移动GIS技术在自然资源巡查执法管理中的应用

郭建明

摘  要：为实现新时期下自然资源执法监察工作的高效、精准要求，解决传统方法中的效率低下、信息不实时等问题，确保自然资源的合理配置和可持续利用，该文提出利用移动GIS技术设计并搭建自然资源巡查执法系统的方案。通过该系统，整合自然资源巡查执法的各类数据资源，实现违法行为的迅速定位、精确分析、及时处置，做到违法行为早发现、早制止、早处置，有效提高执法人员的工作效率，确保自然资源的保护与管理。

关键词：移动GIS；自然资源；巡查执法；信息系统；执法人员

中图分类号：P208        文献标志码：A          文章编号：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

伴随着城市化进程的加速和人们社会活动的愈发频繁，自然资源巡查执法日渐受到关注。由于人类活动对自然环境的影响，各地城市都出现了资源的非法占用、生态破坏等违法行为，自然资源巡查执法工作成为了维护资源合法利用、打击非法占用、保护生态环境的前沿阵地，面临着如何高效迅速定位违法行为并进行有效制止的新挑战[1]。传统的巡查执法方法存在效率不高、信息反馈滞后、难以应对复杂现场情况等问题，因此，为了加强自然资源巡查执法的力度，提高执法效率，自然资源部强调了信息技术在执法中的核心作用，推进使用移动GIS技术进行现代化的自然资源巡查执法[2]。移动GIS技术集成了地理信息系统的功能和移动设备的实时性，为执法人员提供了实时、动态的执法监控工具，使其能够迅速锁定违法行为、制定合理执法策略[3]。本文概述了移动GIS技术的基本概念和核心技术特点，重点阐述了利用移动GIS技术搭建自然资源巡查执法系统的方案，实现了自然资源各类数据资源的展示、查询、统计，实地快速数据采集、实时信息更新、精准定位及巡查执法全过程管理等功能，大大提高执法人员的工作效率，减少资源的非法占用，确保资源的合理与可持续利用，为自然资源管理注入了新的活力。

1  移动GIS技术概述

1.1  基本概念

移動GIS技术是移动计算技术与GIS的结合，允许用户利用智能移动设备，如智能手机、平板电脑或其他便携式硬件等，在任何时间、任何地点访问、查询、分析和更新地理信息和地理数据库。与传统的台式机或服务器上的GIS系统相比，移动GIS更加注重场地工作的实时性、便携性、互动性，为自然资源现场工作人员提供了一个强大、灵活、实用的工具，使他们可以更加高效、准确地进行地理数据的采集、处理、分析[4]。

1.2  技术特点

移动GIS技术的技术特点包括实时性、便携性、互动性等。一是实时性。确保移动GIS能够即时收集、更新、显示地理信息数据。在各种实际应用场景中，如现场勘察或紧急事件响应，实时性允许用户快速获取和分享最新的信息，确保决策基于最新的数据。简言之，实时性保证了数据的即时同步和更新[5]。二是便携性。用户可以轻易地携带移动GIS设备到任何地点，无须依赖笨重的硬件或纸质地图，极大地提高了地理信息工作的灵活性，允许用户在任何地方、任何时候都能访问和操作相关数据。简而言之，便携性提供了随时随地的数据访问能力。三是互动性。强调系统与用户之间的双向交互，用户不仅可以查询地理信息，还可以直接在设备上编辑、标记或分析数据。多点触摸、语音识别等技术进一步增强了这种交互体验，使得操作更为直观和个性化。简言之，互动性为用户提供了直观且多样化的数据交互方式[6]。

2  架构设计

利用移动GIS技术搭建的自然资源巡查执法系统架构设计采用分层设计的思路，包括基础设施层、数据资源层、服务层、应用层及用户层。系统架构设计示意图如图1所示。

第一，基础设施层主要包括物理硬件、软件系统和其他必要的基础设备，为整个系统提供支撑。这其中涉及的硬件设备有服务器、存储设备、移动终端设备等，软件系统包括操作系统、移动GIS软件平台等。

第二，数据资源层包含所有与自然资源巡查执法相关的数据，如地理信息数据、自然资源专题数据、执法案件数据和巡查执法数据等。数据来源可以是现场采集，也可以是其他数据库或系统的数据。同时为了确保数据的安全性和完整性，數据库设有备份和恢复机制。

