基于WebGIS的河湖岸线利用现状调查系统的设计与实现

吴学超

(毕节市大新桥水库管理所，贵州？毕节？551700)

0 引 言

为深入贯彻落实习近平生态文明思想和习近平总书记视察贵州重要讲话精神，切实加强河湖水域岸线保护，全面查清全省重要河流岸线利用现状，清理整治违法违规占用岸线行为，建立健全河湖岸线管护长效机制，推进岸线节约集约利用，按照水利部安排部署和《贵州省河湖长制“十四五”高质量发展工作方案》的有关要求，开展了全省重点河湖岸线利用现状调查评估。

以岸线[1]现状开发利用调查资料为基础，根据已划定的岸线控制线和岸线功能区的界限，针对每一个岸线功能区，深入分析现状岸线利用对防洪保安、河势控制、水资源利用、生态与环境保护及其他方面的影响，系统分析岸线开发利用及管理过程中存在的问题并总结经验教训，对比分析每个岸线功能区开发利用现状与功能区管理目标要求之间的差距，为提出岸线资源合理开发、有效利用、科学保护、强化管理的布局和措施提供依据[2_3]。

针对34条重点河流及草海开展岸线利用现场调查与现场核查，从岸线资源利用状况等方面分析岸线利用现状情况，复核和排查河流岸线利用项目合理性；同时将排查情况反馈到地方政府，并复核地方政府落实整改情况。最后，系统分析岸线开发利用及管理过程中存在的问题，并提出合理化意见和建议。

1 系统需求分析与关键技术研究

1.1 需求分析

1.1.1 业务需求

(1)用户登陆

岸线利用是基于经纬度地理坐标点形成的多边形地理空间数据，具备一定的涉密性与敏感性，公众一般不能直接获取或者阅览该数据。因此，用户需要登录系统才能访问该数据；系统设置登录认证的作用在于：

一是验证当前登录用户的身份信息。系统的用户是经过超级管理员提前录入的，其他用户想要使用该系统时，需要进行注册。同时，注册之后还要经过系统管理员审核，审核通过后该注册用户即可登录并访问系统。用户注册时需要对系统的账号和密码进行设置，当用户登录使用的账号和密码与注册相同时才能验证通过。

二是对用户进行授权。授权是针对系统角色而言，不同的角色具有不同的功能菜单权限和数据查看操作权限，不同的用户在系统中所对应的角色也不一致，因此需要设置用户的权限。

(2)文件上传

岸线利用现状调查的核心是全面摸清贵州全省的河流水域岸线情况。想要掌握岸线利用图斑的实际现状，需要对岸线利用图斑数据进行资料佐证。因此，文件上传在系统中的作用显得十分重要。通过“文件上传”功能将佐证资料上传到文件服务器上进行保存，文件上传是依赖于岸线利用图斑的；在文件上传成功后，基于图斑编号等基本信息，即可全面了解该图斑的文件信息。

(3)编辑和删除

系统原有的岸线利用图斑数据是结合GIS工具、河湖水域岸线空间数据与最新的地图遥感影像而勾绘出来的数据，其基本信息无法编辑和删除，只能对其他基本信息进行补充。通过用户新增的岸线利用图斑数据，用户可以对其进行编辑和修改。

(4)数据审核

图斑的佐证资料文件上传之后(县级用户提交资料)，数据进入待省市用户的待审核界面。只有市级用户审核通过后，省级用户才能进行审核，省市两级只要任意一级用户驳回之后，县级用户都需要重新提交资料，这样省市两级用户才能继续审核。

(5)销号处理

省级审核通过之后，便可对岸线利用图斑进行销号处理。销号处理的意义在于该图斑数据纳入正常的水域岸线管理项目，不再进行重复操作。

(6)查询功能

“查询功能”是指用户能通过关键词对填报的图斑进行搜索查询，系统后台根据用户输入的关键词和岸线利用图斑的属性信息进行模糊匹配，然后将满足条件的查询结果返回到系统页面进行展示。

1.1.2 安全需求

岸线利用图斑地理空间数据具备一定的涉密性与敏感性，需要注册成为系统用户才能进行数据资源访问，不对非注册用户开放。在当今互联网的环境下，数据安全显得格外重要，在系统建设的时候必须充分考虑必要的安全策略，杜绝非法和恶意的数据访问和操作。数据安全要求如下：

(1)权限控制机制

系统实施了管理员授权登录的机制，仅允许经过授权的用户访问。为防止系统数据和信息的非法泄露，系统采用了多重安全措施，包括信息加密、权限控制和访问密钥等方式。此外，针对不同角色的用户，系统分配了不同的访问权限。

