耕地质量评价成果检核软件开发及应用①

张飞扬 李春涛 于红波 萧嘉明 胡月明

（1 华南农业大学 广东广州510642；2 广州市华南自然资源科学技术研究院 广东广州510642；3 自然资源部建设用地再开发重点实验室 广东广州510642；4 广东省土地利用与整治重点实验室 广东广州510642；5 广东省土地信息工程技术研究中心 广东广州510642）

耕地质量评价是我国最严格的耕地保护制度和节约集约用地制度下稳增长、调结构、促发展的重要支撑，是保障粮食安全和建设生态文明的重要内容。目前，我国耕地面积持续减少、质量不断下降、生态日益恶化，为确保实有耕地面积基本稳定，实现耕地数量和质量并重管理，国家将耕地质量评价纳入了自然资源管理的常态化工作中，实现了对耕地数量、质量全面评价的管理新体系［1]。因此，迫切需要研发自动化、智能化的耕地质量评价成果检核软件产品，为全面开展耕地质量等别年度更新评价、耕地质量等别监测评价、土地整治项目中耕地质量等别评价等业务提供便捷的评价成果检查与核查信息化技术支撑。

笔者基于耕地质量评价工作的实际业务需求及耕地质量评价成果的特点，开发了一套耕地质量评价成果检核软件产品，并在广东、福建、海南、四川等区域的耕地质量评价业务中进行了应用实践。

1 软件总体设计

1.1 软件总体设计思路

1.1.1 优化和规范耕地质量评价成果检核标准

研究耕地质量等别年度更新评价、耕地质量等别监测评价等实际业务需求及评价成果的特点，确定成果检查与核查的标准及优化方法，形成技术规范，包括耕地质量等别评价数据拓扑检查、字段检查、唯一/非空性检查、参数检查、因素逻辑检查、因素分值检查、测评结果检查、库包一致性检查、面积汇总检查和年度对比检查等［2]。

1.1.2 构建耕地质量评价成果检核知识库

目前，现有的耕地质量评价与成果检核软件，是主要根据《耕地质量分等规程》 等技术规范中的数据规划和计算模型进行数据处理与检查，对耕地所处区域的地理环境与规律考虑不够深入，从而影响评价的准确性与可行性。例如，评价因子数据出现了“水田灌溉保证率低于3 级”等错误，若不加以纠正直接进行计算，将会导致最终的耕地质量评价成果不科学。因此，在成果检核过程中需要专家知识的辅助［3-4]。笔者拟研发专家知识采集、管理及推理工具，并在此支持下构建面向耕地质量评价的专家知识规则库，以提高耕地质量评价与成果检核的准确性与科学性。

1.1.3 耕地质量评价成果检核软件产品化

耕地质量评价成果的数据量大、评价因子多、涉及的运算处理复杂，因此，对评价成果检核软件的计算与存储效率提出了很高的要求。耕地质量评价成果检核软件产品化过程贯穿到软件产品开发的全过程。在需求梳理、产品设计、产品研发以及质量检查等环节进行标准化与规范化管理；对耕地质量评价的核心算法模块进行重构；同时整合耕地质量评价数据字典，开发可扩展性强的应用程序接口［5-7]。面向耕地主管部门与技术服务单位的多元化需求，形成功能齐全、可扩充性强的耕地质量评价成果检核软件产品。

1.1.4 耕地质量评价成果检核软件产品应用

为适应不同区域的耕地质量评价成果检核需求，笔者采用模块化的方式进行软件产品研发，拟向广东、福建、海南、青海等区域的省、市、县三级部门进行应用与推广［8-9]。

高龄经产孕妇高危妊娠发生率增高，在很多研究中均以发现，本研究采用大数据分析的方式，再一次证实了孕妇年龄在经产孕妇中的影响。在孕产期保健中，应重视高龄经产孕妇孕期管理，为高龄孕妇提供有针对性的综合保健管理措施，可以降低孕妇各种并发症的发生率，使妊娠不良结局得到改善[14-15]。针对有生育二孩意愿的孕妇，应合理规划两孩怀孕年龄，避免为生育二孩而导致分娩年龄过高，针对年龄≥40岁孕妇更应额外重视围产保健。

1.2 软件总体设计

基于上述设计思路，耕地质量评价成果检核软件的总体设计见图1。

2 软件功能设计与实现

2.1 软件功能结构设计

耕地质量评价成果检核软件主要包括配置、成果检查、数据管理与系统管理4个功能模块，其功能结构见图2。

2.1.1 配置模块

配置模块主要根据“耕地质量等别评价”相关的技术规范以及用户需求，实现对参数、 知识库、系统功能以及检查规则的配置，主要包括参数与检查规则配置、知识库配置等。

图1 耕地质量评价成果检核软件总体设计

图2 耕地质量评价成果检核软件功能结构

2.1.2 成果检查模块

实现对耕地质量等别评价成果的各项检查功能。主要包括面积检查、图形检查、数据规范性检查、因素检查、参数检查、计算正确性检查、跳等检查、一致性检查、质量建设检查、统计报表检查、完整性检查［10]。

2.1.3 数据管理模块

对成果数据进行管理和查看、形成检查结果统计图、导出检查成果。主要包括打开成果、成果查看、检查结果定位、检查结果统计图生成、导出检查结果［11-12]。

2.1.4 系统管理模块

主要包括用户管理、历史日志管理、版本管理、软件加密。

2.2 软件功能实现

根据耕地质量评价成果检核软件的总体架构和功能结构，其系统架构可分为界面表现层、业务逻辑层和数据访问层3个层次，见图3。

界面表现层：处理与用户的交互操作。

业务逻辑层：各种检查项的处理逻辑实现。主要包括提取待检查数据、根据对应的检查逻辑对数据进行分析和检查、生成检查结果。

数据访问层：读写ShapeFile、MDB、GDB 等格式的地理数据库数据。

耕地质量评价成果检核软件主界面见图4。

图3 耕地质量评价成果检核软件系统架构

图4 耕地质量评价成果检核软件主界面

3 软件产品应用

目前，开发的耕地质量评价成果检核软件产品已在广东省耕地质量等别年度更新评价、耕地质量等别监测评价、土地整治项目中耕地质量等别评价等业务中实际应用。如查看评价成果的空间数据和属性数据（图5和图6）、检查评价成果的图斑图形（图7和图8）、检查评价成果的数据规范性（图9和图10）。

图5 空间数据查看

4 结语

本文介绍了耕地质量评价成果检核软件的开发及应用过程。该产品已在广东省耕地质量评价业务中进行实际应用，并推广到了福建省、海南省、四川省等地。与传统的人工检核相比，该软件产品实现了耕地质量评价成果与检查工具的无缝结合，保证了评价成果的合理性、规范性与一致性，解决了耕地质量评价成果检核的自动化与智能化问题，促进了耕地质量评价的技术进步。

图6 属性数据查看

图7 图形检查设置

图8 图形检查结果

图9 数据规范性检查设置

图10 数据规范性检查结果