第三，服务层为应用层的应用提供各种服务，如地图服务、查询服务、查询统计服务等。这一层的主要任务是对数据资源层中的数据进行处理和计算，为应用层提供所需的功能。

第四，应用层是自然资源巡查执法的核心，为用户提供直接的交互接口和功能，主要包括Web端子系统和移动端子系统2方面内容。

第五，用户层是系统使用部门或人员，主要包括自然资源巡查执法部门、政府相关部门及社会大众等。

3  系统建设

3.1  数据库建设

为了确保自然资源的合理、高效、可持续管理，本文构建自然资源巡查执法数据库，确保自然资源各类数据资源的准确性和及时性，从而为巡查执法提供有力的数据支持。数据库结构设计遵循规范化、模块化、扩展性的原则[7]，主要包括如下内容：一是地理信息数据库。储存和管理基础地理信息，如地形、地貌、水系等，支持空间分析和地图制作。二是自然资源专题数据库。集中管理各类自然资源数据，包括森林、矿产、土地和水资源等专题信息。对于每个专题，包括其分布、数量、状态和变化等基本信息。三是违法案件数据库。记录与自然资源相关的所有违法案件，包括案件的详细信息、涉及的资源、违法行为和处理结果等。四是巡查执法数据库。系统记录每次巡查和执法行动的详细信息，包括巡查时间、地点、人员、发现的问题和处理措施等。自然资源巡查执法数据库具体建设内容示意图如图2所示。

图2  自然资源巡查执法数据库建设内容示意图

3.2  功能实现

本文在充分考虑用户的实际需求和自然资源巡查执法特点的基础上对系统功能进行设计和实现，主要包括Web端管理子系统及移动端App巡查执法子系统。系统功能结构设计示意图如图3所示。

图3  系统功能结构设计示意图

3.2.1  Web端管理子系统

1）地图管理为用户提供一个直观、清晰的界面来观察和理解地域内的自然资源及违法案件状况，通过图形化的方式呈现关键信息，使得管理人员和巡查执法人员能够迅速了解当前地区的资源状态和违法情况。通过地图能够快速把握资源，如土地、水、森林的分布状态，同时清楚地标注出违法活动地点，区分其处理进度和种类。借助提供的地图操作工具，如缩放、图层调整及筛选等，可深入探索违法图斑信息。

2）违法案件管理支持违法案件的录入、查询、更新和删除操作，确保案件数据的准确性和及时性。首先，支持现场执法人员或管理人员实时录入违法案件的详细信息，如违法地点、当事人、违法行为类型及相关证据材料等。其次，可以根据多种筛选条件进行精确查找，帮助自然资源部门快速地掌握案件的详细状况和进展。最后，允许授权人员对已有案件数据进行修改和更新，从而反映案件最新的处理状态。

3）卫片执法检查是利用自然资源部提供的卫片影像数据，通过对比分析不同时序的遥感图像，快速捕捉地表的变化，然后结合先进的空间分析技术，实现自动识别并评估地表变化的合法性，进而高效地标注出可能的违法或违规活动区域，不仅大大提高了执法部门的工作效率，还确保了对潜在的违法行为进行精确和及时的干预，为后续的执法行动提供了科学、实时、可靠的数据支持。

4）公众举报管理是一个针对自然资源违法活动的公众参与机制，为社会大众提供一个平台来报告观察到的潜在违法行为或者有损自然资源的活动。公众可以简易地上传疑似违法活动的证据，如照片、视频或文字描述。通过这种公众的参与和监督，拓宽了执法监督公众参与途径，使得难以被发现的违法行为更容易被揭露。

3.2.2  移动端App巡查执法子系统

1）违法数据采集。为巡查执法人员提供一个界面，实现现场直接录入违法案件的详细信息，如违法地点、时间、当事人信息和案件描述等。结合GPS定位、时间戳、语音转文本及多媒体上传功能，确保了数据的真实性和完整性，同时支持实时同步到服务器端，保障数据安全且随时可供查询与分析。

2）地图展示。为巡查执法人员提供各类地图，能显示清晰的道路、水系、建筑和地形等数据，同时结合多图层显示技术，允许用户根据需要显示或隐藏特定的信息图层。GPS定位确保巡查执法人员可以随时掌握自己的精确位置，并依此进行迅速的导航与路线规划。对于已知的违法点，系统以醒目的标注呈现在地图上，点击这些标注，用户就能得到与违法行为相关的详细数据。除此之外，还提供高级搜索与过滤机制，使巡查执法人员能够根据违法类型、时间等因素进行定向查询。

3）巡查管理。以一个结构化、直观的方式为巡查人员展示日常巡查任务，让巡查人员在第一时间能够获取到上级下达的任务，深入查看任务的每一个细节，从而确保任务的准确执行。在巡查过程中，系统提供了一系列工具，如巡查结果记录、多媒体上传等，支持巡查人员在现场对违法行为进行详细的记录。完成任务后，巡查人员可以直接在系统中撰写回馈和报告，对于那些想要回顾历史任务的巡查人员，系统存储了所有的历史记录，并对历史记录进行分类和标签，使得查询变得轻而易举。此外，系统为巡查人员提供了丰富的数据分析工具，如任务完成率、违法发现次数等，帮助他们更好地了解自己的工作情况，从而在未来的任务中做出更明智的决策。

