开发建设项目水土保持监测管理系统建设方案

开发建设项目水土保持监测管理系统
2020年4月19日
建设方案开发建设项目水土保持监测管理系统建设方案
目录
1 项目建设的背景 ..............
2 项目建设的必要性 ..............
2.1 现状分析. .............................
2.2 必要性分析. ...........................
3 项目建设的目标 ..............
3.1 近期目标. .............................
3.2 远期目标. .............................
4 建设内容 .................
4.1 健全开发建设项目水土保持监测标准体系4.2 运行环境建设. .........................
4.3 数据库建设. ...........................
4.4 数据处理与入库. ........................
4.5 应用系统开发. .........................
4.6 系统集成. .............................
5 技术方案设计 ...............
5.1 标准和规范建设. ........................
5.2 系统总体结构设计. ......................
5.2.1 设计原则. ........................ 错误!未定义书签。

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5.2.2 系统总体结构..........
5.2.3 应用系统设计..........
5.3 应用系统功能设计. .......................
5.3.1 监测数据导入子系统.......
5.3.2 监测资质单位信息管理子系统...
5.3.3 项目基本情况管理子系统.....
5.3.4 水土保持监测信息动态管理子系统..
5.3.5 监测成果管理子系统.......
5.4 数据处理与入库. .........................
5.4.1 数据处理及入库方案.......
5.4.2 数据处理与入库原则.......
5.4.3 数据内容及其来源........
5.5 数据库设计. ...........................
5.5.1 数据库选型. ......................
5.5.2 元数据设计. ......................
5.5.3 数据库概念结构设计.......
5.5.4 数据库逻辑结构设计.......
5.5.5 数据表结构设计.........
5.6 系统实现与集成. .........................
5.6.1 系统开发平台与工具.......
5.6.2 系统运行环境配置........
5.6.3 系统集成. ........................ 错误!未定义书签。

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文档仅供参考
6 项目可行性分析错误!未定义书签
6.1 理论可行性. .............................. 错误!未定义书签
6.2 技术可行性. .............................. 错误!未定义书签
6.3 社会可行性. .............................. 错误!未定义书签
6.4 经济效益可行性. ........................... 错误!未定义书签
6.5 项目可操作性. ............................ 错误!未定义书签
7 建设成果................... 错误! 未定义书签
8 项目的保障措施体系............... 错误!未定义书签
8.1 政策法律保障. ............................ 错误!未定义书签
8.2 技术规范保障. ............................ 错误!未定义书签
8.3 人员保障. ............................... 错误!未定义书签
8.4 技术消化. ............................... 错误!未定义书签
9 培训. ..................................... 错误!未定义书签
10 项目进度安排................. 错误!未定义书签
11 项目经费.................. 错误!未定义书签
1 项目建设的背景
水土保持是当前国民经济健康发展的重要保障, 是环境保护事业中的一项重要工作, 是中国基本国策的一项重要内容。

而做好水土保持监测和监测管理工作则是水土保持的必要前提。

当前, 水土流失问题受到了党和国家领导人的高度重视, 水土保持工作正逐步得到社会各界的理解和支持。

近年来随着各项建设事业的发展, 水土
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保持工作总站在开展城市水土保持和水土保持监测管理方面, 加大了工作的力度。

从开始,国土资源部门在颁发土地使用证时, 将信息反馈给水务部门, 由水务部门及时督促建设业主履行水土流失防治义务, 从源头做好水土保持工作。

随着水土保持理论和信息技术的不断更新与发展, 信息化手段在推动科学管理和决策方面正逐渐发挥出巨大的作用。

为了适应这一新的发展趋势,特别是随着城市建设的加速发展, 开发建设项目水土保持监测管理工作迫切需要借助信息化手段以适应首都现代化建设和水土保持工作的需要。

提高水土保持监测管理工作的科技含量和工作效率, 改进首都生态环境成为当务之急。

为此, 水务局水土保持工作总站提出建设开发建设项目水土保持监测管理系统, 开发集数据输入、项目基本情况管理、监测工作情况分析、监测信息管理及监测成果管理为一体的应用管理系统。

