移动端自然资源执法监察系统设计与实现

来彦明，朱 君，张 宁

（济南市勘察测绘研究院，山东济南 250000）

0 引言

自然资源执法监察工作是自然资源管理中的一个重要环节，在保证自然资源管理政策落实、推进自然资源工作法治化和维护自然资源管理部门权威等方面发挥关键作用［1］，有利于完善机构改革后自然资源执法长效监察机制体系的建设，夯实自然资源执法中的监察职责和工作任务。因此，自然资源部门多次发文要利用当前先进的技术优化自然资源执法监察工作模式，同时落实“预防为主，预防和查处相结合”的自然资源执法监察工作方针，及时发现、及时报告、及时制止、及时处理自然资源违法行为，维护自然资源合理开发和利用［2］。为实现上述目标，在借鉴其他先进城市经验的基础上，结合某市实际情况，利用GIS、GPS 定位、移动互联和4G/5G 通信等先进技术，搭建了一套灵活、可便携的移动端自然资源执法监察系统，实现了自然资源的数据、违法案件、执法以及巡查等信息的高效传输，为自然资源管理部门对所管辖的土地、矿产以及城乡规划用地等自然资源开发利用巡查执法工作提供了全新的监察手段，实现了自然资源高效率、高精度的执法监察一站式管理［3］。本文阐述了自然资源移动端执法监察系统建设思路、总体设计、功能模块以及实现的关键技术，有效地提高了自然资源执法监察的管理水平。

1 系统建设思路

1.1 业务需求分析

移动端自然资源执法监察系统目前主要应用于自然资源部门的执法监察大队对土地、建设用地、矿产等自然资源开发利用活动进行日常巡查和违法案件执法监察等工作。巡查内容包括未经批准非法占用土地、在临时用地上修建永久性建筑物或构筑物、占用基本农田建房、无证勘查、开采矿产资源和造成地质灾害隐患以及取得建设工程规划许可证或者未按照建设工程规划许可证的规定进行建设等。执法监察内容包括对上述自然资源违法案件进行取证、立案调查、现场执法以及案后监管等活动［4］。根据自然资源巡查和执法监察工作内容调研，确定移动端自然资源执法监察系统的业务需求包括6 个方面内容：基本功能类、业务需求类、位置服务类、统计分析类、图形表达类以及附件功能类。系统业务需求表如表1 所示。

表1 系统业务需求

1.2 系统选型

移动端自然资源执法监察系统选型主要包括2个方面内容：1）智能移动终端设备选型。本文采用的移动终端设备是装有Android 操作系统的手机或平板电脑，里面应集成4G/5G 无线网络通信、GPS定位、视频摄像头等设备，同时设备内存最低要求为512M，硬盘空间256G；2）系统开发的基础软件平台选型。系统基于Eclipse 开发框架，利用Android平台的SDK 和ArcGIS API for Java Script 脚本，采用Java 语言进行开发。数据库采用移动端常用的SQLite 数据库［5］。移动端的地图服务采用离线式瓦片地图服务。

2 总体设计

2.1 框架设计

系统以基础地理信息、自然资源信息以及执法监察信息等数据为基础，充分利用先进技术，实现自然资源移动“一张图”展示、查询和统计，自然资源动态巡查和执法监察等业务处理，让自然资源执法监察工作信息化、系统化和精细化，全面提升执法监察工作的管理水平。系统框架包括5 大核心层和2 大保障层：支撑层、数据层、服务层、表现层和用户层，标准规范体系和安全保障体系。系统框架设计示意图如图1 所示。

图1 系统框架设计示意图

支撑层为系统运行提供硬件和软件支撑，主要包括智能移动终端、无线网络设备、GIS 软件、数据库软件等；数据层为系统运行提供数据支撑，以地理信息数据为底图，收集、整理自然资源、违法案件、执法监察等相关数据，构建自然资源执法监察数据库；服务层是为表现层提供数据、功能接口以及业务逻辑服务，主要包括数据通信服务、执法监察服务、移动设备服务等［6］；表现层是系统和用户进行交互的界面，采用图形化的手段，让界面更加美观，用户易使用，主要包括地图浏览界面、信息填报界面以及图表展示界面等；用户层是系统使用人员，主要包括自然资源部门的管理人员、执法监察大队的巡查和执法人员以及系统的后台维护人员等。

2.2 数据库设计

自然资源执法监察数据库包括6 大核心数据库，即：地理信息数据库、自然资源数据库、违法线索数据库、执法监察数据库、元数据库以及多媒体数据库。其中地理信息数据库包括电子地图、影像地图、地名地址以及行政区划等；自然资源数据库包括土地利用规划和现状数据、规划建设数据、矿产资源数据等；违法线索数据库包括卫星监测数据、人工巡查数据、上级交办数据以及市民举报数据等数据；执法监察数据库包括违法案件图斑数据、巡查数据以及执法监察数据等；元数据库包括地理信息元数据、自然资源空间元数据、执法监察元数据等；多媒体数据库包括文档、图形图像以及视频数据等。自然资源执法监察数据库示意图如图2 所示。

图2 数据库建设内容示意图

2.3 功能模块设计

根据自然资源业务需求分析的要求，搭建移动端自然资源执法监察系统。系统功能模块主要包括自然资源移动“一张图”展示、违法案件管理、巡查管理、执法监察管理、查询统计管理以及系统管理6 部分。系统功能模块结构设计示意图如图3所示。