4）执法监察管理。提供了对违法案件的全流程管理，从案件的录入、分析、处理到结案，都可以在此模块中完成。系统会自动将相关案件信息汇总，供执法人员进行分析、决策及进一步行动。案件录入是当违法行为被发现并上报时，系统为执法人员提供了一个简洁、直观的界面，方便他们录入案件的所有相关信息和现场相关的照片、视频或语音资料，包括违法行为的种类、涉及的当事人、违法地点、时间及初步的证据资料等。案件分析是根据录入的资料对案件进行分析，并为执法人員提供了多种数据分析工具，能够自动生成案件统计报告，使得分析结果更为直观和易于理解。案件处理是在对案件进行充分分析后，执法人员对案件进行执法，同时系统记录执法的步骤，并更新案件的状态，确保所有的进展和关键决策都得到详实的跟踪。案件结案是案件妥善处理完毕后，执法人员对案件整个处理流程进行回顾、评估及形成结案报告，并将案件相关的纸质材料进行归档。

5）系统配置。允许巡查执法人员对App的一些基本设置进行调整，如通知设置、地图样式、数据同步频率等。通知设置是用户可以选择哪些类型的通知需要即时提示，如紧急任务、新的案件报告等；哪些可以稍后查看，如日常任务更新、团队通知等。还可以调整通知的形式是震动、铃声还是静音，甚至可以为不同类型的通知设置不同的提示音。地图样式是用户根据自己的喜好和实际需求调整地图的显示样式，如可以选择在夜间模式下查看地图，以减少亮度带来的干扰；或者根据具体任务需求，切换到卫星地图模式，获得更为详细的地形信息。数据同步频率是用户可以选择手动同步，节省数据流量；或设置为在Wi-Fi环境下自动同步，确保数据的实时更新。对于那些需要频繁更新数据的巡查执法人员，他们也可以选择在移动网络环境下进行实时同步，以确保手头的信息始终是最新的。

4  结束语

随着技术的不断进步，移动GIS技术已经从一个简单的地理信息工具演变为自然资源管理的核心支撑。本文综述了利用移动GIS技术设计并搭建自然资源巡查执法系统的方案，构建了自然资源巡查执法数据库，实现了自然资源各类数据资源的展示、查询和统计、移动巡查执法全过程管理等功能，取得以下成效：一是通过移动设备能够在现场直接采集和上传数据，减少了数据传输和处理的时间，确保数据的及时性；二是利用高精度的GPS定位，巡查执法人员可以快速定位到疑似违法地点，提高执法效率；三是通过移动GIS技术，巡查执法人员可以实时接收到上级或其他部门的信息，如违法预警、执法建议等，使得执法行动更加有针对性和科学性。取得成果的同时，在实际应用中，仍存在一些问题，如数据的安全性问题、移动设备的电量和网络连接问题、软硬件的兼容性问题等。下一步将针对上述问题进行完善和优化，如加强数据加密技术，优化移动GIS应用的能耗等。

随着5G、人工智能、云计算等技术的发展，移动GIS技术将在自然资源管理中发挥更大的作用。相信通过不断的技术创新和实践探索，移动GIS技术将为自然资源管理提供更加强大、智能、便捷的支撑。

参考文献：

[1] 司敬知，李英成，王恩泉，等.移动GIS土地执法动态巡查监察体系研究与应用[J].测绘学报，2017（S2）：158-163.

[2] 张志刚，尤春芳.基于3S技术的自然资源一体化监测调查体系探索[J].北京测绘，2019，33（4）：476-479.

[3] 钱建国，李智程，吴财，等.基于百度地图API的移动端旅游信息管理系统[J].测绘与空间地理信息，2019，42（5）：25-28.

[4] 王贺朋，张文朋.建设项目规划移动监察系统的设计与应用[J].城市勘测，2019（4）：60-63.

[5] 颜怀成，熊鹏波，薛娇，等.省域自然资源遥感监测服务平台设计与实现[J].北京测绘，2021，35（7）：906-909.

[6] 舒文强，李胜，陈雪洋，等.基于移动GIS的规划管理系统建设[J].地理空间信息，2019，17（9）：64-67.

[7] 贾培哲，赵俊三，江新飞，等.基于移动GIS的土地执法动态巡查系统建设[J].地理信息世界，2013，20（6）：58-61.