CN115511429A - 智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,获取监管区域的高分辨率遥感影像,对遥感影像进行解译获得扰动图斑矢量文件和水土保持措施矢量文件,建立监管评价属性字段包括扰动合规性、设计措施种类数量、实施措施种类数量;获取精准矢量化的防治责任范围和设计措施矢量文件;开展扰动合规性分析,基于合规性分析结果评价准实时监管成果,基于措施防护情况结果评价精细化监管成果;获取目标监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管成果并进行定量评价。本发明分期、分项和整体监管均有定量评价结果,实现依据整体评价结果分期分项溯源,动态对比各期监管成果,精准确定监管工作较薄弱的期次和问题类型,积极推动监管工作完成。
Description
技术领域
本发明属于水土保持、智慧水利技术领域,涉及智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法。
背景技术
生产建设项目水土保持监督管理是《中华人民共和国水土保持法》赋予水行政主管部门的管理职责,旨在督促生产建设单位依法履行水土流失防治责任。要实现全面强化水土保持监督管理工作的要求,衔接智慧水土保持建设工作,必须创新水土保持监管手段和方式,用技术完善水土保持监管体系,用方法补充监管成果定量评价,从源头管控人为水土流失,实现水土保持监管工作高质量发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,致力于实现生产建设项目水土保持监管频次准实时、措施精细化,对监管成效定量评价,解决传统水土保持监管工作的发现监管目标有遗漏、短周期建设项目监管不到位、空间上超防治责任范围的建设脱离监管、措施防护落实情况不明确、违规问题查处不精准无依据、监管成效不直观无比较等问题。
本发明所采用的技术方案是,智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,具体操作步骤如下:
步骤1:获取监管区域多源多时相高分辨率遥感影像,所述高分辨率遥感影像数据格式为栅格数据,文件后缀为.tif或其他,分辨率优于2m;
步骤2:对步骤1获取的高分辨率遥感影像进行解译,获得扰动图斑矢量文件和水土保持措施矢量文件;所述扰动图斑矢量文件包含的属性信息有扰动图斑类型、扰动面积;所述水土保持措施矢量文件包含的属性信息有水土保持措施类型、措施名称;
然后建立监管评价属性字段,所述监管评价属性字段包括扰动合规性、设计措施种类数量、实施措施种类数量;
步骤3:获取精准矢量化的防治责任范围和设计措施矢量文件;
步骤4:开展扰动合规性分析,通过叠加防治责任范围和扰动图斑的矢量文件,逐一对比两者空间关系及面积,得出合规性分析结果,并在扰动合规性的属性字段中输入合规性分析结果;
逐一分析每个项目措施防护情况,分析设计措施矢量文件的属性字段中措施名称信息,相同名称的措施统计1次并计数1,统计设计措施中所有类型措施,并将措施种类的数量总和数输入至设计措施种类数量属性字段中;采用相同统计方式统计实施措施的措施种类数量总和数,输入至实施措施种类数量属性字段中;
步骤5:基于步骤4中合规性分析结果,定量评价准实时监管成果;
步骤6:基于步骤4中措施防护情况结果,定量评价精细化监管成果;
步骤7:基于步骤5的准实时监管评价成果和步骤6的精细化监管评价成果,获取目标监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管成果定量评价结果,得出评价对象的监管定量评价结论。
本发明的特点还在于,
步骤3精准矢量化的防治责任范围和设计措施矢量文件获取方式包括从全国水土保持信息管理系统的交互数据、已获批方案上报的设计资料矢量文件或已获批方案纸质版图件;
获取的防治责任范围矢量文件的属性字段及信息应包括项目名称、建设单位、项目类型、批复机构、责任面积、组成部分;
获取的设计措施矢量文件的属性字段及信息包括项目名称、分区名称、措施类型、措施名称。
步骤4所述合规性分析原则及结果:
