數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

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摘要：本文從GIS系統(tǒng)的定義以及組成出發(fā)，對(duì)GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢進(jìn)行分析，對(duì)基于GIS的數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行深入研究，并以山東省濰坊市壽光市土地資源管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為例進(jìn)行實(shí)例分析。

關(guān)鍵詞：GIS；數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

0引言

土地資源屬于國家重要資源，如何做好對(duì)土地資源的管理以及保護(hù)工作，提高土地使用效率，做好對(duì)土地資源的整體規(guī)劃成為我國國土資源管理工作的重要內(nèi)容。GIS系統(tǒng)具有獨(dú)特的可視化技術(shù)以及強(qiáng)大的預(yù)測和監(jiān)測功能等優(yōu)勢，在數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)中引入GIS技術(shù)，使系統(tǒng)更加智能化、人性化，便于更加高效地對(duì)土地資源進(jìn)行管理。

1GIS技術(shù)概述

1.1GIS系統(tǒng)定義

GIS系統(tǒng)即地理信息系統(tǒng)的英文簡稱，是一個(gè)綜合性的空間信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，主要是通過計(jì)算機(jī)對(duì)地球空間內(nèi)的地理信息進(jìn)行收集、整理、存儲(chǔ)、分析并成圖和描述相關(guān)地理信息的系統(tǒng)。

1.2GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢

①具有獨(dú)特的可視化技術(shù)。可以將地理空間信息以圖像方式進(jìn)行呈現(xiàn)，便于操作人員進(jìn)行查詢和使用并進(jìn)行決策。②功能強(qiáng)大。GIS系統(tǒng)自帶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件及應(yīng)用分析軟件可以實(shí)現(xiàn)信息檢索、數(shù)據(jù)分析、距離測算等多種功能。③監(jiān)測和預(yù)測功能。GIS系統(tǒng)可以根據(jù)輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)對(duì)地理環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和評(píng)估，并預(yù)測可以發(fā)生的事件。例如：GIS信息可以通過對(duì)水流動(dòng)速度變化監(jiān)測對(duì)洪澇災(zāi)害做好預(yù)警，并預(yù)測災(zāi)害可能發(fā)生的時(shí)間，便于應(yīng)急人員做出正確判斷及應(yīng)急反應(yīng)。

2數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

①實(shí)用性原則：數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)應(yīng)遵循實(shí)用性原則，根據(jù)所面向用戶群體以及用戶實(shí)際需求來進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足用戶的實(shí)際需要，便于用戶進(jìn)行查詢、管理等操作。②安全性、可靠性原則：數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)穩(wěn)定可靠，且因國土資源信息中包含土地、森林、礦產(chǎn)等資源信息，與國家安全息息相關(guān)，因此要確保系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全性，確保不發(fā)生泄密，同時(shí)要做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的備份工作，重要的資料和數(shù)據(jù)都要進(jìn)行備份。③可擴(kuò)展性原則：我國的土地資源環(huán)境不斷發(fā)生調(diào)整和變化，對(duì)系統(tǒng)的要求也逐漸提高，要求所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件能夠進(jìn)行升級(jí)，容量可以進(jìn)行擴(kuò)充。④標(biāo)準(zhǔn)性原則：要求按照國家規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)能與其他管理部門系統(tǒng)進(jìn)行兼容，能夠?qū)崿F(xiàn)土地資源信息的有效共享。

