耕地質量評價成果檢核軟件開發及應用①

張飛揚 李春濤 于紅波 蕭嘉明 胡月明

（1 華南農業大學 廣東廣州510642；2 廣州市華南自然資源科學技術研究院 廣東廣州510642；3 自然資源部建設用地再開發重點實驗室 廣東廣州510642；4 廣東省土地利用與整治重點實驗室 廣東廣州510642；5 廣東省土地信息工程技術研究中心 廣東廣州510642）

耕地質量評價是我國最嚴格的耕地保護制度和節約集約用地制度下穩增長、調結構、促發展的重要支撐，是保障糧食安全和建設生態文明的重要內容。目前，我國耕地面積持續減少、質量不斷下降、生態日益惡化，為確保實有耕地面積基本穩定，實現耕地數量和質量并重管理，國家將耕地質量評價納入了自然資源管理的常態化工作中，實現了對耕地數量、質量全面評價的管理新體系［1]。因此，迫切需要研發自動化、智能化的耕地質量評價成果檢核軟件產品，為全面開展耕地質量等別年度更新評價、耕地質量等別監測評價、土地整治項目中耕地質量等別評價等業務提供便捷的評價成果檢查與核查信息化技術支撐。

筆者基于耕地質量評價工作的實際業務需求及耕地質量評價成果的特點，開發了一套耕地質量評價成果檢核軟件產品，并在廣東、福建、海南、四川等區域的耕地質量評價業務中進行了應用實踐。

1 軟件總體設計

1.1 軟件總體設計思路

1.1.1 優化和規范耕地質量評價成果檢核標準

研究耕地質量等別年度更新評價、耕地質量等別監測評價等實際業務需求及評價成果的特點，確定成果檢查與核查的標準及優化方法，形成技術規范，包括耕地質量等別評價數據拓撲檢查、字段檢查、唯一/非空性檢查、參數檢查、因素邏輯檢查、因素分值檢查、測評結果檢查、庫包一致性檢查、面積匯總檢查和年度對比檢查等［2]。

1.1.2 構建耕地質量評價成果檢核知識庫

目前，現有的耕地質量評價與成果檢核軟件，是主要根據《耕地質量分等規程》 等技術規范中的數據規劃和計算模型進行數據處理與檢查，對耕地所處區域的地理環境與規律考慮不夠深入，從而影響評價的準確性與可行性。例如，評價因子數據出現了“水田灌溉保證率低于3 級”等錯誤，若不加以糾正直接進行計算，將會導致最終的耕地質量評價成果不科學。因此，在成果檢核過程中需要專家知識的輔助［3-4]。筆者擬研發專家知識采集、管理及推理工具，并在此支持下構建面向耕地質量評價的專家知識規則庫，以提高耕地質量評價與成果檢核的準確性與科學性。

1.1.3 耕地質量評價成果檢核軟件產品化

耕地質量評價成果的數據量大、評價因子多、涉及的運算處理復雜，因此，對評價成果檢核軟件的計算與存儲效率提出了很高的要求。耕地質量評價成果檢核軟件產品化過程貫穿到軟件產品開發的全過程。在需求梳理、產品設計、產品研發以及質量檢查等環節進行標準化與規范化管理；對耕地質量評價的核心算法模塊進行重構；同時整合耕地質量評價數據字典，開發可擴展性強的應用程序接口［5-7]。面向耕地主管部門與技術服務單位的多元化需求，形成功能齊全、可擴充性強的耕地質量評價成果檢核軟件產品。

1.1.4 耕地質量評價成果檢核軟件產品應用

為適應不同區域的耕地質量評價成果檢核需求，筆者采用模塊化的方式進行軟件產品研發，擬向廣東、福建、海南、青海等區域的省、市、縣三級部門進行應用與推廣［8-9]。

高齡經產孕婦高危妊娠發生率增高，在很多研究中均以發現，本研究采用大數據分析的方式，再一次證實了孕婦年齡在經產孕婦中的影響。在孕產期保健中，應重視高齡經產孕婦孕期管理，為高齡孕婦提供有針對性的綜合保健管理措施，可以降低孕婦各種并發癥的發生率，使妊娠不良結局得到改善[14-15]。針對有生育二孩意愿的孕婦，應合理規劃兩孩懷孕年齡，避免為生育二孩而導致分娩年齡過高，針對年齡≥40歲孕婦更應額外重視圍產保健。

1.2 軟件總體設計

基于上述設計思路，耕地質量評價成果檢核軟件的總體設計見圖1。

2 軟件功能設計與實現

2.1 軟件功能結構設計

耕地質量評價成果檢核軟件主要包括配置、成果檢查、數據管理與系統管理4個功能模塊，其功能結構見圖2。

2.1.1 配置模塊

配置模塊主要根據“耕地質量等別評價”相關的技術規范以及用戶需求，實現對參數、 知識庫、系統功能以及檢查規則的配置，主要包括參數與檢查規則配置、知識庫配置等。

圖1 耕地質量評價成果檢核軟件總體設計

圖2 耕地質量評價成果檢核軟件功能結構

2.1.2 成果檢查模塊

實現對耕地質量等別評價成果的各項檢查功能。主要包括面積檢查、圖形檢查、數據規范性檢查、因素檢查、參數檢查、計算正確性檢查、跳等檢查、一致性檢查、質量建設檢查、統計報表檢查、完整性檢查［10]。

2.1.3 數據管理模塊

對成果數據進行管理和查看、形成檢查結果統計圖、導出檢查成果。主要包括打開成果、成果查看、檢查結果定位、檢查結果統計圖生成、導出檢查結果［11-12]。

2.1.4 系統管理模塊

主要包括用戶管理、歷史日志管理、版本管理、軟件加密。

2.2 軟件功能實現

根據耕地質量評價成果檢核軟件的總體架構和功能結構，其系統架構可分為界面表現層、業務邏輯層和數據訪問層3個層次，見圖3。

界面表現層：處理與用戶的交互操作。

業務邏輯層：各種檢查項的處理邏輯實現。主要包括提取待檢查數據、根據對應的檢查邏輯對數據進行分析和檢查、生成檢查結果。

數據訪問層：讀寫ShapeFile、MDB、GDB 等格式的地理數據庫數據。

耕地質量評價成果檢核軟件主界面見圖4。

圖3 耕地質量評價成果檢核軟件系統架構

圖4 耕地質量評價成果檢核軟件主界面

3 軟件產品應用

目前，開發的耕地質量評價成果檢核軟件產品已在廣東省耕地質量等別年度更新評價、耕地質量等別監測評價、土地整治項目中耕地質量等別評價等業務中實際應用。如查看評價成果的空間數據和屬性數據（圖5和圖6）、檢查評價成果的圖斑圖形（圖7和圖8）、檢查評價成果的數據規范性（圖9和圖10）。

圖5 空間數據查看

4 結語

本文介紹了耕地質量評價成果檢核軟件的開發及應用過程。該產品已在廣東省耕地質量評價業務中進行實際應用，并推廣到了福建省、海南省、四川省等地。與傳統的人工檢核相比，該軟件產品實現了耕地質量評價成果與檢查工具的無縫結合，保證了評價成果的合理性、規范性與一致性，解決了耕地質量評價成果檢核的自動化與智能化問題，促進了耕地質量評價的技術進步。

圖6 屬性數據查看

圖7 圖形檢查設置

圖8 圖形檢查結果

圖9 數據規范性檢查設置

圖10 數據規范性檢查結果