2 项目建设的必要性
北京作为中国的政治、经济、文化中心, 其环境好坏直接影响着中国在国际上的形象和首都人民的生活质量水平。

当前, 水土流失和生态环境恶化已经成为一个困扰北京各项工作发展的严峻问题, 随着的到来, ”办绿色奥运、建生态城市”等发展战略的确立水土流失治理工作更显和重要。

提高水土保持综合管理水平, 加强对开发建设项目水土保持工作的监测和管理, 建设高效、快捷的水土保持监测管理系统已经显得日益紧迫。

2.1 现状分析
近年来随着水土保持监测机构、监测制度的逐渐完善, 开发建设项目水
土保持持监测工作取得了明显成果, 可是随着水土保持信息化工作的不断发展, 新的情况、新的问题逐渐显露出来, 主要表现在以下方面:
(1) 以往监测管理工作大多依靠人工完成, 工作量大, 效率不高跟不上城市生态环境建设和水利信息化的步伐。

(2) 尚未形成统一的监测指标体系,监测管理可操作性较低, 很难对监测结果进行对比分析, 管理缺乏科学依据。

(3) 由于数据格式不统一, 标准不一致,很难直接应用于以后针对水土流失工作的研究, 数据再利用性较差。

(4) 针对具体项目开展的监测所获取的数据一般仅用于该项目
水土流失及水土保持状况的分析, 数据的管理相对分散, 难于实现共享。

(5) 尚未建成高效的监测管理系统, 阻碍了管理部门之间数据的共享和工作效率的提高。

(6) 尚未建成安全的计算机数据库, 数据安全存在较大隐患。

2.2 必要性分析
建设开发建设项目水土保持监测管理系统, 能够使的开发建设项目水土保持监测工作情况经过网络信息手段快速准确反馈到水土保持工作总站相关管理部门, 便于及时获得项目基本情况、水土流失、生态环境、水土流失治理与预防、保护等各项动态数据, 及时对项目水土流失和治理情况进行监测、分析和管理, 实现项目水土保持监测数据的共享; 有助于管理部门全面
快速了解和掌握开发建设项目的水土流失和治理情况, 为水土流失动态变化规律的研究和分析提供动态数据。

从而为研究开发建设项目水土流失防治措施, 制定水土保持措施的宏观决策提供科学依据,有效控制各种新
的水土流失的发生,遏制水土流失的发展; 对于提高水土保持工作的信息化、现代化水平, 建设良好的生态环境具有重要作用和深远意义。

(1) 是生态建设和水利信息化工作的需要, 客观上也是管理部
门提高工作效率的需要
(2) 经过系统建设, 建成统一的开发建设项目水土保持监测指标体系、监测方法和技术, 可有效提高项目监测和监测管理的可操作性, 有利于监测结果的定量化和提高监测管理效率。

(3) 数据格式和标准的统一, 有利于数据资料的收集, 为今后水土保持工作的开展和相关研究工作积累原始数据。

(4) 采用GIS 与MIS 紧密结合搭建系统, 可实现多层次信息资源共享; 也有利于加快开发建设项目水土保持工作审批流程。

(5) 项目监测信息数据库的构建将是数据安全的可靠保障。

(6) 本系统将作为水土保持综合数据库平台的一部分, 构成水土保持数字化建设的有机整体。

3 项目建设的目标
3.1 近期目标
本系统建设的近期目标在于构建集数据导入、处理、存储、管理、数据分析、应用于一体的, 能与水土保持综合数据库平台良好集成的开发建设项
目水土保持监测管理系统。

主要包括以下几方面:
(1) 结合水土保持监测管理工作及项目监测的现状, 构建相对统一
的开发建设项目水土保持监测数据标准体系和管理规范; 并经过本系统的应用, 规范的监测管理工作。

(2) 充分利用GIS 的优势, 结合监测管理机构及监测资质单位的业务需求,开发出相对实用的计算机监测及监测管理软件系统, 为监测管理机构提供科学的监测信息管理工具和分析工具。

(3) 构建开发建设项目水土保持监测管理数据库, 有效存储、管理项目基本情况、具体项目施工期各阶段项目区内水土流失和水土保持措施的动态监测信息等数据, 为数据分析和应用准备基础数据。

(4) 从在线上报、审核到反馈审核信息, 实现对开发建设项目水土保持监测信息的集成管理, 并及时向上级主管部门在线上报和浏览反馈意见, 提高监测管理工作的效率和监测工作质量。

