土地卫片执法业务建模与信息系统开发_李栩滨.pdf

第 48 卷第 1 期2023 年 2 月Vol.48 No.1Feb.2023测绘地理信息Journal of Geomatics土地卫片执法业务建模与信息系统开发李栩滨1 司文才2 朱向晖3 郑志河1 任福1，41 武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉，4300792 浙江省测绘科学技术研究院，浙江 杭州，3111003 龙泉市自然资源和规划局，浙江 龙泉，3237004 地球空间信息技术协同创新中心，湖北 武汉，430079Modeling and Information System Development of Land Satellite Image Law Enforcement BusinessLIXubin1 SIWencai2 ZHUXianghui3 ZHENGZhihe1 RENFu1，41 School of Resources and Environmental Sciences，Wuhan University，Wuhan 430079，China2 Zhejiang Academy of Surveying and Mapping Science and Technology，Hangzhou 311100，China3 Longquan Bureau of Natural Resources and Planning，Longquan 323700，China4 Collaborative Innovation Center of Geospatial Technology，Wuhan University，Wuhan 430079，China摘要：为规范土地卫片执法业务流程，提高卫片执法业务的信息化处理能力。通过流程的优化重组方法，研究并构建了土地卫片执法业务逻辑模型，运用数据的流转与控制技术及使用观察者模式的属性字段变化监测技术研发了土地卫片综合执法系统。实现了省、市、县 3 级自然资源执法部门对疑似违法用地的图斑举证、资料核实、进度跟踪、统计分析等环节的全流程监管，提高了卫片执法工作的准确率及效率。关键词：卫片执法；动态监管；逻辑模型；信息化中图分类号：P208文献标志码：AAbstract：To standardize the business process of land satellite image law enforcement business and improve information processing capacity，we build a logic model by optimizing and restructuring the process，and develop a comprehensive law enforcement system of satellite image with data flow control technology and property field change monitoring technology based on observer mode.The system has achieved the full process supervision of suspected illegal land use，including spot evidence，verification，monitoring，statistics and other aspects，which effectively improves the accuracy and efficiency of law enforcement work.Key words：satellite image law enforcement；dynamic monitoring；logical model；informatization在中国城镇化不断推进的背景下，土地供需矛盾日益凸显，土地违法问题屡禁不止，极大弱化了中央政府土地调控的政策效力1。土地卫片执法是指利用遥感监测手段2-5，通过影像对特定区域不同时相的土地利用情况进行监测，通过对比前后两时相的遥感影像确定变化图斑，再对变化图斑进行核实确定土地合法性的一种土地执法监管手段6。它是一种土地资源管理的有效方式，能够及时发现、及时制止土地违法行为7，可以全面、客观、准确地反映监测区域的土地利用情况6，建立起一个“天上看、地上查、网上核”的立体土地监管体系。土地卫片执法监察效果的好坏将直接决定自然资源开发和保护的力度和维度8。传统的土地执法缺乏信息化等技术手段的支撑9，存在时效性不强、精准度不够、系统性缺乏、信息造假、数据分析效率低下等不足，业务之间没有形成有效串联，制约了执法工作的高效开展10。近年来，自然资源部以卫星遥感监测和信息网络技术为手段，不断加大执法监察工作力度，积极创新执法方式，努力提高执法效果11。但是，在业务流程的规范化，业务处理能力的信息化，执法进度的动态化监测水平以及执法数据的空间可视化等方面还存在很大进步空间。因此，创新执法监管模式12，固化执法业务流程，梳理数据DOI：10.14188/j.2095-6045.2021632文章编号：2095-6045（2023）01-0127-05引用格式：李栩滨，司文才，朱向晖，等.土地卫片执法业务建模与信息系统开发 J.测绘地理信息，2023，48（1）：127-131（LIXubin，SI Wencai，ZHU Xianghui，et al.Modeling and Information System Development of Land Satellite Image Law Enforcement Business J.Journal of Geomatics，2023，48（1）：127-131）基金项目：国家自然科学基金（42071448）。