移動GIS技術在自然資源巡查執法管理中的應用

郭建明

摘? 要：為實現新時期下自然資源執法監察工作的高效、精準要求，解決傳統方法中的效率低下、信息不實時等問題，確保自然資源的合理配置和可持續利用，該文提出利用移動GIS技術設計并搭建自然資源巡查執法系統的方案。通過該系統，整合自然資源巡查執法的各類數據資源，實現違法行為的迅速定位、精確分析、及時處置，做到違法行為早發現、早制止、早處置，有效提高執法人員的工作效率，確保自然資源的保護與管理。

關鍵詞：移動GIS；自然資源；巡查執法；信息系統；執法人員

中圖分類號：P208? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）10-0173-04

Abstract： In order to realize the efficient and accurate requirements of law enforcement and supervision of natural resources in the new era， solve the problems of low efficiency and non-real-time information in traditional methods， and ensure the rational allocation and sustainable utilization of natural resources， this paper puts forward a scheme of using mobile GIS technology to design and build a natural resources inspection and law enforcement system. Through this system， all kinds of data resources of natural resources inspection and law enforcement are integrated， the rapid positioning， accurate analysis and timely disposal of illegal acts are realized， and illegal acts are detected， stopped and disposed of as early as possible， which thereby effectively improves the work efficiency of law enforcement personnel and ensures the protection and management of natural resources.

Keywords： mobile GIS; natural resources; patrol law enforcement; information system; law enforcement personnel

伴隨著城市化進程的加速和人們社會活動的愈發頻繁，自然資源巡查執法日漸受到關注。由于人類活動對自然環境的影響，各地城市都出現了資源的非法占用、生態破壞等違法行為，自然資源巡查執法工作成為了維護資源合法利用、打擊非法占用、保護生態環境的前沿陣地，面臨著如何高效迅速定位違法行為并進行有效制止的新挑戰[1]。傳統的巡查執法方法存在效率不高、信息反饋滯后、難以應對復雜現場情況等問題，因此，為了加強自然資源巡查執法的力度，提高執法效率，自然資源部強調了信息技術在執法中的核心作用，推進使用移動GIS技術進行現代化的自然資源巡查執法[2]。移動GIS技術集成了地理信息系統的功能和移動設備的實時性，為執法人員提供了實時、動態的執法監控工具，使其能夠迅速鎖定違法行為、制定合理執法策略[3]。本文概述了移動GIS技術的基本概念和核心技術特點，重點闡述了利用移動GIS技術搭建自然資源巡查執法系統的方案，實現了自然資源各類數據資源的展示、查詢、統計，實地快速數據采集、實時信息更新、精準定位及巡查執法全過程管理等功能，大大提高執法人員的工作效率，減少資源的非法占用，確保資源的合理與可持續利用，為自然資源管理注入了新的活力。

1? 移動GIS技術概述

1.1? 基本概念

移動GIS技術是移動計算技術與GIS的結合，允許用戶利用智能移動設備，如智能手機、平板電腦或其他便攜式硬件等，在任何時間、任何地點訪問、查詢、分析和更新地理信息和地理數據庫。與傳統的臺式機或服務器上的GIS系統相比，移動GIS更加注重場地工作的實時性、便攜性、互動性，為自然資源現場工作人員提供了一個強大、靈活、實用的工具，使他們可以更加高效、準確地進行地理數據的采集、處理、分析[4]。

1.2? 技術特點

移動GIS技術的技術特點包括實時性、便攜性、互動性等。一是實時性。確保移動GIS能夠即時收集、更新、顯示地理信息數據。在各種實際應用場景中，如現場勘察或緊急事件響應，實時性允許用戶快速獲取和分享最新的信息，確保決策基于最新的數據。簡言之，實時性保證了數據的即時同步和更新[5]。二是便攜性。用戶可以輕易地攜帶移動GIS設備到任何地點，無須依賴笨重的硬件或紙質地圖，極大地提高了地理信息工作的靈活性，允許用戶在任何地方、任何時候都能訪問和操作相關數據。簡而言之，便攜性提供了隨時隨地的數據訪問能力。三是互動性。強調系統與用戶之間的雙向交互，用戶不僅可以查詢地理信息，還可以直接在設備上編輯、標記或分析數據。多點觸摸、語音識別等技術進一步增強了這種交互體驗，使得操作更為直觀和個性化。簡言之，互動性為用戶提供了直觀且多樣化的數據交互方式[6]。

2? 架構設計

利用移動GIS技術搭建的自然資源巡查執法系統架構設計采用分層設計的思路，包括基礎設施層、數據資源層、服務層、應用層及用戶層。系統架構設計示意圖如圖1所示。

第一，基礎設施層主要包括物理硬件、軟件系統和其他必要的基礎設備，為整個系統提供支撐。這其中涉及的硬件設備有服務器、存儲設備、移動終端設備等，軟件系統包括操作系統、移動GIS軟件平臺等。