(5) 经过本系统与开发建设项目水土保持综合数据库平台的良好
集成, 实现水保行政管理部门数据共享, 并向社会公众提供在线查询。

(6) 经过本系统的使用, 不断完善开发建设项目监测工作和监测管
理工作, 争取在全国范围内建成比较领先的开发建设项目水土保持监测管理体系。

3.2 远期目标
经过本系统构建开发建设项目水土保持监测管理数据库, 有助于一手监测数据的积累, 为下一步建立水土流失预测预报模型、提高水土流失监测技
术及监测管理技术提供基础数据, 从而为今后水利主管部门针对水土流失预测和制定防治方案、管理方案提供科学的数据资料。

同时, 开发建设项目水土保持监测管理数据也是全国水土保持数据库的重要数据来源, 本系统的建成和不断完善,对下一步建设全国重大开发建设项目水土保持监测管理系统和提高全国监测管理部门工作效率和工作质量都将具有十分重要的现实意义。

4 建设内容
本系统建设内容主要包括健全监测标准体系、运行环境建设、数据库建设、数据处理与入库、应用系统开发和系统集成等几部分内容。

4.1 健全开发建设项目水土保持监测标准体系
当前尚未建成统一的开发建设项目水土保持监测指标体系、监测方法和技术, 各种途径获取的基础数据和监测数据等多种空间和属性信息数据往往难以实现共享和二次利用, 影响了信息资源价值的充分发挥。

因此针对各类开发建设项目的空间数据和属性数据, 要在现有标准规范体系基础上健全和完善满足开发建设项目水土保持监测数据库建设需要的技术标准体系。

规范的数据有利于信息查询和继承, 有利于水土保持监测数据的共享和集成分析, 保证水土保持信息高速公路的高效、畅通, 实现水土保持的科学决策、实时管理和可持续发展。

4.2 运行环境建设
根据项目建设的基本要求, 系统运行是基于网络环境, 在水土保持工作
总站原有硬件配置情况下, 结合开发建设项目水土保持监测管理系统运行的需要, 完善网络环境建设。

内容包括: 网络环境、服务器端运行环境、客户端运行环境、数据库软件、地理信息系统平台。

4.3 数据库建设
项目采用时空数据库技术、数据仓库技术、空间元数据技术、海量空间数据快速索引技术, 建立基于时空逻辑的水土流失及其影响因子、开发建设项目工程基本情况、监测资质单位信息、水土保持措施及其效益的本底数据库。

开发建设水土保持监测管理系统空间数据库包括: 元数据库、基
础地理空间数据库、遥感影像数据库、开发建设项目水土流失监测数据库、水土保持治理数据库、监测资质单位信息数据库等。

数据库建设主要包括分布式数据库布设、数据库结构设计、空间数据索引建立、数据库环境配置等工作。

4.4 数据处理与入库
数据处理与入库建设主要是将开发建设项目水土保持监测资质单位信息数据和基础地理数据经过数据规范化处理后入库, 包括数据矢量化处理、规范化检验、错误检查、空间逻辑一致性分析、数据多比例尺划分、矢量数据空间索引、空间数据与空间元数据关联等。

4.5 应用系统开发
根据开发建设项目水土保持监测业务需求, 基于网络GIS 和大型数据库开发能够对开发建设项目基本情况进行管理、对监测资质单位信息进行管理、对水土流失进行分析、对水土流失防治进行管理、对水土保持效果进行评价、对监测信息进行查询和发布的水土保持监测管理应用系统。

为此建设开发建设项目水土保持监测管理系统, 具体包含构建监测数据上报中间件和桌面版开发建设项目水土保持监测子系统、开发建设项目基本情况管理子系统、监测资质单位信息管理子系统、监测数据导入子系统、水土保持监测数据审核管理子系统、监测成果输出子系统等六个应用子系统。

4.6 系统集成
系统集成包括硬件、系统环境、应用系统软件、数据库、数据、网络、通讯等在具体的应用系统和专业需求下进行安装、参数配置、调试、稳定性测试,直到在网络环境下应用系统正常运行, 数据库安全稳定, 功能正常发挥。

主要分以下几方面进行建设:
(1) 系统模块集成
各应用子系统软件集成以共享和利用信息, 使不同子系统中的信
息能够在整个范围内共享,基于内部网络, 经过协议转换与数据传
输服务。

(2) 系统与数据库集成
经过系统把各种形式的业务数据信息进行集成, 并经过不同系统
层面体现出来。

(3) 系统安装与调试
经过搭建网络硬件环境和软件运行环境, 把系统安装到相关管理部门终端上, 把开发建设项目水土保持监测管理业务相关内容以网络
集成到一起, 经过调试和运行, 形成一个稳定、安全、统一的应用。