①若防治责任范围包含扰动图斑的范围,合规性分析结果是未见明显违规;
②若空间上扰动图斑没有叠加的防治责任范围,其中弃渣场除外,合规性分析结果是未批先建;
③若扰动图斑是弃渣场且空间上扰动图斑没有叠加防治责任范围,合规性分析结果是未批先弃;
④若防治责任范围与扰动图斑范围相交,不交叠的防治责任区域面积超过防治责任总面积80%;或无关,即项目名称一致但空间不交叠,合规性分析结果是建设地点变更;
⑤若扰动图斑的面积超出防治责任面积的30%,且防治责任范围与扰动图斑范围相交,不交叠的防治责任区域面积未超过防治责任总面积80%,合规性分析结果是面积超范围;
⑥若扰动图斑的面积未超出防治责任面积的30%,且防治责任范围与扰动图斑范围相交,不交叠的防治责任区域面积未超过防治责任总面积80%,合规性分析结果是空间超范围。
步骤5具体如下:
分类统计并记录合规性判别为未见明显违规的项目数量a1-1,未批先建的项目数量a1-2,未批先弃的项目数量a1-3,建设地点变更的项目数量a1-4,面积超范围的项目数量a1-5,空间超范围的项目数量a1-6,并计算以上6种合规性的项目数量总和a1,即:
a1=a1-1+a1-2+a1-3+a1-4+a1-5+a1-6
评价监管区域的准实时监管成果,统计合规项目的占比,正向评价监管成果;其中未见明显违规和空间超范围是合规的结果,以其全部的占比计入评价结果中;建设地点变更和面积超范围是前期程序合规后期建设不合规的结果,各自以50%占比计入评价结果中;未批先建和未批先弃是不合规的结果,不计入评价结果中,即:
对每期准实时监管结果均开展合规性评价,第一期监管评价结果为f1(xh),第二期评价结果为f2(xh)…第n期评价结果为fn(xh),则监管区域在所需统计的监管时间段内合规性整体情况评价为:
n不小于8。
步骤6具体如下:
以目标监管区域的第一期精细化监管成果为准,该期监管共有项目数a1个,第一个项目设计的措施类型b1-1个,提取措施统计的实施措施类型c1-1个,第一个项目措施防护情况占比百分数计算公式为:
参照第一个项目措施防护情况占比百分数公式计算剩余项目的措施防护情况占比,即第a1个项目措施防护情况占比百分数为若某项目暂未收集到设计措施,但解译出实施措施,则fp(xc)=1,若项目既没有设计措施也没有实施措施,则fp(xc)=0;
评价目标监管区域的第一期精细化监管成果,计算措施防护情况占比,正向评价监管成果:
对每期精细化监管结果均开展措施防护情况评价,第一期评价结果为f1(xc),第二期评价结果为f2(xc),第n期评价结果为fn(xc),则监管区域在所需统计的监管时间段内措施防护情况整体情况评价为:
步骤7具体如下:
目标监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管成果定量评价计算公式为:
其中,n为期数,式中,f(x)取值区间为0≤f(x)≤1,若f(x)=100%表明监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管工作已完成;
若f(x)越接近100%,则表明监管区域准实时精细化监管成果比较好;若f(x) 越接近0%,则表明该区域准实时精细化监管成果比较弱,还需进一步加强工作;
若f(x)=0%表明监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管工作尚未开始或暂无监管成;
具体评价方式如下:
f(x0取值在80%-100%,监管成果评价等级为优;
f(x0取值在60%-80%,不包含80%,监管成果评价等级为良;
f(x0取值在0%-60%,不包含60%,监管成果评价等级为差。
本发明的有益效果是:
①本发明采用不少于8期遥感影像开展监管工作,监管频次更密集且监管期次分布时间符合不同地域生产建设项目施工期特点,能够有效解决发现监管目标有遗漏和短周期建设项目监管不到位的问题。
②本发明合规性监管新增空间超范围、建设地点变更的判别标准,防护措施新增落实情况监管,是当前水土保持监管工作重点关注的,补充完善了监管工作领域。
