基于工作流引擎的崇信县水土保持综合治理系统建设

刘浩然，李文龙

(1.崇信县水土保持工作站，甘肃 崇信 744200； 2.航天宏图信息技术股份有限公司，北京 100195)

1 水土保持工作现状及存在问题

崇信县位于甘肃省东部，海拔1 085.4～1 728.0 m，土地面积850 km2，总人口10.35万人，是典型的黄土高原沟壑区。受水力、重力、冻融等侵蚀因素影响，崇信县自然灾害多发，水土流失曾十分严重，一定程度上制约了全县的经济社会发展。“十三五”以来，崇信县先后实施了坡耕地水土流失治理、黄土高原塬面保护、小流域治理等水土保持综合治理工程，县域内的水土流失得到了有效控制，生态环境得到了明显改善。但是按照新时期生态保护高质量发展的要求，崇信县水土保持队伍的工作能力及信息化技术水平与新时期水土保持工作的需要还有一定差距。首先，缺乏本地化的信息化管理手段。目前崇信县水土保持工作主要采用线下办理，再线上录入(项目方案、资料、进度等信息)的方式，而线上系统采用的是国家级的水土保持重点工程项目管理系统，不能满足全部线上办理、项目管理过程留痕、可溯可查等本地化管理需求。特别是近年来县域水保工程数量不断增加、规模逐步扩大，传统方式已不能适应当前的管理要求。其次，各部门责任边界不清。水土保持工作涉及崇信县水保站的多个部门，包括规划设计、工程治理、工程建设、财务等，针对不同的项目标段，各部门职责边界划分不一，导致沟通协调成本增加。再次，项目档案尚未统一集中管理。开展综合治理工作往往需要先搜集项目的前期资料，包括规划设计、立项、前期办理等，但因缺少高效的管理方式，目前各项目资料以纸质形式分散在各个部门，为综合治理工作的开展造成了困难。

2 工作流引擎

工作流是工作流程的计算模型，即将工作流程中各个环节的前后顺序、工作逻辑、实施规则、执行人员等在计算机中用模型进行表示和计算[1-2]。在软件开发领域，工作流引擎负责与信息化系统进行数据交互，从而保障工作流程在系统中能够正常流转，其主要工作包括流程解析、流程实例化和流程流转。

工作流引擎的优势在于：节约开发成本，可以快速搭建基于工作流的信息化系统，降低系统开发成本，提升效率；可灵活配置，根据需求快速调整工作流程节点，配置用户角色。

3 水土保持综合治理系统框架设计

按照分层规划、上下支撑的思想，崇信县水土保持综合治理系统总体架构包括应用层、支撑层、数据库层、数据层、基础设施层，以及标准规范体系、运维及安全保障体系，系统总体框架见图1。

图1 崇信县水土保持综合治理系统总体框架

3.1 五个层次

(1)基础设施层。基础设施层是崇信县水土保持综合治理系统建设的基础，主要由机房、项目指挥中心(会议室)及硬件设施组成。

(2)数据层。数据层中基础地理信息数据为崇信县域范围内的0.8、2 m分辨率遥感影像数据。还有基于遥感影像数据解译的水保措施、土地利用数据，计算的植被覆盖度数据，以及来自国家重点治理工程系统的治理业务数据等。

(3)数据库层。通过集中建设、统一管理和统一维护，形成崇信县水土保持数据库，既保证上层业务应用的稳定，又具有良好的可扩展性，可接入多源异构数据。

(4)支撑层。支撑层主要利用通用性平台或插件实现数据层与应用层之间的互通，向应用层提供业务支撑服务和数据支撑服务。

(5)应用层。应用层是实现支撑水土保持综合治理业务应用和服务的主要体现形式和关键所在，由规划设计、前期管理、施工管理、验收管理、项目检查5个模块组成。通过应用层建设，开发部署水土保持综合治理系统，为县级水行政主管部门管理工作提供支持。

3.2 两个体系

(1)标准规范体系。遵照国家电子政务有关标准和水利信息化标准规范体系，为系统管理提供统一的技术规范。

(2)运维及安全保障体系。主要为信息化系统安全、正常、稳定运行提供制度保障。

4 水土保持综合治理系统建设内容

4.1 业务梳理与流程建模

依据崇信县水土保持工作站的机构设置与职责划分，结合未来部、省、市三级平台的整体业务架构需求，使用工作流串联水土保持综合治理项目的全生命周期。梳理后的业务流程如图2所示。

图2 崇信县水土保持综合治理工作流程

4.2 规划设计

在项目规划设计时，技术人员可以直接调取数据，依据系统提示的治理重点区域和推荐的治理措施，根据三维模型和影像数据显示的现场地形地貌进行初步方案的设计。为水土保持综合治理项目的规划设计提供软件工具，包括图层叠加、图层裁切、图斑编辑、专题图制作、措施统计报表等。支持各相关基础数据的叠加，可基于矢量数据对基础图层进行裁切，可在线合并、拆分图斑并编辑图斑属性，支持水土保持措施统计报表、水土保持现状图及水土保持规划图等的在线生成与导出，旨在提升综合治理项目规划设计的信息化水平，提高规划设计的质量和效率。

4.3 前期管理

支持国家级重点治理工程及省、市、县级治理工程的实施方案信息，包括项目区基本信息、符合崇信县现状的措施配置、措施图斑、资金筹措、效益、附图等录入，以及实施方案的查询、录入、修改、删除、导出，可形成一套完整规范的电子档案。

4.4 施工管理

以项目标段为基本管理单元，把项目的实施方案、招投标资料、承建单位信息、建设单位责任人信息、工程进度等全部实时录入系统，特别是对一些隐蔽工程，全部以照片和视频等形式进行记录， 实时反映项目建设的质量和进度，从规划设计到项目验收形成了一整套完整的项目电子档案。

针对水土保持管理者，能够快速分配用户账户。针对不同部门，设置了不同的审查管理权限，较大程度上满足了各部门分时段进行核查和监督、及时发现问题、快速监督落实整改的工作需要。通过日志的方式记录每个用户在系统中的操作行为，进一步规范了项目工作流程。

4.5 验收管理

验收管理包含验收准备和项目验收两个模块。验收准备，项目区工程进度达到100%的项目，可以填报此模块；项目验收，包含法人验收和竣工验收。

4.6 项目检查

项目开工之后，部、流域、省市县多级的阶段检查信息都在项目检查模块记录，同时记录检查详情及后期建设单位进行的整改情况，形成项目检查完整的电子档案。

5 结 语

崇信县水土保持综合治理系统的建设，一方面实现了项目标段的全流程管理，以信息化为抓手，厘清部门职责边界，提升了工作效率；另一方面，彻底改变了崇信县水土保持综合治理“晴天一身土，雨天一脚泥”的困境，大大缩短了工作时限，节省了人力，提高了治理工作的质量和效率，减少了工作量和经费支出，节省了资源，实现了水土保持治理过程中各阶段的信息化、无纸化、精细化的闭环式管理。