图3 系统功能模块结构设计示意图

3 关键技术

3.1 自然资源多源异构数据整合建库技术

自然资源执法监察数据库的数据资源来源、结构、形式以及维度具有多样性，既有包含矢量和栅格的地理信息数据，又有包含空间和非空间的违法案件数据等。因此，数据入库前，需对数据进行整合工作。本文遵循数据结构不冗余，关键信息不遗漏的原则，对各类数据资源进行筛选、整合、处理、质检以及入库等步骤，确保系统使用数据的高效性和准确性［7］。自然资源违法案件图斑数据整合建库流程示意图如图4 所示。

图4 自然资源违法案件图斑数据整合建库流程示意图

3.2 瓦片切割技术

为了实现移动终端能够流畅地显示统一风格、统一尺度的离线地图底图，本文采用瓦片切割技术对影像数据和矢量数据进行统一处理。地图瓦片切割技术流程设计有以下几个步骤：1）准备地图底图所需的矢量数据和影像数据；2）对影像数据采用瓦片金字塔技术进行处理［8］；3）对地图底图数据进行风格设置，如，违法案件图斑数据工程配图等；4）通过地图服务器发布地图服务，并生成地图瓦片文件；5）对生成的瓦片文件进行处理，并打包成移动设备专用的数据包；6）在移动设备上安装自然资源执法监察系统应用程序，加载数据包，即可在系统上显示离线的各类地图数据。

3.3 移动存储技术

为了能实现系统数据的高效组织、存储和管理，本文采用SQLite 数据库。SQLite 数据库是一种嵌入式系统，是移动端常使用的一款轻型数据库，体积小但可以支持2 TB 数据库；支持主流的操作系统和多种程序语言，且无需安装和配置；可以实现矢量、栅格、图片、文档等数据的有效组织和离线存储。在此基础上，还支持网络联通的状况下，利用在线同步技术，将数据库中的数据上传、同步到主服务器上，解决PC 端和移动端数据的输入输出问题。

4 系统建设成果

4.1 移动“一张图”展示

移动“一张图”展示包括地图浏览、图层控制以及基本功能操作。地图浏览是将电子地图、影像图、自然资源土地、规划、矿产等现状和规划等数据，在统一的空间参考系下进行展示。图层控制是将自然资源各类数据以数据目录树的方式进行管理，并且通过工具对图层进行控制，如，置顶、置底以及图层开关等。基本功能操作是在移动终端上通过触摸手势，实现基本的地图操作功能，如，放大、缩小、全图以及平移等，还可以通过按钮进行量算、收藏和标注等功能。

4.2 违法案件管理

违法案件管理包括违法线索管理和违法案件信息编辑。违法线索管理是将各种违法线索收集的数据进行统一导入，如，卫星监测的违法图斑、市民举报的违法事件等，导入的格式包括Excel 表格和Shp 数据，Excel 表格违法线索数据有坐标则直接落位，无坐标则需要利用地名地址匹配工具进行数据匹配后落位。违法案件信息编辑是在违法案件处理过程中，分阶段录入不同的信息，并用不同颜色在地图上直观显示，如，从卫星监测数据获取某一个土地违法案件，首先，填写初步信息，并用红色进行标识。其次，巡查人员对该案件进行现场巡查和确认，确认为违法案件，填写违法案件详细信息，并用蓝色进行标识。最后，执法人员对该案件进行执法处置后，填写违法案件执法信息，并用绿色进行标识。

4.3 巡查管理

巡查管理包括导航定位、日常巡查以及违法案件专项巡查。导航定位一方面根据当日巡查内容，设计一条巡查轨迹，并在地图上进行路线规划，辅助巡查人员开展巡查工作；另一方面是对目标巡查点进行直接导航，让巡查人员能以最快的速度抵达目标点。日常巡查是根据巡查任务安排，进行定期巡查。违法案件专项巡查是当出现重大违法案件或上级交办的违法案件时，需对该案件从发现、现场执法、违法现场处理过程到现场处理完毕进行全面巡查。

4.4 执法监察管理

执法监察管理包括执法任务管理和执法过程监察。执法任务管理主要包括执法人员安排，案件从接收、处理、审核、核查到结案等全过程管理，确保执法工作顺利完成。执法过程监察是对执法案件流程的合规性、审核内容的准确性以及执法过程填写表单信息和提交附件信息的完整性等内容进行抽查，确保执法的透明性和公正性。

5 结语

本文根据本市自然资源移动执法监察的需求，利用先进技术，搭建了移动端自然资源执法监察系统，实现了自然资源移动“一张图”展示、查询和统计，自然资源违法案件管理、日常动态巡查管理以及执法监察管理等一系列功能。相比传统自然资源执法监察模式，本系统显著增强了自然资源展示的直观性、动态性，巡查和执法监察的精准性、便捷性，并且与自然资源一体化服务平台对接，能够实时将数据同步到平台中，为自然资源其他业务管理提供数据支撑。系统通过近一年的运行，可以在Android 移动端设备上稳定运行，并可以适配多种屏幕尺寸的移动终端设备，应用效果良好，具有一定的推广和借鉴价值。