③本发明首创各期监管成果的定量评价方法及在所需统计的监管时间段内多期监管成果的定量评价方法,定量给出准实时监管和精细化监管工作的评价结果和等级,补充了监管成果无评价的空白。分期、分项和整体监管均有定量评价结果,可实现依据整体评价结果分期分项溯源,动态对比各期监管成果,精准确定监管工作较薄弱的期次和问题类型(合规性问题、措施落实问题等),便于制定监管工作方案,积极推动监管工作完成。
④本发明不限制获取“扰扰动图斑、措施图斑和合规性判别结果”等数据的方法,可采用人工方式获取,亦可采用自动解译和自动判别方法获取相关数据,对实施监管主体所具备的软硬件条件无限制,因此本方法适用性更宽,普及性更强,且操作更简易,适合广泛推广。
附图说明
图1是本发明智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法的流程图;
图2(a)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第1 期扰动图斑和第1期遥感影像叠加图;
图2(b)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第2 期扰动图斑和第2期遥感影像叠加图;
图2(c)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第3 期扰动图斑和第3期遥感影像叠加图;
图2(d)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第4 期扰动图斑和第4期遥感影像叠加图;
图2(e)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第5 期扰动图斑和第5期遥感影像叠加图;
图2(f)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第6 期扰动图斑和第6期遥感影像叠加图;
图2(g)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第7 期扰动图斑和第7期遥感影像叠加图;
图2(h)是本发明准实时监管获取的精准矢量化防治责任范围、解译的第8 期扰动图斑和第8期遥感影像叠加图;
图3(a)是本发明第2期精细化监管中某公路项目获取的精准矢量化设计措施、解译的实施措施和遥感影像叠加图;
图3(b)是本发明第6期精细化监管中某机场项目获取的精准矢量化设计措施、解译的实施措施和遥感影像叠加图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例公开了智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,该方法能够快速精准获得多期监管成果,并对监管成果进行定量评价,实现动态、定量、直观掌握各期及某时间段内的水土保持监管成效,为生产建设项目水土保持全过程监管和监督检查提供参考依据,如图1至3(b)中所示,以南方地区某市某县8期准实时精细化监管成果为例,该方法具体步骤包括:
S1、获取实施例1监管区域多源多时相高分辨率遥感影像共计8期,影像的来源为国产高分一号、二号、六号影像;影像时相为2021年1月-12月,分辨率以1m为主,部分区域为2m。所获取的遥感影像清晰、地物层次分明、色调均一,质量符合监管需求。各期影像情况见表1。
表1实施例1监管区域“准实时+精细化”监管使用影像情况表
S2、基于获取的遥感影像,采用但不限于人工目视或自动解译方法准确、快速识别提取分析对象:扰动图斑矢量文件和水土保持措施矢量文件,输入分析对象的属性信息:扰动图斑类型、扰动面积、措施类型、措施名称等,并建立分析评价所需属性字段:扰动合规性RHGX、设计措施种类数量SJCN、实施措施种类数量等SSCN,为实现准实时精细化监管提供数据基础。扰动图斑矢量文件和水土保持措施矢量文件的属性表见表2。
表2扰动图斑和水土保持措施图斑属性字段表
实施例1监管区域识别提取的扰动图斑面积不小于0.5公顷,识别提取水土保持措施类型为边坡防护措施、截排水措施、植物措施、临时防护措施4种类型。准实时监管扰动图斑解译结果见表3,精细化监管水土保持措施解译结果示例见表 4。