测绘地理信息2023 年 2 月流转逻辑，实现监管业务的信息化，形成流程清晰、过程可控、问题可溯13的长效卫片执法工作机制，对提升执法效率具有重要意义。本文紧扣“把问题发现在初始，解决在萌芽”的总要求9，研究并构建了流程清晰、逻辑严谨的土地卫片执法业务逻辑模型，并将其应用于土地卫片综合执法系统的研发，实现了省、市、县 3 级自然资源执法部门对疑似违法用地的图斑举证、资料核实、进度跟踪、统计分析等环节的全流程监管，有效规范了卫片执法工作的业务流程，强化了系统的信息化建设，提高了卫片执法工作的准确率及效率。1 业务模型构建模型的构建以管理为中心，以业务为导向，以数据为基础14，以“流程规范、逻辑严谨”为基本原则，以“层层下发、级级审核、责任落实、实时监测”为设计思路。模型主要包括业务模块与监测模块，如图 1所示。1.1图斑下发图斑信息的获取主要包括两部分：部级通过科学对比、研判，确定疑似问题图斑；有条件的地区自主组织开展卫片执法工作，获取问题图斑，并将其作为部层面统一组织开展卫片执法工作的补充。获取的数据主要为非涉密遥感影像图和变化图斑信息。以省级为根节点，市级为子节点，依次下发问题图斑，省级下发前首先要开启对应批次的业务流程。为保证数据流转的逻辑性及可追溯性，明确各级分工，按照“层层下发”的原则进行数据流转，即数据由省级下发给市级、市级下发给县级。1.2合法性举证县级自然资源执法部门根据疑似违法图斑的影像及地理位置开展外业核查工作，现场拍照取证并收集相关证明材料。判定为合法图斑的，需对该地块图斑的合法利用情况进行说明，且必须提供土地合法利用的有力证明材料8；判定为违法图班的，需判定所属的违法类型，并提供照片与佐证材料。举证材料的完整性是举证工作完成的前提条件。该条件的约束很大程度上解决了执法过程中因佐证材料不足而被驳回造成的执法周期延长问题，有助于审查人将审核重心由材料的齐全性转移到有效性上。同时，为避免县级为逃避追责的造假行为，合法性举证需同步提交举证人信息。真正做到“责任落实、问题可溯”，提高了执法工作的准确性、真实性。图 1土地卫片执法业务逻辑模型Fig.1Logic Model of Land Satellite Image Law Enforcement Business128第 48 卷第 1 期李栩滨等：土地卫片执法业务建模与信息系统开发1.3举证核查市级和省级负有审核责任，县级完成举证后，由市级首先对举证材料逐图斑开展完整性、准确性、真实性的核查工作，对于材料充分且判断准确的图斑举证予以通过，否则不予通过，并要写明不通过的原因及整改意见，驳回下级重新整改举证。市级完成初审后，省级对本地区填报的数据进行内业核查和外业抽查，确保成果真实准确。模型的“级级审核”机制明确了各级分工，要求在省级最终核查前先进行一轮整改，一方面减小了省级执法部门的工作量；另一方面做到了问题的及时发现、及时整改，举证材料的真实性、准确性又多了一层保障。1.4进度跟踪模型以上级监测下级的监测模式，通过监测下级的举证、下发、上报、审核等动作，实时获取各地市的执法工作进度，从而实现对执法全过程的跟踪管理。对于接近截止时间或超期仍未完成审核/举证的市/县，省、市级用户可及时监测并督促提醒，做到“过程可控”。对于举证被多次驳回的县级部门可以及时采取针对性的检查工作追溯原因，必要时追究相关责任。监测模块的设计在一定程度上加强了执法工作的监管力度，促进各级执法工作模式变“被动”为“主动”，极大提高了执法工作的效率。1.5统计分析省级全面核查后，对各批次图斑的合法、违法情况进行统计，通过统计图表等方式将数据可视化，以直观了解各地市的土地违法态势，检验阶段性执法工作效果，为违法预防、形势判断和工作部署等提供较为直观、准确的指导。1.6整改落实整改按照“严起来”的要求15，省级自然资源执法部门针对图斑核查中发现的问题，督促地方落实行政处罚及整改措施，约谈问责违法严重地区；部适时组织开展抽查工作。2 系统设计与开发2.1总体设计通过研发土地卫片综合执法系统，推动了业务逻辑模型的落地。系统建设的总体思路本着加强顶层设计、注重效率提升的原则，围绕土地卫片执法工作的业务流程推进信息化建设10。系统采用浏览器-服务器（browser/server，B/S）架构，使用 Node.js搭建服务器端运行环境，结合 Vue 框架、Leaflet 框架、Element UI框架设计并实现系统界面、业务逻辑及功能。通过角色管理、权限管理控制用户获取的信息流及可进行的操作，操作过程全程留痕，做到“责任落实、问题可溯”。系统的总体框架如图 2所示。2.2关键技术2.2.1数据流转与控制整个业务流程的推动依靠数据的流转与控制，通过控制数据的流转把控流程的推进，从而规范整个执法业务流程。系统从制定数据的流转规则与路径以及用户的权限管理两个方面实现严格的数据流转控制技术。1）制定数据流转规则与路径。卫片执法过程中数据的流转具有单向性，即前一个环节的完成应当是后一个环节开启的条件。各级用户按设定的流转路径在业务流程中执行各个环节的操作16。系统中数据的流转规则与路径以本文构建的逻辑模型为依据，各用户在流程中执行的操作实质是对照数据流转规则做出的判断。2）角色权限管理。基于角色的访问控制（role-based access control，RBAC）作为当前最为普遍的访问控制模型之一，其核心思想是将访问权限与角色相关联，通过给用户分配合适的角色，使用户获得访问权限17。