第二，數據資源層包含所有與自然資源巡查執法相關的數據，如地理信息數據、自然資源專題數據、執法案件數據和巡查執法數據等。數據來源可以是現場采集，也可以是其他數據庫或系統的數據。同時為了確保數據的安全性和完整性，數據庫設有備份和恢復機制。

第三，服務層為應用層的應用提供各種服務，如地圖服務、查詢服務、查詢統計服務等。這一層的主要任務是對數據資源層中的數據進行處理和計算，為應用層提供所需的功能。

第四，應用層是自然資源巡查執法的核心，為用戶提供直接的交互接口和功能，主要包括Web端子系統和移動端子系統2方面內容。

第五，用戶層是系統使用部門或人員，主要包括自然資源巡查執法部門、政府相關部門及社會大眾等。

3? 系統建設

3.1? 數據庫建設

為了確保自然資源的合理、高效、可持續管理，本文構建自然資源巡查執法數據庫，確保自然資源各類數據資源的準確性和及時性，從而為巡查執法提供有力的數據支持。數據庫結構設計遵循規范化、模塊化、擴展性的原則[7]，主要包括如下內容：一是地理信息數據庫。儲存和管理基礎地理信息，如地形、地貌、水系等，支持空間分析和地圖制作。二是自然資源專題數據庫。集中管理各類自然資源數據，包括森林、礦產、土地和水資源等專題信息。對于每個專題，包括其分布、數量、狀態和變化等基本信息。三是違法案件數據庫。記錄與自然資源相關的所有違法案件，包括案件的詳細信息、涉及的資源、違法行為和處理結果等。四是巡查執法數據庫。系統記錄每次巡查和執法行動的詳細信息，包括巡查時間、地點、人員、發現的問題和處理措施等。自然資源巡查執法數據庫具體建設內容示意圖如圖2所示。

圖2? 自然資源巡查執法數據庫建設內容示意圖

3.2? 功能實現

本文在充分考慮用戶的實際需求和自然資源巡查執法特點的基礎上對系統功能進行設計和實現，主要包括Web端管理子系統及移動端App巡查執法子系統。系統功能結構設計示意圖如圖3所示。

圖3? 系統功能結構設計示意圖

3.2.1? Web端管理子系統

1）地圖管理為用戶提供一個直觀、清晰的界面來觀察和理解地域內的自然資源及違法案件狀況，通過圖形化的方式呈現關鍵信息，使得管理人員和巡查執法人員能夠迅速了解當前地區的資源狀態和違法情況。通過地圖能夠快速把握資源，如土地、水、森林的分布狀態，同時清楚地標注出違法活動地點，區分其處理進度和種類。借助提供的地圖操作工具，如縮放、圖層調整及篩選等，可深入探索違法圖斑信息。

2）違法案件管理支持違法案件的錄入、查詢、更新和刪除操作，確保案件數據的準確性和及時性。首先，支持現場執法人員或管理人員實時錄入違法案件的詳細信息，如違法地點、當事人、違法行為類型及相關證據材料等。其次，可以根據多種篩選條件進行精確查找，幫助自然資源部門快速地掌握案件的詳細狀況和進展。最后，允許授權人員對已有案件數據進行修改和更新，從而反映案件最新的處理狀態。

3）衛片執法檢查是利用自然資源部提供的衛片影像數據，通過對比分析不同時序的遙感圖像，快速捕捉地表的變化，然后結合先進的空間分析技術，實現自動識別并評估地表變化的合法性，進而高效地標注出可能的違法或違規活動區域，不僅大大提高了執法部門的工作效率，還確保了對潛在的違法行為進行精確和及時的干預，為后續的執法行動提供了科學、實時、可靠的數據支持。

4）公眾舉報管理是一個針對自然資源違法活動的公眾參與機制，為社會大眾提供一個平臺來報告觀察到的潛在違法行為或者有損自然資源的活動。公眾可以簡易地上傳疑似違法活動的證據，如照片、視頻或文字描述。通過這種公眾的參與和監督，拓寬了執法監督公眾參與途徑，使得難以被發現的違法行為更容易被揭露。

3.2.2? 移動端App巡查執法子系統

1）違法數據采集。為巡查執法人員提供一個界面，實現現場直接錄入違法案件的詳細信息，如違法地點、時間、當事人信息和案件描述等。結合GPS定位、時間戳、語音轉文本及多媒體上傳功能，確保了數據的真實性和完整性，同時支持實時同步到服務器端，保障數據安全且隨時可供查詢與分析。

