太湖流域移动外业管理平台研究

林荷娟，李 健，金 科

（水利部太湖流域管理局水文局（信息中心），200434，上海）

太湖流域移动外业管理平台研究

林荷娟，李 健，金 科

（水利部太湖流域管理局水文局（信息中心），200434，上海）

针对水利部太湖流域管理局应急监测、蓝藻巡查、水政执法、防汛工作组等外业特点，利用3G/4G网络和GPS导航，以手机和PAD等移动终端为操作载体，研究开发了移动外业管理平台和网页版外业管理平台，实现了现场信息的实时采集、上传、入库，以及基于地理位置的信息展示和历史数据的查询、统计，为太湖流域水资源管理与保护、防汛抗旱等工作提供了快捷、方便的工具，促进多部门、多层面的业务协同和信息共享。

移动平台；外业管理；基于位置查询；WebGIS；太湖流域

太湖流域位于东南沿海地区，受特殊的地理位置和气候条件影响，洪涝灾害频繁，为指导太湖流域片辖区内各省市做好防汛抗旱工作，太湖防总每年要派出超过10个防汛工作组赴现场指导工作。同时，太湖流域又是我国经济最发达的地区，人类活动频繁，水事违章建设时有发生，水利部太湖流域管理局 （以下简称太湖局）水政执法队伍需要定时不定时地到流域各地查处水事违法行为等。另外，为获得第一手资料，在防汛关键期和水污染事件突发期间，太湖局需派出若干工作组赴环太湖和流域骨干河道以及突发水污染相关区域开展应急监测。目前，太湖局已有水政执法、应急监测、日常巡查、防汛工作组等外业队伍，工作也基本常态化，但缺乏对外业队伍和工作成果的管理，如不能掌握某一时刻在太湖流域片区内有哪些外业人员，也不清楚他们所处的位置；又如灾情、违章建设等现场采集的照片等信息分散、独立地保存在采集者手里，无法与其他人共享，事后也很难查找到当初采集的信息，给管理工作带来极大的不便。

随着移动信息技术的不断发展和智能移动终端设备的普及，为积极推进“智慧太湖”建设，2013年太湖局提出了基于移动终端的外业管理平台建设，拟通过GPS、GIS、LBS、3G/4G网络等现代信息技术，进一步加强对外业队伍的管理、监督及现场采集的信息共享，提高管理水平。

一、总体设计

太湖局移动外业管理平台的应用对象为太湖局外业人员和相关管理部门，用户在手机或平板终端设备上安装APP应用程序，通过3G/4G网络，以移动终端为操作载体，构建移动终端管理平台，为外业人员和管理部门提供高效的移动信息服务。该平台主要功能模块有数据上报、实时监视、信息查询、视频会商、系统配置等。

1.数据上报

按照业务应用系统定制的数据填报界面，录入应急监测、水政巡查、防汛工作组等现场采集的数据、上传现场拍摄的照片，并加以注释，上传的资料按照一定格式存入数据库，便于今后查询、统计。

2.实时监视

基于内嵌的移动GIS平台，实现基于地图的监测信息实时监视，监测指标及上传的图像、视频的实时浏览。

3.信息查询

实现水资源水环境静态信息（包括站点、口门等基本信息）、动态信息（包括气象、水文、水环境、水资源、工程调度等信息）、辅助信息（包括通知公告、政策法规等信息）、外业信息（包括外业人员信息、现场采集信息、外业人员作业路径等）的查询。

4.视频会商

在移动应用支撑中间件的支持下，通过电脑、平板电脑、手持终端查看指挥中心大屏上的输出情况，加入视频会议以及文档远程协作等功能。当遭遇重大灾害性天气、突发灾情、突发水污染时，指挥中心大屏可以通过网页版外业管理平台实时监控现场工作人员情况，并能基于地图即时展现现场上报的信息。

5.系统配置

实现远程服务器的IP地址和端口号配置，以及数据更新方式、频次设置。

二、功能实现

系统功能按用户角色分为两类：外业人员和内业人员（管理部门）。

1.外业人员

（1）GPS定位导航

外业人员去现场作业时，需打开移动APP，并进入相应的作业状态（应急监测、水政执法、防汛工作组等），系统将在太湖流域1∶250 000的离线地图上自动定位当前的位置，外业人员可通过“附近查找”搜索最近的水文站、水源地、排污口、取水口等设施的空间位置及相关的监测数据，也可查询基于当前位置一定范围内的水文站、水源地、排污口、取水口等设施的空间分布及相关信息，包括水源地的供水规模、供水人口等。在正常工作时间范围内，系统每隔5分钟把作业人员的当前位置所对应的坐标信息自动回传到内部数据库服务器中，对未按照频次作业的人员通过消息推送的方式及时提醒。

（2）现场采集的信息上报

外业人员现场采集的应急监测、蓝藻巡查、水事违章、灾情险情等信息或作业过程中发现的其他问题可通过移动终端提供的应用系统进行上报，上报信息类型系统自动默认为登录时选择的类型，上报内容主要是通过终端拍摄的现场图像，同时可以上传文字或语音注解。上传的信息自动附带地理信息，可方便在地图上展示。另外，系统可自动记录作业人员行走路线，连同上报的信息一并存入服务器数据库中。对于上报的信息，作业人员可以查看对应的访问量及回复情况。