依据各级用户的职责，系统为其分配相应的角色并构建角色表，表中字段包括用户的账号、密码、角色、权限级别等。系统根据该表实现用户的身份验证、权限赋予以及权限校验。通过身份验证的角色信息将被存储在 ASP内置的 Session对象中，信息将一直保存至用户退出系统，在此期间用户将持续拥有所属角色的权限。例如，县级用户只能查看所辖区内的下发图斑信息，执行图斑举证与上报图 2系统总体框架Fig.2Overall Framework of the System129测绘地理信息2023 年 2 月操作，市级用户可查看市级范围内的下发图斑信息，执行图斑的下发、审核与上报操作，而省级用户则可以查看省级范围内的所有图斑信息，并对图斑执行下发、审核、统计分析及进度监测等操作。3）基于动态路由技术的前端权限控制。动态路由是指路由器在接收到报文时，能够自动建立路由表，并根据实际情况进行适当调整。针对前端使用的 Vue框架，系统采用 Vue-Router的动态路由实现权限控制，即接收不同的路由并匹配当前路由对应的组件。系统为各角色用户制定了相应的模板组件，通过身份权限验证后的用户，前端将根据其角色权限匹配对应组件加以显示。与传统的通过超链接实现页面切换与跳转的方式不同，Vue-Router是路由之间的切换，无须经过 http请求，也无须重复加载资源，极大地减小了服务器的压力。2.2.2使用观察者模式的属性字段变化监测要实现违法行为监测的及时化，违法处理的快速化，提高土地执法的效率18，就要实时监测并获取各地市执法工作的进展情况，从而能够及时发现、及时监督。因此，系统利用观察者设计模式的特性对相关业务字段进行变化监测，将数据的实时监测和响应式更新19应用到系统的进度跟踪模块与统计分析模块中，满足了实时监测动态更新的需求。观察者模式又称发布-订阅模式20，其意图是定义对象间的一种一对多的依赖关系，关键对象是目标和观察者，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新21。系统中的各级用户都是一个观察者，各观察者都具有 6 种可能的业务流程状态：已下发、待审核、审核中、已通过、不通过、退回。这些状态由一组特定的字段控制。当用户在业务流程中对图斑执行了下发、举证、上报、审核等动作时，将会引起数据库中对应业务属性字段的变化（主题对象），而主题对象状态的变化又将通知所有的观察者对象，观察者随之自动更新相应的状态和数据，对主题的变化做出响应22，从而达到动态监测的目的。2.3功能设计系统功能主要分为 6大模块：卫片图斑模块、进度跟踪模块、合法性举证模块、图斑审核模块、图斑上报模块和统计分析模块。系统各模块及主要功能如图 3所示。部分模块功能如下：1）卫片图斑模块。该模块包括图斑上传、图斑批量下发、图斑查询、图斑定位与查看等功能，通过验证用户角色信息，匹配路由并显示该角色所能获取的信息流，并以列表的形式展现在界面上。2）进度跟踪模块。以模型“上级监测下级”的监测模式，采用使用观察者模式的属性字段变化监测技术实现各批次业务流程的控制与进度跟踪，该模块可控制业务流程的开启与关闭。上级部门通过该模块实时监测下级部门的工作进展。监测指标包括批次图斑总数、已下发数量、市级上报数量、已审核图斑数、未审核图斑数。模块界面如图 4所示。3）合法性举证模块。该模块主要为县级用户设计，包括图片上传、材料上传以及举证信息填报等功能。县级执法部门进行合法性初判、外业核查、佐证材料收集后，将相关信息及材料传入系统，待市级与省级执法部门审核。4）图斑审核模块。该模块包括审核通过、审核不通过及退回整改等选项。采用数据流转与控制技术严格把控数据流向，规范审核流程。县级完成的举证材料首先由市级用户核实，针对材料的充分性与准确性判定审核通过或不通过，并填写审核意见。经市级完成初审后的图斑，才可由省级展开二次核查，确保成果真实准确。未通过的图斑则被驳回重新整改。操作过程全程留痕，做到“责任落实、问题可溯”。5）统计分析模块。该模块基于 Leaflet框架和天地图提供的地图服务，利用 Echarts图表叠加地图的方式将数据可视化，支持按年统计和按批次统计两图 3系统功能模块Fig.3Function Modules of the System图 4进度跟踪模块界面Fig.4Interface of Progress Tracking Module130第 48 卷第 1 期李栩滨等：土地卫片执法业务建模与信息系统开发种统计周期，能够直观、准确地反映各地市的土地违法态势，检验阶段性执法工作效果，为执法部门下一步的工作部署提供指导，模块界面如图 5所示。3 结束语本文旨在规范卫片执法业务流程，提高卫片执法业务的信息化处理能力，强化系统的信息化建设，实现互联互通的网络化管理23。针对土地卫片执法业务，本文提出流程清晰、逻辑严谨的业务逻辑模型。目前该模型已被应用于浙江省土地卫片执法综合管理系统。模型的构建适应了部里“制作一批、下发一批”的新工作模式，为新形势下进一步规范卫片执法业务流程、优化健全业务功能、提高卫片执法工作效率起到了促进作用16。参考文献1夏晓洁.土地违法对区域创新能力的影响研究 D.上海：上海财经大学，20202Huete A R.Vegetation Indices，Remote Sensing and Forest MonitoringJ.Geography Compass，2012，6（9）：513-5323Shalaby A，Tateishi R.Remote Sensing and GIS for Mapping and Monitoring Land Cover and Land-Use 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