5 技术方案设计
5.1 标准和规范建设
根据开发建设项目水土保持监测工作及监测管理业务的需要, 参照水利部标准体系建设规定, 建设相关监测标准和管理规范。

5.2 系统总体结构设计
5.2.1 设计原则
系统的设计要遵循以下几项原则:
(1) 实用性原则: 紧密结合开发建设项目水土保持监测及管理工作的业务需求,系统的结构符合日常工作的程序和思维方式, 能辅助解决工作中的实际问题。

全市各监测资质单位的工作内容为本系统的管理对象,为了便于监测资质单位野外开展工作和进行管理, 要求系统易于接入, 系统在线运行稳定性好。

(2) 标准性与专业性原则: 开发建设项目水土保持监测具有显著的专业性, 系统的设计要求严格按照国家标准和水土保持行业标准进行,
符合相关技术规范。

(3) 简单易用性原则: 系统用户主要面向监测人员和监测管理人员,她们的计算机应用水平一般, 因此, 要求系统界面友好美观、整体结构清晰明了, 操作简单、灵活方便, 使用户易学易用。

(4) 科学性与先进性原则: 要求选择成熟的开发方式、工具进行系统开发,且能综合应用3S技术、MIS技术、计算机网络技术等先进技术, 能体现当今技术主流。

(5) 开放性与可扩充性原则: 系统要具有良好的开放体系结构, 能与水土保持综合数据库平台及全国水土保持监测网络与信息系统互联互通, 并预留其它系统和模型的接口, 保证系统的扩充与升级。

(6) 经济最优性原则: 系统开发平台、数据库系统、开发方式等选择要充分考虑经济因素, 在满足各用户需求的情况下, 争取经济最优。

5.2.2 系统总体结构
5.2.2.1 系统应用体系
根据系统的服务对象及其应用特点,遵循以上各项原则, 将系统设计为
B/S 结构, 服务于水土保持工作总站监测管理部门和监测资质单位。

本系统主要面向监测管理部门管理人员而开发, 用于集中管理开发
建设项目水土保持监测基本情况信息, 对开发建设项目水土保持监测工作进行监督、管理, 并掌握辖区内开发建设项目水土保持工作的总体情况。

同时, 针对具体监测工作, 也开发了开发建设项目水土保持监测子系统, 用于对项目水土保持工作效果进行实地监测。

系统的应用体系如下图所示:
图5-1 系统应用体系示意图
522.2
系统总体框架
系统的总体框架主要由数据导入与处理系统、数据库系统、业务 应用系统三大部分组成，系统框架如图5-2所示。

1）数据导入与处理系统
数据导入与处理系统包括数据导入与数据处理两部分。

数据导入 指经过监测资质单位数据上报中间件并经监测数据导入子系统获取监 测资质单位基本信息、项目基本情况、水土流失影响因子、水土流失 状况、水土流失危害、水土保持措施等信息
；数据处理是指按照制定
的数据标准对数据进行标准规范化处理。

2) 数据库系统
监测业务 管理人员
上报、反馈
上报、反馈
项目1:监测实施人员 项目2 :监测实施人员 项目n :监测实施人员
项:目1监测实施人员 项目2 :监测实施人员 项目n 监测实施人员
文档仅供参考
数据库系统主要实现数据的存储和访问, 根据数据类型可划分为空间数据库、属性数据库、多媒体数据库和元数据库。

综合考虑本系统的数据存储和应用要求、系统建设成本等因素, 本系统设计数据分开存储,空间数据的图形数据、多媒体数据均采用文件系统存储, 属性数据采用关系数据库存储。

3) 业务应用系统
业务应用系统即系统的信息表示层, 直接面向并服务于用户。

创立
应用接口，经过调用运行在COM COM环境内的中间功能层组件来实现系统功能。

按照系统要实现的业务和功能, 设计开发监测数据上报中间件和开发建设项目水土保持监测子系统、监测数据导入子系统、、开发建设项目基本情况管理子系统、监测资质单位信息管理子系统、水土保持监测成果管理子系统、监测成果输出子系统等六个应用子系统。

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图5-2 系统框架图
522.3 项目管理模式
项目管理模式主要包括项目管理和数据上报两个方面。

