林荷娟，李 健，金 科

（水利部太湖流域管理局水文局（信息中心），200434，上海）

太湖流域移動外業(yè)管理平臺研究

林荷娟，李 健，金 科

（水利部太湖流域管理局水文局（信息中心），200434，上海）

針對水利部太湖流域管理局應(yīng)急監(jiān)測、藍藻巡查、水政執(zhí)法、防汛工作組等外業(yè)特點，利用3G/4G網(wǎng)絡(luò)和GPS導(dǎo)航，以手機和PAD等移動終端為操作載體，研究開發(fā)了移動外業(yè)管理平臺和網(wǎng)頁版外業(yè)管理平臺，實現(xiàn)了現(xiàn)場信息的實時采集、上傳、入庫，以及基于地理位置的信息展示和歷史數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計，為太湖流域水資源管理與保護、防汛抗旱等工作提供了快捷、方便的工具，促進多部門、多層面的業(yè)務(wù)協(xié)同和信息共享。

移動平臺；外業(yè)管理；基于位置查詢；WebGIS；太湖流域

太湖流域位于東南沿海地區(qū)，受特殊的地理位置和氣候條件影響，洪澇災(zāi)害頻繁，為指導(dǎo)太湖流域片轄區(qū)內(nèi)各省市做好防汛抗旱工作，太湖防總每年要派出超過10個防汛工作組赴現(xiàn)場指導(dǎo)工作。同時，太湖流域又是我國經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)，人類活動頻繁，水事違章建設(shè)時有發(fā)生，水利部太湖流域管理局 （以下簡稱太湖局）水政執(zhí)法隊伍需要定時不定時地到流域各地查處水事違法行為等。另外，為獲得第一手資料，在防汛關(guān)鍵期和水污染事件突發(fā)期間，太湖局需派出若干工作組赴環(huán)太湖和流域骨干河道以及突發(fā)水污染相關(guān)區(qū)域開展應(yīng)急監(jiān)測。目前，太湖局已有水政執(zhí)法、應(yīng)急監(jiān)測、日常巡查、防汛工作組等外業(yè)隊伍，工作也基本常態(tài)化，但缺乏對外業(yè)隊伍和工作成果的管理，如不能掌握某一時刻在太湖流域片區(qū)內(nèi)有哪些外業(yè)人員，也不清楚他們所處的位置；又如災(zāi)情、違章建設(shè)等現(xiàn)場采集的照片等信息分散、獨立地保存在采集者手里，無法與其他人共享，事后也很難查找到當初采集的信息，給管理工作帶來極大的不便。

隨著移動信息技術(shù)的不斷發(fā)展和智能移動終端設(shè)備的普及，為積極推進“智慧太湖”建設(shè)，2013年太湖局提出了基于移動終端的外業(yè)管理平臺建設(shè)，擬通過GPS、GIS、LBS、3G/4G網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)，進一步加強對外業(yè)隊伍的管理、監(jiān)督及現(xiàn)場采集的信息共享，提高管理水平。

一、總體設(shè)計

太湖局移動外業(yè)管理平臺的應(yīng)用對象為太湖局外業(yè)人員和相關(guān)管理部門，用戶在手機或平板終端設(shè)備上安裝APP應(yīng)用程序，通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)，以移動終端為操作載體，構(gòu)建移動終端管理平臺，為外業(yè)人員和管理部門提供高效的移動信息服務(wù)。該平臺主要功能模塊有數(shù)據(jù)上報、實時監(jiān)視、信息查詢、視頻會商、系統(tǒng)配置等。

1.數(shù)據(jù)上報

按照業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)定制的數(shù)據(jù)填報界面，錄入應(yīng)急監(jiān)測、水政巡查、防汛工作組等現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)、上傳現(xiàn)場拍攝的照片，并加以注釋，上傳的資料按照一定格式存入數(shù)據(jù)庫，便于今后查詢、統(tǒng)計。

2.實時監(jiān)視

基于內(nèi)嵌的移動GIS平臺，實現(xiàn)基于地圖的監(jiān)測信息實時監(jiān)視，監(jiān)測指標及上傳的圖像、視頻的實時瀏覽。

3.信息查詢

實現(xiàn)水資源水環(huán)境靜態(tài)信息（包括站點、口門等基本信息）、動態(tài)信息（包括氣象、水文、水環(huán)境、水資源、工程調(diào)度等信息）、輔助信息（包括通知公告、政策法規(guī)等信息）、外業(yè)信息（包括外業(yè)人員信息、現(xiàn)場采集信息、外業(yè)人員作業(yè)路徑等）的查詢。