3數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1GIS開發(fā)方式選擇

GIS系統(tǒng)主要分為應(yīng)用型和工具型兩種類型系統(tǒng)，在進(jìn)行數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)開發(fā)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)選擇相應(yīng)的GIS系統(tǒng)，工具型GIS系統(tǒng)主要面對(duì)國土資源管理部門，包含對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的輸入、輸出、存儲(chǔ)、分析等基本功能，也稱做GIS軟件包，如ARc／INFO、Maplnfo等，便于國土資源管理部門對(duì)土地資源進(jìn)行監(jiān)督和管理；如為某專業(yè)或某領(lǐng)域設(shè)計(jì)數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選擇應(yīng)用型GIS系統(tǒng)，應(yīng)用型GIS系統(tǒng)包含工具型GIS系統(tǒng)的所有功能，設(shè)計(jì)者可根據(jù)系統(tǒng)使用者的要求增加相應(yīng)功能，以滿足使用者的需求。應(yīng)用型GIS系統(tǒng)又可分為以下類型，見圖1。SDM.DAL用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問；SDM.AppService用于定義應(yīng)用服務(wù)層組件；SDM.Infrastructure用于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)操作；SDM.UI用于完成用戶界面以及用戶交互功能；SDM.Domain用于定義系統(tǒng)領(lǐng)域模型及領(lǐng)域服務(wù)。③系統(tǒng)窗體類圖設(shè)計(jì)。主要采用MIS（ManagementInformationSystem）系統(tǒng)進(jìn)行窗體類圖設(shè)計(jì)，通過對(duì)不同的窗口進(jìn)行篩選，按不同功能進(jìn)行提取后對(duì)窗口進(jìn)行選擇。采用MIS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)可以降低編程以及界面設(shè)計(jì)的工作量，提高開發(fā)效率，同時(shí)便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測試和維護(hù)工作。

3.5系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以滿足業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)為原則進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，主要包括對(duì)數(shù)據(jù)的輸入輸出、業(yè)務(wù)辦理、數(shù)據(jù)更正、符號(hào)庫管理、統(tǒng)計(jì)剖析、查問輸出、系統(tǒng)管理等功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)遵循規(guī)范性、實(shí)用性、關(guān)聯(lián)性、保密性原則，按照國家規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，并能夠滿足用戶的實(shí)際需求，同時(shí)將數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成規(guī)范化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。現(xiàn)今常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)版本為ASM和OraclelOg兩種，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行自主選擇。

4系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

以山東省濰坊市壽光市土地資源管理信息系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)是以管理土地資源為核心，利用GIS技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合國土資源管理的具體工作業(yè)務(wù)，建成的數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)，具有對(duì)土地資源進(jìn)行規(guī)劃管理、對(duì)土地資源進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、圖文互查等功能。

4.1調(diào)查分析階段

①初步對(duì)接階段：與壽光市自然資源局進(jìn)行對(duì)接，了解建立系統(tǒng)的目的，對(duì)自然資源局的機(jī)構(gòu)職能、辦事流程以及數(shù)據(jù)現(xiàn)狀等情況進(jìn)行全面了解，并收集相關(guān)的數(shù)據(jù)以及文件，對(duì)信息進(jìn)行歸類匯總，形成系統(tǒng)初步模型后，與用戶方進(jìn)行初步對(duì)接，對(duì)用戶需求進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。②細(xì)化階段：經(jīng)過初步調(diào)查分析，壽光市自然資源局的主要業(yè)務(wù)需求包括土地管理、土地規(guī)劃編制以及用戶參與三個(gè)方面，針對(duì)用戶需求，對(duì)壽光市自然資源局的主要業(yè)務(wù)進(jìn)行細(xì)化至各職能單元，并繪制業(yè)務(wù)流程圖，再根據(jù)業(yè)務(wù)流程圖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查填充。例如：土地管理業(yè)務(wù)包括土地規(guī)劃管理和土地資源管理兩個(gè)子業(yè)務(wù)，土地規(guī)劃管理又可分為計(jì)劃指標(biāo)管理、跟蹤監(jiān)測管理等，計(jì)劃指標(biāo)管理又可細(xì)分為規(guī)劃預(yù)審、用地報(bào)批等。

4.2設(shè)計(jì)階段

4.2.1總體設(shè)計(jì)階段

①軟件系統(tǒng)配置：本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)采用MapGis結(jié)合Microsoftoffice進(jìn)行開發(fā)，采用SQLServer2010進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，按Three-Tier模型構(gòu)建系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)層、用戶層、業(yè)務(wù)邏輯層。見圖3。整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器以及系統(tǒng)客戶端計(jì)算機(jī)組成。②網(wǎng)絡(luò)和硬件系統(tǒng)配置：本系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星形拓樸結(jié)構(gòu)，基于1000M以太網(wǎng)技術(shù)，以保證網(wǎng)絡(luò)速度滿足實(shí)際辦公需要。系統(tǒng)硬件包括一臺(tái)高性能主干交換機(jī)、智能網(wǎng)絡(luò)集線器（HUB）、繪圖儀或打印機(jī)等，高性能主干交換機(jī)設(shè)置在單獨(dú)辦公室內(nèi)，通過光纖與各辦公室終端相連，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化辦公需求。

