规划图和工程竣工图，可直观掌握各地梯田建设情况。

(5)远程监控。系统设置有自动纠错过滤功能，每隔5 min监测1次传输数据文件，并提醒文件出错缘由。同时，系统设置了省级管理者审核、审批功能，管理者对县级报送数据进行审核，发现错误将以批注形式反馈给上报者，要求修改完善。数据监控的重点是核对梯田建设单位报送的梯田图斑是否与现状梯田图斑重合，如果出现重合现象，则说明梯田工程建设数量不实，可能存在以旧替新、重复建设现象。

(6)效益分析。通过监测相同条件下坡耕地与梯田的蓄水、保土量，分析梯田的减水减沙效益，系统可以自动生成梯田减水减沙柱状图。

(7)检索数据。查询检索功能能够方便管理者宏观掌控梯田工程的实施情况和建设成效。省级系统管理者具有最高查询权限，也可以给县级系统使用者查询权限授权，登录系统后通过录入图斑编号就可以查询GIS图件等资料。

(8)数据备份。系统设置网络即时数据更新备份功能，以防止意外因素造成的系统数据丢失。

3 系统应用效果

该系统运行以来，已录入梯田建设工程特性、社会经济、土地利用现状、治理措施现状、治理措施规划、计划下达、工程进度、图斑登记、梯田产量和减水减沙效益等各种数据表册1600余套，导入坡耕地现状、梯田规划、工程竣工等各类图斑5万余个，生成梯田作物种植结构分析、梯田粮食产量分析、梯田减水减沙效益等图件608个。在系统应用过程中，如发现某梯田建设区在项目规划阶段出现部分规划梯田图斑与现状梯田图斑重合的现象，则会在系统GIS图中以不同颜色显示出来，说明该图斑不符合设计要求，省级审查批复年度方案时不予批准，并要求设计单位进一步详细核实。这样，可以避免梯田建设单位弄虚作假，要求他们实事求是地做好工程规划，严格依据批复的年度实施方案施工。同时，使用系统的远程快捷查询功能可及时了解工程的建设情况，省级管理部门依据系统信息可以随时派出工作组深入现场督促检查，监督指导工程建设。

4 结语

甘肃省梯田建设管理系统应用“3S”及网络传输等技术，简化了梯田建设工程管理程序，控制了工程建设的质量和数量，提高了梯田建设数据化、网络化管理水平，为全面推进甘肃坡耕地整治、水土流失综合治理提供了技术支撑，为加快甘肃水土保持传统管理模式向信息化、网络化管理转变提供了技术保障。该系统操作简单、性能稳定、自动化程度高，通过加强对水土保持技术人员的系统培训，将基础理论与实际工作相结合，可实现数据远程快速上报，便于省级管理部门随时了解工程建设情况和实施效果，其开发应用属全国水保行业首例，具有推广应用价值。