4.視頻會商

在移動應(yīng)用支撐中間件的支持下，通過電腦、平板電腦、手持終端查看指揮中心大屏上的輸出情況，加入視頻會議以及文檔遠程協(xié)作等功能。當遭遇重大災(zāi)害性天氣、突發(fā)災(zāi)情、突發(fā)水污染時，指揮中心大屏可以通過網(wǎng)頁版外業(yè)管理平臺實時監(jiān)控現(xiàn)場工作人員情況，并能基于地圖即時展現(xiàn)現(xiàn)場上報的信息。

5.系統(tǒng)配置

實現(xiàn)遠程服務(wù)器的IP地址和端口號配置，以及數(shù)據(jù)更新方式、頻次設(shè)置。

二、功能實現(xiàn)

系統(tǒng)功能按用戶角色分為兩類：外業(yè)人員和內(nèi)業(yè)人員（管理部門）。

1.外業(yè)人員

（1）GPS定位導(dǎo)航

外業(yè)人員去現(xiàn)場作業(yè)時，需打開移動APP，并進入相應(yīng)的作業(yè)狀態(tài)（應(yīng)急監(jiān)測、水政執(zhí)法、防汛工作組等），系統(tǒng)將在太湖流域1∶250 000的離線地圖上自動定位當前的位置，外業(yè)人員可通過“附近查找”搜索最近的水文站、水源地、排污口、取水口等設(shè)施的空間位置及相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，也可查詢基于當前位置一定范圍內(nèi)的水文站、水源地、排污口、取水口等設(shè)施的空間分布及相關(guān)信息，包括水源地的供水規(guī)模、供水人口等。在正常工作時間范圍內(nèi)，系統(tǒng)每隔5分鐘把作業(yè)人員的當前位置所對應(yīng)的坐標信息自動回傳到內(nèi)部數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，對未按照頻次作業(yè)的人員通過消息推送的方式及時提醒。

（2）現(xiàn)場采集的信息上報

外業(yè)人員現(xiàn)場采集的應(yīng)急監(jiān)測、藍藻巡查、水事違章、災(zāi)情險情等信息或作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)的其他問題可通過移動終端提供的應(yīng)用系統(tǒng)進行上報，上報信息類型系統(tǒng)自動默認為登錄時選擇的類型，上報內(nèi)容主要是通過終端拍攝的現(xiàn)場圖像，同時可以上傳文字或語音注解。上傳的信息自動附帶地理信息，可方便在地圖上展示。另外，系統(tǒng)可自動記錄作業(yè)人員行走路線，連同上報的信息一并存入服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。對于上報的信息，作業(yè)人員可以查看對應(yīng)的訪問量及回復(fù)情況。

2.內(nèi)業(yè)人員（管理部門）

（1）作業(yè)人員查詢

內(nèi)業(yè)人員可通過終端系統(tǒng)（包括移動終端和PC終端）實時監(jiān)視太湖局在線作業(yè)人員的當前位置，特別是當外業(yè)人員赴防臺一線等危險區(qū)域時，內(nèi)業(yè)人員對其進行跟蹤監(jiān)視可起到安全防范作用。另外，通過終端系統(tǒng)可查詢歷史作業(yè)人員的情況。

（2）作業(yè)軌跡查詢

內(nèi)業(yè)人員通過終端系統(tǒng)可查詢每個實時在線的外業(yè)人員的作業(yè)路徑，也可查詢作業(yè)人員的歷史軌跡。

（3）上報信息查詢

內(nèi)業(yè)人員可按照時間、上報人員、作業(yè)類型、信息注解的關(guān)鍵詞等條件通過終端系統(tǒng)查詢外業(yè)人員上報的圖像等信息及相應(yīng)的注解，并根據(jù)信息采集的地理位置基于GIS在電子地圖上展示，同時具有放大縮小等功能，增強用戶操作體驗。

（4）作業(yè)統(tǒng)計分析

管理部門人員可通過終端系統(tǒng)統(tǒng)計不同類型的外業(yè)人員每月或每年野外作業(yè)的次數(shù)、行走路程及作業(yè)情況等，可為外業(yè)的考核等提供參考。

三、系統(tǒng)特點

1.通用性強

太湖流域移動外業(yè)管理平臺適合Android 3.0以上操作系統(tǒng)的任何手機、平板終端和iOS 5.0以上操作系統(tǒng)的蘋果手機、平板終端，通用性很強，方便使用。