4.2.2詳細(xì)設(shè)計(jì)階段

4.2.2.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)包括七個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，具體見圖4，各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間既相互獨(dú)立又互相聯(lián)系，每個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)又包含若干模塊，每個(gè)模塊對(duì)應(yīng)相應(yīng)的具體業(yè)務(wù)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)各模塊實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行定義，并確定各個(gè)模塊的輸入輸出形式、具體流程和實(shí)現(xiàn)算法。下面以系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)施管理主界面中幾個(gè)按鈕的功能設(shè)計(jì)為例進(jìn)行說明，系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)施管理如下：①進(jìn)入：用戶登錄后，打開該主界面，點(diǎn)擊個(gè)人辦案查詢按鈕，系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中讀取該用戶的所有個(gè)人辦案記錄信息。②接收：用戶選中一個(gè)案件后，點(diǎn)擊接收按鈕，該案件狀態(tài)由待辦改為在辦。③辦案：用戶點(diǎn)擊辦案按鈕，即自動(dòng)打開該案件的辦案界面，進(jìn)行辦案。④發(fā)送：案件辦結(jié)完成后，用戶點(diǎn)擊發(fā)送按鈕，即將辦案結(jié)果發(fā)送至上一層用戶進(jìn)行審核。⑤退回：如用戶打開后，發(fā)現(xiàn)該案件上一環(huán)節(jié)處理不符合要求，即可點(diǎn)擊退回至案件的接收人，而不是案件上一環(huán)節(jié)辦理人。

4.2.2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

①數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括對(duì)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和屬性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、表和工作圖層的命名規(guī)則以及規(guī)劃工作圖層組成三方面。屬性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括命名規(guī)則和數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)兩部分?？臻g數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：projection:non-Earth；unin:m；Minx497,000；Miny506,000；Maxx559,000；Maxy554,000。表和工作圖層的命名規(guī)則：表和工作圖層的名稱均用業(yè)務(wù)名稱縮寫漢語拼音首字母表示，由前綴和后綴兩部分組成，為方便用戶查詢，為每張表設(shè)置一個(gè)代碼。前綴為業(yè)務(wù)名稱縮寫，后綴為工作圖層性質(zhì)，分為在辦（ZB）、通過（TG）、不通過（BTG）三種。例如：建設(shè)項(xiàng)目用地規(guī)劃審查階段的圖層命名，業(yè)務(wù)名稱縮寫為“JYGS”，在辦狀態(tài)的圖層名稱為“JYGS-ZB”，預(yù)審?fù)ㄟ^的圖層名稱為“JYGS-TG”，預(yù)審不通過的圖層名稱為“JYGS-BTG”，方便工作人員進(jìn)行查詢。規(guī)劃工作圖層組成：包括背景圖和工作圖層兩部分，背景圖包括土地現(xiàn)狀圖以及土地規(guī)劃圖。土地現(xiàn)狀圖由A10、B11、B12、D10組成，土地規(guī)劃圖由A10、C10、C20、C30、C40、C50、C60、D10組成。數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計(jì)：該系統(tǒng)采用SQLServer2010進(jìn)行管理，因此應(yīng)對(duì)實(shí)體、實(shí)體關(guān)系、關(guān)鍵字設(shè)計(jì)等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計(jì)。

4.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)階段

系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行實(shí)施前，首先組織自然資源局相關(guān)業(yè)務(wù)人員對(duì)設(shè)計(jì)可行性進(jìn)行討論，并對(duì)設(shè)計(jì)方案不足之種進(jìn)行修改，待設(shè)計(jì)方案通過后，進(jìn)行代碼編寫工作，同時(shí)建立數(shù)據(jù)庫，待以上工作全部完成后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行以及調(diào)試工作。在本系統(tǒng)中，建立數(shù)據(jù)庫時(shí)，首先將各種源數(shù)據(jù)通過人工輸入、自動(dòng)掃描等方式轉(zhuǎn)換成GIS系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)格式，確保數(shù)據(jù)的正確性。

5結(jié)束語

綜上所述，將GIS引入數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，加快了系統(tǒng)開發(fā)的速度，并降低了系統(tǒng)開發(fā)的工作量，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的智能化管理，隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)更加優(yōu)化。

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作者:劉飛鵬 單位:江西核工業(yè)測繪院集團(tuán)有限公司