2.内业人员（管理部门）

（1）作业人员查询

内业人员可通过终端系统（包括移动终端和PC终端）实时监视太湖局在线作业人员的当前位置，特别是当外业人员赴防台一线等危险区域时，内业人员对其进行跟踪监视可起到安全防范作用。另外，通过终端系统可查询历史作业人员的情况。

（2）作业轨迹查询

内业人员通过终端系统可查询每个实时在线的外业人员的作业路径，也可查询作业人员的历史轨迹。

（3）上报信息查询

内业人员可按照时间、上报人员、作业类型、信息注解的关键词等条件通过终端系统查询外业人员上报的图像等信息及相应的注解，并根据信息采集的地理位置基于GIS在电子地图上展示，同时具有放大缩小等功能，增强用户操作体验。

（4）作业统计分析

管理部门人员可通过终端系统统计不同类型的外业人员每月或每年野外作业的次数、行走路程及作业情况等，可为外业的考核等提供参考。

三、系统特点

1.通用性强

太湖流域移动外业管理平台适合Android 3.0以上操作系统的任何手机、平板终端和iOS 5.0以上操作系统的苹果手机、平板终端，通用性很强，方便使用。

2.操作便捷

系统设计简洁明了，工作人员可一键完成信息的采集、上传、入库以及信息查询、统计。

3.时效性强

外业人员通过移动终端上传信息的同时，内业人员可通过网页版外业管理平台在地图上展示上报的信息，改变了以往现场信息的获取和管理模式。移动外业管理平台的建成，使得一线信息获取的时效性大大增强，在突发水事件期间，可为领导决策指挥提供强有力支撑。

4.实用性强

移动外业管理平台的建成，将原来各类外业采集的独立、分散的信息通过系统存储于服务器数据库中，便于今后的查询、分析、使用；另外，该系统具有基于位置的查询功能，该功能在应对突发水污染等事件时，当领导或工作人员赴现场处理时，可方便地查询基于当前位置可能影响的距离内有多少水源地、多大供水规模和多少供水人口等，为处置事件提供依据。

5.安全性强

每台终端根据手机或PAD序列号与太湖局政务外网用户进行唯一绑定，避免手机丢失后其他人恶意操作；每台终端统一安装手机防火墙及病毒软件，以免受攻击；按照用户所属角色分工设置每台终端用户功能访问权限，避免误操作； 终端应用系统提供客户端程序自动更新及手动更新两种方式。

6.开发语言易于编写

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。JSON采用完全独立于语言的文本格式，但也使用了类似于C语言家族的习惯，这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。本系统主要使用JOSN的数据格式在移动终端应用系统与数据服务器端之间进行数据交互，传输效率高，易开发，方便维护。

四、结 语

太湖流域移动外业管理平台于2013年开发，2014年投入试运行，至今已运行两年。运行期间，根据使用情况不断完善系统功能，目前能较好地用于太湖局应急监测、蓝藻巡查、水政执法、工程巡查、防汛工作组、现场调研等工作，作用明显。该系统为相关业务人员提供了移动信息服务，实现了在任何时间、任何地点均可查询任何信息，也实现了基于位置服务的信息查询功能，初步形成了桌面系统与移动终端平台的互补和融合。

[1]李天文.GPS原理及应用[M].北京：科学出版社，2010.

[2]李斌兵.移动地理信息系统开发技术[M].西安：电子科技大学出版社，2009.

[3]叶建春.建设“智慧太湖”的目标及实施策略[J].中国水利，2013（17）.

[4]崔瑞玲，等.基于水利信息平台的信息获取与快速处理技术研究初探[J].中国水利，2013（11）.

[5]罗鹏，等.基于WebGIS的大型灌区水利信息综合管理系统设计与实现[J].节水灌溉，2013（1）.

[6]李纪人，潘世兵.信息技术在水利领域应用与展望[J].中国水利，2004（22）.

责任编辑 安天杭

Study on mobile field management platform in Taihu Lake Basin

//Lin Hejuan,Li Jian,Jin Ke

For the field characteristics of Bureau of Taihu Lake Basin of the Ministry of Water Resources including emergency monitoring,blue-green algae patrol,water administration law enforcement,and flood control working group, the 3G/4G network and GPS navigation are utilized,taking mobile terminals such as cell phone and PAD as operational carrier to research and develop the mobile field management platform and web version field management platform.The two platforms realize the real-time correction,uploading and loading of on-site information as well as information presentation based on geographic position and query and statistics of historical data to provide a quick and convenient tool in water resource management and protection,flood control and drought relief in Taihu Lake Basin and promote multi-sector and mutli-layer business collaboration and information sharing.

mobile platform;field management;query based on the location;WebGIS;Taihu Lake

P426.616

B

1000-1123（2016）05-0031-02

2016-02-17

林荷娟，副局长（副主任）、总工程师、教授级高级工程师，长期从事防汛抗旱和水资源调度、水文情报预报、流域防洪规划、业务应用系统等研究。