一种基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法

技术领域

本发明属于空间分析建模技术领域，具体是指一种基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法。

背景技术

开展领导干部自然资源资产离任审计，是党中央加强生态文明建设的重要举措，对领导干部的生态管理责任进行明确，是推进生态文明建设和建设资源节约型、环境友好型社会的重要环节，领导干部自然资源资产离任审计工作涉及领域宽泛，资源类型复杂，主要包括：土地、矿山、林业、海洋、水资源、草原、大气等自然资源资产实物量和生态环境质量变化情况，而这些不同的自然资源资产，涉及部门众多，获取信息的标准不一造成了自然资源信息在数量上、空间位置上的不一致，给自然资源资产离任审计带来了挑战。

自然资源保护红线包括：自然保护区、森林公园、湿地、生态红线、永久基本农田、重要饮用水水源地一级保护区等区域，自然资源保护红线审计是领导干部自然资源资产离任审计的重要内容，对于保护生态环境、推动生态文明建设、促进领导干部依法履职尽责，促使相关问题得到及时整改和治理，起着非常重要的作用，鉴于此，采用更为高效的地理信息系统空间分析与建模技术，以实现自然资源保护红线审计的相应处理方案。

GIS空间分析建模是按照一定的业务流程，通过运用地理信息系统空间分析方法来建立数学模型，在ArcGIS的Model Builder可视化环境中将空间分析工具进行有序的组合形成空间分析服务链模型，从而构建一个完整的应用分析模型。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法，通过应用GIS空间分析建模技术到领导干部自然资源资产离任审计项目中，重点核查在自然资源保护红线区域范围内是否存在开矿、采石、探矿、占用永久基本农田、侵占国家公益林、新建与保护水源无关的建设项目等违禁活动，从而提高审计效率，满足领导干部自然资源资产离任审计工作对自然资源保护红线范围区域保护核查的需要。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法，包括以下步骤：

步骤一：建立概念模型：利用自然资源保护红线范围数据与矿产资源开发数据、工业园区范围数据、新增建设用地数据进行空间叠加分析，统计自然资源保护红线范围内进行矿产资源开发、占用永久基本农田、侵占国家公益林的图斑面积；

步骤二：形成图解模型：利用国土部门提供的矿权数据、永久基本农田数据、新增建设用地数据，林业部门提供的自然保护区数据、湿地数据、国家森林公园数据、林业二调数据，环保部门提供的生态保护红线数据，水利部门提供的饮用水水源保护区数据进行数据格式、坐标的统一，将矿权数据、新增建设用地数据与自然资源保护红线数据进行空间叠加，完成自然资源保护红线范围内违禁开采、建设图斑面积自动统计；

步骤三：构建模型：利用ArcGIS10.2所提供的模型生成器，在Model Builder环境中构造上述空间分析服务链，完成业务模型的构建，把其中一个工具的输出作为另一个工具的输入，将一系列地理处理工具串联成一个序列，并自动执行相关地理处理操作，从而解决实际问题需求；

步骤四：验证模型：以自然资源保护红线范围数据和矿权图斑数据、新增建设用地数据作为输入数据，以及设置输出路径和图斑面积阈值大小，将所得结果进行分析和对比；

步骤五：运行和使用模型：模型建好后，运行该模型，打开生成的结果，分析结果是否满意，如果对结果不满意需要对模型进行修改调整，直至结果满意为止。

进一步地，步骤一)所述的建立概念模型包括如下步骤：

(4)问题：核查在自然资源保护红线范围内是否存在开矿、采石、探矿、占用永久基本农田、侵占国家公益林违禁活动；

(5)数据：自然资源保护红线范围数据、矿权数据、新增建设用地数据；

(6)分析：1)问题的抽象和简化：利用收集到的自然资源保护红线数据、矿权数据、新增建设用地数据进行坐标格式与坐标系的统一，将自然资源保护红线范围数据与矿权图斑数据或新增建设用地数据进行空间叠置分析，统计自然资源保护红线范围内违禁开采、建设图斑面积；2)涉及的参数和变量：自然资源保护红线范围数据、矿权数据、新增建设用地数据、图斑面积阈值大小。

进一步地，步骤3)所述的构建模型包括如下步骤：

(8)添加输入数据：打开ArcMap，启动ArcToolbox；右键单击ArcToolbox，选择“AddToolbox…”，在弹出的界面右上角选择“New Toolbox”选择任意保存路径生成MyToolbox，在MyToolbox工具箱上单击右键，在New选项中选择Model…，则生成命名为ZRZYBHHXAnalysis模型，在模型生成器中点击右键，选择create variable，在变量列表中选择File类型，用于存储数据库文件路径，按照此方法创建两个String类型的变量用于存储自然资源保护红线数据与矿权范围图斑或新增建设用地图斑数据名称；

(9)添加空间处理工具：添加空间处理工具只需要将ArcToolbox中应用到的工具拖拽到模型生成器界面即可，依次将ArcToolbox工具箱下Analyst Tools下Overlay->Intersect、Data Management Tools下Features->Multipart to Singlepart、DataManagement Tools下Fields->Add Field、Data Management Tools下Fields->CalculateField工具拖拽到模型生成器界面；

(10)添加连接：只有将应用到的空间模型要素有机的连接起来，才能组成一个完整的服务链模型流，不过对象间的连接是有前提的，如果不符合连接的条件，两个图形则无法连接，添加连接后，模型所有的流程元素都会变成相应的颜色，按照上述服务链模型流的先后顺序，设置每个工具对应的输入数据、执行条件、输出结果，按执行的先后顺序连接相应图形要素工具；

(11)保存模型：在模型生成器菜单条中，单击Model下的Save命令，保存模型当前的状态，同时在该模型上点击右键，选择“Edit…”，可以对该模型进行编辑操作；