(2)日志管理机制

系统必须具备日志记录功能，以记录日常使用情况。日志记录主要包括两个方面：一是操作日志：系统将记录用户的重要操作，如修改和删除操作，系统管理员可以通过后台查询和管理这些操作日志，以便在发生误删或误编辑等情况时，能够通过操作日志找回原始数据并进行恢复。二是登录日志：系统将记录用户登录信息，包括用户登录名、登录IP地址、登录时间和登录浏览器等信息。

(3)数据保护

系统应该对传输过程中的信息进行加密处理，以保护信息并防止数据泄露。

1.2 关键技术研究

1.2.1 业务流程设计

(1)岸线核查

河湖岸线利用现状调查信息系统将主要围绕核查与新增等重点功能开展对河湖岸线利用现状调查的流程设计，从而可以让系统注册用户以管理人员的身份更清晰地参与到系统的具体流程中，详见图1。通过设定这样的流程，可以显著提升各管理人员对不同主体的行为规范。同时，这也能从根本上提高岸线利用图斑的填报效率，最大限度地降低岸线图斑核查时间成本，并提高该系统管理的综合效率。

图1 岸线利用操作流程图

(2)违法违规整改

涉河项目违法违规整治是指针对涉及河流的工程项目中存在的违法违规行为进行整治和处理的过程，它旨在维护水资源的合理利用、保护河流生态环境，并确保涉河项目的合法性、安全性和可持续发展，其具体操作流程如图2所示。

图2 违法违规整改操作流程图

1.2.2 台账模版定义

本信息系统在充分基于《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制指导》的指导下，依据《水利信息化工程建设规范》，对贵州省河湖水域岸线内的岸线利用图斑开展有效识别和统一规范的台账管理模板来进行信息化系统的填报、上传、统计、报表分析，从而提升岸线图斑台账的整体质量。

1.2.3 消息提醒功能

该信息管理系统使用了多种提示方式，以确保用户能够在关键时刻收到提醒，这些提示方式包括声音、震动、弹窗、图标标记等，用户可以根据自己的偏好和需求进行个性化设置。无论是在系统运行中还是在警报启动时，系统都会及时向相关人员发送提示，保证信息的及时传达。

2 系统总体结构

2.1 系统架构

系统总体架构如图3所示。

图3 系统架构图

2.2 架构说明

(1)客户端：也叫用户界面层，该层是系统与用户进行交互的接口，包括图形用户界面(GUI)、命令行界面或Web界面等。用户可以通过该界面输入指令、查看信息、进行操作等。

(2)服务端展现层：它是系统的核心功能模块，包括各种业务逻辑和处理功能。它负责接收用户的请求，进行数据处理、逻辑计算和业务规则执行等操作[4_6]。

(3)逻辑层：逻辑层在系统总体结构中是应用层和数据层之间的中间层，它的主要作用是处理和管理系统的业务逻辑和数据处理过程，实现应用层与数据层之间的交互和数据流动。

(4)数据层：数据层是系统中存储和管理数据的部分，包括数据库、文件系统或其他数据存储方式。它负责数据的读取、存储、更新和删除等操作，为应用层提供数据支持。

(5)服务层：服务层提供各种服务和功能模块，包括安全认证、权限管理、日志记录、消息通知等。它为系统的其他层提供支持和辅助功能。

3 功能模块设计

3.1 岸线利用

(1)岸线利用项目新增

前期已借助卫星影像地图和空间数据处理工具(ArcGIS、奥维)勾绘出了贵州全省33条设省级河长重点河流及草海开发利用项目疑似图斑。但是，由于卫星影像地图的精度问题，一些潜在的岸线利用图斑无法准确判定；或是由于工作失误，导致部分该有的图斑出现缺失。为了更加全面的掌握所涉及河流的岸线利用情况，借助岸线利用功能模块，一旦在复核过程中发现疑似图斑，可通过系统快速勾绘确定。

如图4所示，用户在使用过程中发现河流岸线范围内存在一些侵占岸线的目标，类似于“水利设施”“水文设施”“航运设施”“交通设施”“农业设施”“民房住宅”“企业工厂”“文化旅游”“其他开发利用项目”等。首先，行政区默认显示的是当前用户账号所在的行政区，用户可在本级行政区以及所属下级行政区区域内勾绘自己发现的图斑。其次，选好行政区后，在河流选择项里面会出现当前行政区内的河流，以及在地图上加载当前河流的管理范围线(图中深蓝色线)；用户只需点击地图右上方类似于五边形的勾绘工具按钮，选择目标进行勾绘即可(图中浅蓝色的多变形框)。最后，点击提交按钮即可实现对疑似图斑的新增。