2）地圖展示。為巡查執法人員提供各類地圖，能顯示清晰的道路、水系、建筑和地形等數據，同時結合多圖層顯示技術，允許用戶根據需要顯示或隱藏特定的信息圖層。GPS定位確保巡查執法人員可以隨時掌握自己的精確位置，并依此進行迅速的導航與路線規劃。對于已知的違法點，系統以醒目的標注呈現在地圖上，點擊這些標注，用戶就能得到與違法行為相關的詳細數據。除此之外，還提供高級搜索與過濾機制，使巡查執法人員能夠根據違法類型、時間等因素進行定向查詢。

3）巡查管理。以一個結構化、直觀的方式為巡查人員展示日常巡查任務，讓巡查人員在第一時間能夠獲取到上級下達的任務，深入查看任務的每一個細節，從而確保任務的準確執行。在巡查過程中，系統提供了一系列工具，如巡查結果記錄、多媒體上傳等，支持巡查人員在現場對違法行為進行詳細的記錄。完成任務后，巡查人員可以直接在系統中撰寫回饋和報告，對于那些想要回顧歷史任務的巡查人員，系統存儲了所有的歷史記錄，并對歷史記錄進行分類和標簽，使得查詢變得輕而易舉。此外，系統為巡查人員提供了豐富的數據分析工具，如任務完成率、違法發現次數等，幫助他們更好地了解自己的工作情況，從而在未來的任務中做出更明智的決策。

4）執法監察管理。提供了對違法案件的全流程管理，從案件的錄入、分析、處理到結案，都可以在此模塊中完成。系統會自動將相關案件信息匯總，供執法人員進行分析、決策及進一步行動。案件錄入是當違法行為被發現并上報時，系統為執法人員提供了一個簡潔、直觀的界面，方便他們錄入案件的所有相關信息和現場相關的照片、視頻或語音資料，包括違法行為的種類、涉及的當事人、違法地點、時間及初步的證據資料等。案件分析是根據錄入的資料對案件進行分析，并為執法人員提供了多種數據分析工具，能夠自動生成案件統計報告，使得分析結果更為直觀和易于理解。案件處理是在對案件進行充分分析后，執法人員對案件進行執法，同時系統記錄執法的步驟，并更新案件的狀態，確保所有的進展和關鍵決策都得到詳實的跟蹤。案件結案是案件妥善處理完畢后，執法人員對案件整個處理流程進行回顧、評估及形成結案報告，并將案件相關的紙質材料進行歸檔。

5）系統配置。允許巡查執法人員對App的一些基本設置進行調整，如通知設置、地圖樣式、數據同步頻率等。通知設置是用戶可以選擇哪些類型的通知需要即時提示，如緊急任務、新的案件報告等；哪些可以稍后查看，如日常任務更新、團隊通知等。還可以調整通知的形式是震動、鈴聲還是靜音，甚至可以為不同類型的通知設置不同的提示音。地圖樣式是用戶根據自己的喜好和實際需求調整地圖的顯示樣式，如可以選擇在夜間模式下查看地圖，以減少亮度帶來的干擾；或者根據具體任務需求，切換到衛星地圖模式，獲得更為詳細的地形信息。數據同步頻率是用戶可以選擇手動同步，節省數據流量；或設置為在Wi-Fi環境下自動同步，確保數據的實時更新。對于那些需要頻繁更新數據的巡查執法人員，他們也可以選擇在移動網絡環境下進行實時同步，以確保手頭的信息始終是最新的。

4? 結束語

隨著技術的不斷進步，移動GIS技術已經從一個簡單的地理信息工具演變為自然資源管理的核心支撐。本文綜述了利用移動GIS技術設計并搭建自然資源巡查執法系統的方案，構建了自然資源巡查執法數據庫，實現了自然資源各類數據資源的展示、查詢和統計、移動巡查執法全過程管理等功能，取得以下成效：一是通過移動設備能夠在現場直接采集和上傳數據，減少了數據傳輸和處理的時間，確保數據的及時性；二是利用高精度的GPS定位，巡查執法人員可以快速定位到疑似違法地點，提高執法效率；三是通過移動GIS技術，巡查執法人員可以實時接收到上級或其他部門的信息，如違法預警、執法建議等，使得執法行動更加有針對性和科學性。取得成果的同時，在實際應用中，仍存在一些問題，如數據的安全性問題、移動設備的電量和網絡連接問題、軟硬件的兼容性問題等。下一步將針對上述問題進行完善和優化，如加強數據加密技術，優化移動GIS應用的能耗等。

隨著5G、人工智能、云計算等技術的發展，移動GIS技術將在自然資源管理中發揮更大的作用。相信通過不斷的技術創新和實踐探索，移動GIS技術將為自然資源管理提供更加強大、智能、便捷的支撐。

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