(12)添加注释：为了更好地了解模型的结构、功能以及理解模型的处理过程，选择所要添加注释的图形要素，右键选中create label命令，双击矩形框添加对应的注释说明；

(13)设置参数：通过设置自然资源保护红线范围图层、矿权图层数据或新增建设用地数据、叠加分析结果为参数模型，从而方便运行该模型只需传入不同州市或区县对应的数据，便可实现自然资源保护红线审计分析工作的批量处理；

(14)运行图形模型：模型建好后，通过运行模型以检查结果是否满意，在模型生成器菜单条上，点击Model下的Run按钮，通过运行状态条可以显示模型是否被成功地被执行。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案一种基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法，将基于空间分析服务链组合的地理空间分析建模技术应用到领导干部自然资源资产离任审计工作中，通过将自然资源保护红线与矿产资源开发、新增建设用地分析指标体系内容进行分解抽象，获得对应的概念模型，利用可视化的图形模型生成器构建出具体问题的地理处理分析服务链模型，该地理处理模型可以适用于各个州市及区县的自然资源保护红线审计分析工作，实现自然资源保护红线与矿产资源开发、新增建设用地分析的批量流程化处理，从而提高审计效率，基于本发明实现的是一种科学、高效的地理处理服务链模型，为辅助审计部门工作人员快速发现疑点线索提供强有力的支撑工具。

附图说明

图1为本发明基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法的逻辑示意图；

图2为本发明基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法的图解模型流程图；

图3为本发明基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法的构建模型步骤图；

图4为本发明基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法的模型图；

图5为本发明基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法的对话框；

图6为本发明基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法的建设项目疑似图斑局部图。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明基于空间分析服务链的自然资源保护红线审计方法，

1、建立概念模型

(1)问题：核查在自然资源保护红线范围内是否存在开矿、采石、探矿、占用永久基本农田、侵占国家公益林等违禁活动；

(2)数据：自然资源保护红线范围数据、矿权数据、新增建设用地数据；

(3)分析：1)问题的抽象和简化：利用收集到的自然资源保护红线数据、矿权数据、新增建设用地数据进行坐标格式与坐标系的统一，将自然资源保护红线范围数据与矿权图斑数据或新增建设用地数据进行空间叠置分析，统计自然资源保护红线范围内违禁开采、建设图斑面积；2)涉及的参数和变量：自然资源保护红线范围数据、矿权数据、新增建设用地数据、图斑面积阈值大小。

2、形成图解模型

(1)将数据格式与坐标系统统一之后的自然资源保护红线范围数据与矿权图斑数据或新增建设用地图斑数据进行空间相交分析，拆分多部件要素，重新计算相交图斑面积，按设定的面积阈值进行自动筛选，最后获得疑点线索图斑；其流程图如图2所示。

3、构建模型

利用ArcGIS10.2.2所提供的模型生成器完成业务模型的构建，不论是简单的或复杂的模型，都需要经过以下几个步骤，如图3所示，同时还可以为模型添加注释，方便用户理解、转换模型为脚本。

(1)添加输入数据

打开ArcMap，启动ArcToolbox；右键单击ArcToolbox，选择“Add Toolbox…”，在弹出的界面右上角选择“New Toolbox”选择任意保存路径生成MyToolbox，在MyToolbox工具箱上单击右键，在New选项中选择Model…，则生成命名为ZRZYBHHXAnalysis模型，在模型生成器中点击右键，选择create variable，在变量列表中选择File类型，用于存储数据库文件路径，按照此方法创建两个String类型的变量用于存储自然资源保护红线数据与矿权范围图斑或新增建设用地图斑数据名称；

(2)添加空间处理工具

添加空间处理工具只需要将ArcToolbox中应用到的工具拖拽到模型生成器界面即可，依次将ArcToolbox工具箱下Analyst Tools下Overlay->Intersect、DataManagement Tools下Features->Multipart to Singlepart、Data Management Tools下Fields->Add Field、Data Management Tools下Fields->Calculate Field工具拖拽到模型生成器界面；

(3)添加连接

只有将应用到的空间模型要素有机的连接起来，才能组成一个完整的服务链模型流，不过对象间的连接是有前提的，如果不符合连接的条件，两个图形则无法连接，添加连接后，模型所有的流程元素都会变成相应的颜色；按照上述服务链模型流的先后顺序，设置每个工具对应的输入数据、执行条件、输出结果，按执行的先后顺序连接相应图形要素工具，模型如图4所示。

(4)保存模型

在模型生成器菜单条中，单击Model下的Save命令，保存模型当前的状态，同时在该模型上点击右键，选择“Edit…”，可以对该模型进行编辑操作。

(5)添加注释

为了更好地了解模型的结构、功能以及理解模型的处理过程，选择所要添加注释的图形要素，右键选中create label命令，双击矩形框添加对应的注释说明。

(6)设置参数

通过设置自然资源保护红线范围图层、矿权图层数据或新增建设用地数据、叠加分析结果为参数模型，从而方便运行该模型只需传入不同州市或区县对应的数据，便可实现自然资源保护红线审计分析工作的批量处理。

(7)运行图形模型

模型建好后，通过运行模型以检查结果是否满意，在模型生成器菜单条上，点击Model下的Run按钮，通过运行状态条可以显示模型是否被成功地被执行。

4、验证模型

如图5所示，设置自然资源保护红线范围数据和矿权图斑数据作为输入数据，以及设置输出路径和阈值大小等参数，点击“OK”按钮验证该模型，将所得结果进行分析和对比。

5、运行和使用模型

模型建好后，运行该模型，打开生成的结果如图6所示为提取的疑点线索图斑，分析结果是否满意，如果对结果不满意就需要对模型进行修改调整。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。