图4 图斑新增

(2)岸线利用项目核查

网页端系统可预览辖区内所有需要复核的疑似图斑位置分布，方便提前规划安排现场工作路线及顺序，详见图5。APP端系统带定位导航功能，可导航至对应疑似图斑位置，同时系统中可显示岸线管理范围边界，结合定位可对范围内的开发利用项目进行复核或补充。

图5 岸线利用图斑核查

(3)上级审核

当区县核查岸线利用图斑后，数据会推送到其上级那里进行审核。如图6所示，基础信息栏是对当前岸线利用项目基本信息的展示以及一些证明资料和佐证图片。审核栏左边是上级用户的一个审核操作流程，右边是展示当前岸线利用项目的流程跟踪步骤。

图6 数据审核流程

3.2 违法违规整改

由图1岸线利用操作流程图可知，当岸线利用项目被确定后，并且被认为是违法违规项目后，岸线利用图斑数据插入违法违规模块里面。一旦数据录入后，便可对数据按照图2进行操作。

其中，“涉嫌违法违规岸线利用项目清理整治方案”主要针对“岸线利用项目情况”中识别为属于涉嫌违法违规项目的进行填报，否则不需填报。“清理整治类型”包括拆除或取缔、整改规范等。若需采取工程补救措施消除防洪等不利影响的，应在清理整治具体方案中予以说明。

3.3 生态修复

基于贵州全省河湖水生态状况，结合各级用户在实际排查岸线利用过程中所出现的问题以及用户在本辖区内所采取的一些手段或者措施，针对34条设省级河长重点河流及草海，已有相关生态修复计划或安排的进行填报。填报完成后，系统形成记录，最终由省级河长办来进行评估，并制订相应的奖励方案或者拨款经费支持地方河湖生态事业发展。

通过创新持续整治、系统治理、防治结合以及部门联动等措施，实现贵州河湖水环境治理质量持续改善，水生态环境显著提高。

4 讨论与分析

各地在推进河湖岸线利用现状调查评估和清理整治的同时[7_8]，应强化岸线保护与利用规划刚性约束，严格涉河建设项目审批许可及事中事后监管，加强河湖水域岸线日常巡查，杜绝新增违法违规占用岸线行为。要加强对河湖管理和保护方面的宣传舆论引导，抓紧完成已有划界成果复核和重点河流岸线保护与利用规划编制，及时按照有关要求将成果向社会公告，营造保护河湖生态的良好社会氛围。

岸线利用项目调查工作采取线上初查、线下核查、线上填报的方式，全面高效地摸清了全省河湖岸线利用现状；这为河湖岸线利用现状调查提供了一种技术参考，可进一步助推全省河湖治理保护高质量发展。

5 结 语

干流岸线利用项目调查研究是对贵州省设省级河长的34条河流进行调查，调查工作采取线上初查、线下核查、线上填报的方式，调查线上填报功能集成至贵州省河湖大数据信息管理系统中。

全面调查了全省重点河湖岸线利用现状和河湖水生态系统现状，摸清岸线开发利用情况，清理整治涉嫌违法违规占用河道岸线行为，恢复河道行洪通道，修复岸线生态环境，切实保障防洪安全、供水安全、生态安全，促进岸线资源的严格保护、科学利用和依法管理，助推全省河湖治理保护高质量发展。

为实现水利工程用地划界确权工作信息化、高效率目标，基于任务要求和任务特点及重难点分析，研究数据建设方法、梳理技术工作路线，设计河湖岸线利用现状调查系统，阐述各主要工作环节的信息系统集成应用具体方法，并应用于贵州省的划界确权中。应用实践表明，河湖岸线利用现状调查信息系统可行，能完成权属调查、界址点线测定、数据入库、进度控制等多项任务要点，辅助高效完成水利工程用地划界确权数据信息化工作。

在对贵州河湖情况摸底调查的基础上，了解贵州河湖现状及基本情况，形成需要编制岸线保护与利用规划的河湖名录。同时，认真分析河湖名录中，需要编制岸线保护与利用规划的河湖必要性与可行性，以及存在的矛盾问题；剖析在践行全面推行河湖长制工作中做好岸线保护与利用规划的瓶颈与不足，为下一步如何做到以节水优先为基调，河湖岸线保护与利用并重，提出切实可行规划编制前期工作的措施与建议；为做好规划工作、进一步推进贵州河湖长制工作作出相应的贡献。