S3、获取精准矢量化的防治责任范围和设计措施矢量文件,分别用于合规性分析和措施防护情况分析。所获取的防治责任范围矢量文件的属性字段及信息包括“项目名称、建设单位、项目类型、批复机构、责任面积、组成部分”等,所获取的设计措施矢量文件的属性字段及信息包括“项目名称、分区名称、措施类型、措施名称”等。实施例1监管区域8期监管累计获取精准矢量化防治责任范围和设计措施91个项目(属性信息较完善);另外23个项目尚未获得水土保持方案报告书(表)批复,暂无设计措施。防治责任范围和扰动图斑叠加示例图见图2 (a)-(h),水土保持设计措施和实施措施叠加示例图见图3(a)-(b)。
S4、采用自动判别方法开展合规性分析。通过叠加防治责任范围和扰动图斑的矢量文件,逐一对比两者空间关系(包含、相交、无关)及面积,根据判别规则得出合规性分析结果,并在“扰动合规性”的属性字段中输入合规性分析结果。依据S4合规性分析原则,实施例1监管区域8期准实时监管合规性判别出6种情况:未见明显违规、未批先建、未批先弃、建设地点变更、面积超范围和空间超范围,其中不合规类型主要集中在未批先建和面积超范围2种。准实时监管合规性判别结果见表3。
S5、采用自动判别方法逐一分析每个项目措施防护情况。分析设计措施矢量文件的属性字段中“措施名称”信息,相同名称的措施统计1次并计数1,统计设计措施中所有类型措施,并将措施种类的数量总和数(b)输入至“设计措施种类数量SJCN”属性字段中。采用相同统计方式统计实施措施的措施种类数量总和数 (c),输入至“实施措施种类数量SSCN”属性字段中。实施例1监管区域8期累计判别了91个项目设计措施落实情况和1个项目措施防护情况(尚未获得批复),精细化监管防护情况判别结果见表4。
表3实施例1监管区域8期准实时监管扰动图斑解译和合规性判别结果
表4实施例1监管区域8期精细化监管措施解译和防护情况判别结果示例
S6、基于S4的合规性分析结果,定量评价准实时监管结果,具体步骤如下:
以目标监管区域的第一期准实时监管成果为例,分类统计并记录合规性判别为未见明显违规的项目数量a1-1=15,未批先建的项目数量a1-2=5,未批先弃的项目数量a1-3=1,建设地点变更的项目数量a1-4=0,面积超范围的项目数量 a1-5=1,空间超范围的项目数量a1-6=0,并计算以上6种合规性的项目数量总和a1,即:
a1=a1-1+a1-2+a1-3+a1-4+a1-5+a1-6=15+5+1+0+1+0=22
评价实施例1监管区域的第一期准实时监管成果,其中未见明显违规和空间超范围是合规的结果,以其全部的占比计入评价结果中;“建设地点变更”和“面积超范围”是前期程序合规后期建设不合规的结果,各自以50%占比计入评价结果中;“未批先建”和“未批先弃”是不合规的结果,不计入评价结果中。即:
对每期准实时监管结果均开展合规性评价,第一期评价结果为f1(xh)=70%,第二期评价结果为f2(xh)=89%,第三期评价结果为f3(xh)=84%,第四期评价结果为f4(xh)=85%,第五期评价结果为f5(xh)=63%,第六期评价结果为 f6(xh)=75%,第七期评价结果为f7(xh)=77%,第八期评价结果为f8(xh)=78%,则监管区域在所需统计的监管时间段内合规性整体情况评价为:
实施例1监管区域8期准实时监管定量评价结果详见表5。
S7、基于S4中措施防护情况结果,定量评价精细化监管结果,具体步骤如下:
以目标监管区域的第一期精细化监管成果为例,该期监管共有项目数a1=22 个,第一个项目房地产工程的设计措施类型b1-1=4个,提取措施统计的实施措施类型c1-1=1个,第一个项目措施防护情况占比结果为:
参照第一个项目措施防护情况占比百分数公式计算剩余项目的措施防护情况占比,即第2个项目措施防护情况占比百分数为若某项目暂未收集到设计措施,但解译出实施措施,则fp(xc)=1,若项目既没有设计措施也没有实施措施,则fp(xc)=0。因此第a1=22个项目的设计措施b1-22=0,提取措施统计的实施措施类型c1-22=2个,措施防护情况占比百分数为
评价目标监管区域的第一期精细化监管成果,计列所有措施防护情况占比,正向评价监管成果:
对每期精细化监管结果均开展措施防护情况评价,第一期评价结果为 f1(xc)=51%,第二期评价结果为f2(xc)=58%,第三期评价结果为f3(xc)=60%,第四期评价结果为f4(xc)=64%,第五期评价结果为f5(xc)=43%,第六期评价结果为f6(xc)=49%,第七期评价结果为f7(xc)=56%,第8期评价结果为 f8(xc)=48%,则监管区域在所需统计的监管时间段内措施防护情况整体情况评价为:
实施例1监管区域8期精细化监管定量评价结果详见表5。
S8、生产建设项目水土保持监管工作重点关注的是项目审批手续是否完备以及事中事后监管中的水土保持设计措施防护情况,即采用本发明方法开展的准实时监管成果评价和精细化监管成果评价,两项工作的重要性是同等的,为更直观掌握水土保持“准实时+精细化”监管工作成果落地情况,且符合数学基本表达方式,对f(xh)和f(xc)各自配50%的权重;因此目标监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管成果定量评价结果为:
S9、结果表明,实施例1监管区域8期准实时精细化监管评价结果为66%,评价结论为“良”;其中第五期监管成果为“差”,应着重关注和加强监管工作,尤其是精细化监管工作;各期监管定量评价结果详见表5。从整体评价结果和结论分析,说明该区域的监管工作已发挥一定的成效,且还有提升的空间,通过对比准实时定量评价结果和精细化定量评价结果可看出,实施例1监管区域在继续催促生产建设单位尽快报批的前提下,应更为关注事中事后的精细化监管工作,进一步落实方案设计措施,全面提高监管区域的准实时精细化监管成效。
表5实施例1监管区域8期准实时精细化监管定量评价结果
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,其特征在于,具体操作步骤如下:
步骤1:获取监管区域多源多时相高分辨率遥感影像,所述高分辨率遥感影像数据格式为栅格数据,分辨率优于2m;
步骤2:对步骤1获取的高分辨率遥感影像进行解译,获得扰动图斑矢量文件和水土保持措施矢量文件;所述扰动图斑矢量文件包含的属性信息有扰动图斑类型、扰动面积;所述水土保持措施矢量文件包含的属性信息有水土保持措施类型、措施名称;
然后建立监管评价属性字段,所述监管评价属性字段包括扰动合规性、设计措施种类数量、实施措施种类数量;
步骤3:获取精准矢量化的防治责任范围和设计措施矢量文件;
步骤4:开展扰动合规性分析,通过叠加防治责任范围和扰动图斑的矢量文件,逐一对比两者空间关系及面积,得出合规性分析结果,并在扰动合规性的属性字段中输入合规性分析结果;
逐一分析每个项目措施防护情况,分析设计措施矢量文件的属性字段中措施名称信息,相同名称的措施统计1次并计数1,统计设计措施中所有类型措施,并将措施种类的数量总和数输入至设计措施种类数量属性字段中;采用相同统计方式统计实施措施的措施种类数量总和数,输入至实施措施种类数量属性字段中;
步骤5:基于步骤4中合规性分析结果,定量评价准实时监管成果;
步骤6:基于步骤4中措施防护情况结果,定量评价精细化监管成果;
步骤7:基于步骤5的准实时监管评价成果和步骤6的精细化监管评价成果,获取目标监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管成果定量评价结果,得出评价对象的监管定量评价结论。
2.根据权利要求1所述的智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,其特征在于,步骤3精准矢量化的防治责任范围和设计措施矢量文件获取方式包括从全国水土保持信息管理系统的交互数据、已获批方案上报的设计资料矢量文件或已获批方案纸质版图件;
获取的防治责任范围矢量文件的属性字段及信息应包括项目名称、建设单位、项目类型、批复机构、责任面积、组成部分;
获取的设计措施矢量文件的属性字段及信息包括项目名称、分区名称、措施类型、措施名称。
3.根据权利要求1所述的智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,其特征在于,步骤4所述合规性分析原则及结果是:
①若防治责任范围包含扰动图斑的范围,合规性分析结果是未见明显违规;
②若空间上扰动图斑没有叠加的防治责任范围,其中弃渣场除外,合规性分析结果是未批先建;
③若扰动图斑是弃渣场且空间上扰动图斑没有叠加防治责任范围,合规性分析结果是未批先弃;
④若防治责任范围与扰动图斑范围相交,不交叠的防治责任区域面积超过防治责任总面积80%;或无关,即项目名称一致但空间不交叠,合规性分析结果是建设地点变更;
⑤若扰动图斑的面积超出防治责任面积的30%,且防治责任范围与扰动图斑范围相交,不交叠的防治责任区域面积未超过防治责任总面积80%,合规性分析结果是面积超范围;
⑥若扰动图斑的面积未超出防治责任面积的30%,且防治责任范围与扰动图斑范围相交,不交叠的防治责任区域面积未超过防治责任总面积80%,合规性分析结果是空间超范围。
4.根据权利要求3所述的智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,其特征在于,步骤5具体如下:
分类统计并记录合规性判别为未见明显违规的项目数量a1-1,未批先建的项目数量a1-2,未批先弃的项目数量a1-3,建设地点变更的项目数量a1-4,面积超范围的项目数量a1-5,空间超范围的项目数量a1-6,并计算以上6种合规性的项目数量总和a1,即:
a1=a1-1+a1-2+a1-3+a1-4+a1-5+a1-6
评价监管区域的准实时监管成果,统计合规项目的占比,正向评价监管成果;其中未见明显违规和空间超范围是合规的结果,以其全部的占比计入评价结果中;建设地点变更和面积超范围是前期程序合规后期建设不合规的结果,各自以50%占比计入评价结果中;未批先建和未批先弃是不合规的结果,不计入评价结果中,即:
对每期准实时监管结果均开展合规性评价,第一期监管评价结果为f1(xh),第二期评价结果为f2(xh)…第n期评价结果为fn(xh),则监管区域在所需统计的监管时间段内合规性整体情况评价为:
5.根据权利要求4所述的智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,其特征在于,步骤6具体如下:
以目标监管区域的第一期精细化监管成果为准,该期监管共有项目数a1个,第一个项目设计的措施类型b1-1个,提取措施统计的实施措施类型c1-1个,第一个项目措施防护情况占比百分数计算公式为:
参照第一个项目措施防护情况占比百分数公式计算剩余项目的措施防护情况占比,即第a1个项目措施防护情况占比百分数为若某项目暂未收集到设计措施,但解译出实施措施,则fp(xc)=1,若项目既没有设计措施也没有实施措施,则fp(xc)=0;
评价目标监管区域的第一期精细化监管成果,计算措施防护情况占比,正向评价监管成果:
对每期精细化监管结果均开展措施防护情况评价,第一期评价结果为f1(xc),第二期评价结果为f2(xc),第n期评价结果为fn(xc),则监管区域在所需统计的监管时间段内措施防护情况整体情况评价为:
6.根据权利要求5所述的智慧水土保持准实时精细化监管定量评价方法,其特征在于,步骤7具体如下:
目标监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管成果定量评价计算公式为:
n=1,2,3…
其中,n为期数,式中,f(x)取值区间为0≤f(x)≤1,若f(x)=100%表明监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管工作已完成;
若f(x)越接近100%,则表明监管区域准实时精细化监管成果比较好;若f(x)越接近0%,则表明该区域准实时精细化监管成果比较弱,还需进一步加强工作;
若f(x)=0%表明监管区域在统计时间段内多期准实时精细化监管工作尚未开始或暂无监管成;
具体评价方式如下:
f(x)取值在80%-100%,监管成果评价等级为优;
f(x)取值在60%-80%,不包含80%,监管成果评价等级为良;
f(x)取值在0%-60%,不包含60%,监管成果评价等级为差。
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