2.操作便捷

系統(tǒng)設(shè)計簡潔明了，工作人員可一鍵完成信息的采集、上傳、入庫以及信息查詢、統(tǒng)計。

3.時效性強

外業(yè)人員通過移動終端上傳信息的同時，內(nèi)業(yè)人員可通過網(wǎng)頁版外業(yè)管理平臺在地圖上展示上報的信息，改變了以往現(xiàn)場信息的獲取和管理模式。移動外業(yè)管理平臺的建成，使得一線信息獲取的時效性大大增強，在突發(fā)水事件期間，可為領(lǐng)導(dǎo)決策指揮提供強有力支撐。

4.實用性強

移動外業(yè)管理平臺的建成，將原來各類外業(yè)采集的獨立、分散的信息通過系統(tǒng)存儲于服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，便于今后的查詢、分析、使用；另外，該系統(tǒng)具有基于位置的查詢功能，該功能在應(yīng)對突發(fā)水污染等事件時，當領(lǐng)導(dǎo)或工作人員赴現(xiàn)場處理時，可方便地查詢基于當前位置可能影響的距離內(nèi)有多少水源地、多大供水規(guī)模和多少供水人口等，為處置事件提供依據(jù)。

5.安全性強

每臺終端根據(jù)手機或PAD序列號與太湖局政務(wù)外網(wǎng)用戶進行唯一綁定，避免手機丟失后其他人惡意操作；每臺終端統(tǒng)一安裝手機防火墻及病毒軟件，以免受攻擊；按照用戶所屬角色分工設(shè)置每臺終端用戶功能訪問權(quán)限，避免誤操作； 終端應(yīng)用系統(tǒng)提供客戶端程序自動更新及手動更新兩種方式。

6.開發(fā)語言易于編寫

JSON(JavaScript Object Notation)是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，易于人閱讀和編寫，同時也易于機器解析和生成。JSON采用完全獨立于語言的文本格式，但也使用了類似于C語言家族的習慣，這些特性使JSON成為理想的數(shù)據(jù)交換語言。本系統(tǒng)主要使用JOSN的數(shù)據(jù)格式在移動終端應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)服務(wù)器端之間進行數(shù)據(jù)交互，傳輸效率高，易開發(fā)，方便維護。

四、結(jié) 語

太湖流域移動外業(yè)管理平臺于2013年開發(fā)，2014年投入試運行，至今已運行兩年。運行期間，根據(jù)使用情況不斷完善系統(tǒng)功能，目前能較好地用于太湖局應(yīng)急監(jiān)測、藍藻巡查、水政執(zhí)法、工程巡查、防汛工作組、現(xiàn)場調(diào)研等工作，作用明顯。該系統(tǒng)為相關(guān)業(yè)務(wù)人員提供了移動信息服務(wù)，實現(xiàn)了在任何時間、任何地點均可查詢?nèi)魏涡畔?，也實現(xiàn)了基于位置服務(wù)的信息查詢功能，初步形成了桌面系統(tǒng)與移動終端平臺的互補和融合。

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[2]李斌兵.移動地理信息系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)[M].西安：電子科技大學出版社，2009.

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[4]崔瑞玲，等.基于水利信息平臺的信息獲取與快速處理技術(shù)研究初探[J].中國水利，2013（11）.

[5]羅鵬，等.基于WebGIS的大型灌區(qū)水利信息綜合管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].節(jié)水灌溉，2013（1）.

[6]李紀人，潘世兵.信息技術(shù)在水利領(lǐng)域應(yīng)用與展望[J].中國水利，2004（22）.

責任編輯 安天杭

Study on mobile field management platform in Taihu Lake Basin

//Lin Hejuan,Li Jian,Jin Ke

For the field characteristics of Bureau of Taihu Lake Basin of the Ministry of Water Resources including emergency monitoring,blue-green algae patrol,water administration law enforcement,and flood control working group, the 3G/4G network and GPS navigation are utilized,taking mobile terminals such as cell phone and PAD as operational carrier to research and develop the mobile field management platform and web version field management platform.The two platforms realize the real-time correction,uploading and loading of on-site information as well as information presentation based on geographic position and query and statistics of historical data to provide a quick and convenient tool in water resource management and protection,flood control and drought relief in Taihu Lake Basin and promote multi-sector and mutli-layer business collaboration and information sharing.

mobile platform;field management;query based on the location;WebGIS;Taihu Lake

P426.616

B

1000-1123（2016）05-0031-02

2016-02-17

林荷娟，副局長（副主任）、總工程師、教授級高級工程師，長期從事防汛抗旱和水資源調(diào)度、水文情報預(yù)報、流域防洪規(guī)劃、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)等研究。