（1）项目管理
项目管理采用工程管理模式，即每一个开发建设项目水土保持监测 业务对应一个”工程” （*prj ）,在计算机上存储为一个文件夹。

文件 夹内存储该项目所有数据
（空间数据、属性数据、多媒体数据 ）;一个
系统能够同时管理多个项目的数据
，每个项目对应为一个工程文件，用
项目基 王体丄程基本情况
本情况 水保方案基本情况
水保监测基本情况
地形地貌
水土流 失影响 因子
气象
水文
土壤
植被
社会经济
水土流 水土流失范围
失状况 水土流失量
水土流 土地资源破坏
失危害 突发性灾害
水土保 持措施
原有水土保持措施
破坏水土保持措施
新增水土保持措施
数据采集
应用服务
］用1 组件 U 系
1
观测 数据
开发建设项目水土保持监
测子系统 地理空间数据库
（共享）
资料数据
图 数据标准与规范化处理
项目基本情况管理子系统
数据上报中间
件
监测数据导入子系统 监测数据审核管理子系统
监测成果管理子系统
空间信息库
元数据库
数据库系统
调查
监测资质单位信息管理子
系统
空 空空 空空
属性信息库 多媒体库 地形 专题 图 ■ 地理信息 *_相关规范
数据
GPS 数据
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户打开工程即可进入该项目的管理模式下。

项目数据的转移与备份直 接经过拷贝其对应的文件夹即可实现。

这种管理方式简单方便 , 易于 理解和操作。

(2) 数据上报
监测单位要将所承担项目的数据上报至监测管理机构 , 监测管理机 构将数据上报至上一级监测管理机构即水利部水土保持监测中心。

考 虑到数据格式的多样性 , 专门设计数据上报中间件和监测数据导入子 系统, 开发专门的系统数据接口对数据进行接收 ,并经过处理后形成系 统数据库方便管理的数据格式 , 实现便捷、良好的数据交换和信息共 享。

5.2.3 应用系统设计
开发建设项目水土保持监测管理系统的应用系统总体结构如图 4-3 所示。

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图5-3 应用系统结构示意图
523.1 监测数据上报中间件
实现对文本数据、专题图、报表、统计图、遥感影像等不同类型和来源数据的格式转换和预处理，并将相关数据上报到临时监测数据库。

523.2 监测数据导入子系统
负责项目基本信息资料数据和各种监测数据的导入，包括项目文件、报表、专题图等，从临时数据库抽取有关数据导入到监测数据库。

监测数据导入子系统是系统运行的基础，直接影响其它各子系统
运行的效率和结果。

5.2.3.3 监测资质单位信息管理子系统包括对全市监测资质单位基本信息的管理, 具体内容包括监测资质单位的资质证明文件、单位人员构成情况、具体监测人员档案、历史监测项目记录等。

5.2.3.4 开发建设项目基本情况管理子系统项目基本情况主要包括项目基
本信息以及项目运行档案, 分别设置
对应的模块。

(1) 项目基本信息管理实现主体工程基本信息、水土保持方案基本信息、水土保持监测基本信息等信息的有效存储、管理, 主要是属性信息的管理。

(2) 项目运行档案管理实现各类项目运行档案的有效存储、管理, 包括监测合同、监测实施方案、监测月报、监测年报、监测最终报告、监测报告的评估信息、监测报告的批复信息、监测报告的验收信息等。

文档仅供参考
项目运行档案以多媒体形式管理，引入Windows文件夹”的概念
将同一数据内容的相关文件存储在同一”文件夹”中, 文件夹下面可设”子文件夹”。

5.2.3.5 开发建设项目水土保持监测子系统针对监测资质单位项目水土保
持监测工作设计, 实现包括对项目基
础信息的管理、支持监测点定位监测功能、对监测点基础设施和监测
方法的管理、监测分区管理、监测数据记录与自动计算、监测成果上传等功能。

5.2.3.6 监测数据审核管理子系统
管理内容包括开发建设项目水土保持监测报告、以数字形式存储的图形图像、属性信息、专题报表、统计图表等处理结果。

监测资质单位经过权限登录系统,上报项目监测报告和有关图表、数据; 水保总站监测管理部门对相关信息进行审核后把审核意见在线反馈给资质单位。

上报数据的内容包括水土流失因子信息、水土流失状况信息、水土流失危害信息、水土保持措施信息、水土保持效益信息等。

同时, 经过本系统, 管理部门能够实现向上级主管部门在线上报监测管理信息。

5.2.3.7 监测成果输出子系统
将系统中以数字形式存储的图形图像、属性信息等处理结果以用户能够接受和理解的形式提供给用户。

按照成果的表现形式, 将该系统分为专题图制
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