地籍數據庫對象-事件模型設計與實現

辜寄蓉,陳先偉,竇義紅

(1.西南土地資源評價與監測教育部重點實驗室(四川師范大學）,四川成都 610068;2.成都國土資源信息中心,四川成都 610072）

地籍數據庫對象-事件模型設計與實現

辜寄蓉1,陳先偉2,竇義紅1

(1.西南土地資源評價與監測教育部重點實驗室(四川師范大學）,四川成都 610068;2.成都國土資源信息中心,四川成都 610072）

在分析國內外地籍管理信息系統和地籍數據庫模型的基礎上,分析了地籍業務事件的特點及其對時空地塊狀態變化的影響規律,提出了一種地籍業務聯動更新的地籍數據庫模型:對象-事件模型,通過將地籍數據對象化、地籍業務事件化,建立對象、事件間的關聯關系,實現地籍業務與地籍數據聯動更新。根據對象-事件模型原理,對地籍對象、事件進行提取,設計地籍數據庫,并在此基礎上構建了成都市地籍管理信息系統。

對象-事件模型;地籍對象;地籍業務;地籍數據庫

0 引言

地籍管理是國土資源管理的基礎,地籍數據是國土數據的核心。構建科學合理的地籍數據庫,合理地組織地籍數據,才能滿足地籍數據的應用需求,充分發揮地籍數據的基礎作用,實現地籍管理制度化、規范化、信息化和社會化。由于地籍數據具有時態性特點,在地籍數據庫的構建方面,國內外采用了不同的模型進行表達,可分為基于事件的模型和基于狀態的模型兩類。基于狀態的模型側重地理現象各階段狀態的記錄,其具有代表性的模型是序列快照模型,該模型是對狀態數據的完整存儲,數據冗余且無法反映狀態的變化過程?；谑录哪Ｐ蛡戎貙κ录挠涗?空間要素特征或狀態的一次變化稱為一個事件,模型記錄初始狀態和每次變化的事件,通過一系列事件記錄的疊加來描述實體對象的變化過程。改進的基于事件的數據模型[1]把基態改為現狀數據,并通過雙向指針實現變更過程查詢。這種模型在運行效率上雖有所提高,但當變更頻繁時,拓撲時態查詢很困難。另外,陳軍等提出了事件驅動模型[2],徐志紅等提出了基于事件語義的數據模型[3],均已應用于地籍數據庫建設中[4-8]。

以上數據模型都有其適用范圍以及側重表達的信息,目前還沒有一種時空模型適合構建以地籍業務為出發點、由業務驅動地籍數據的變化、又由地籍數據驅動業務辦理的地籍管理系統。為了更好地實現地籍數據與地籍業務相結合,達到業務與數據聯動更新的目標,本研究提出了對象-事件數據模型。

1 地籍數據庫模型設計

模型的設計思想為:將地籍數據對象化、地籍業務事件化,通過建立對象、事件間的關聯關系,達到數據與業務的聯動更新,同時模型的設計還要考慮地籍信息的基本查詢、統計、歷史回溯等問題。

1.1 對象描述

地籍對象可以分為空間對象和屬性對象兩類?？臻g對象指含有空間信息的對象,如宗地除具有宗地的權利人、面積等屬性信息外,還具有空間信息,即圖形信息,因此宗地屬于空間對象;屬性對象指僅含有屬性信息的對象,如宗地的權利人對象,它僅含有對象的基本屬性信息(權利人名稱、性質等）,并不包含圖形信息。通過對地籍數據對象化并加以提取分類,可得出地籍對象的體系結構(圖1）。地籍對象實體集合位于結構頂端,代表地籍對象的根。根據對象的空間特征將對象集合的下一級分為空間對象和非空間對象兩大類,其中空間對象類包括宗地、界址點和界址線3個地籍實體對象,非空間對象類包括權利人、土地證和土地登記卡3個地籍實體對象。

圖1 地籍要素對象結構Fig.1 Cadastral data feature-object framework

1.2 地籍事件描述

地籍業務事件是一種復雜事件,其發生將導致事物狀態的改變,根據事物狀態的變化,可將事件劃分為屬性事件(只引起事物屬性信息發生變化的事件）和空間事件(引起事物空間信息、屬性信息都發生變化的事件）。通過對地籍業務事件化并加以提取分類,可得地籍事件的體系結構(圖2）。

圖2 地籍事件的體系結構Fig.2 Cadastralmanagement event framework

1.3 地籍對象事件模型

地籍管理的核心就是掌握地籍的基本信息,即地籍對象的屬性及狀態等信息,而對象信息的變化都是在地籍業務驅動下發生的。因此,從地籍業務的角度分析,是業務事件驅動地籍對象變化。對象事件模型如圖3所示,流程的起點是地籍事件,即地籍基礎業務;當辦理業務時,首先判斷業務類型,審核業務辦理條件,當條件符合時,進行流程的下一環節。因此,對象-事件模型屬于事件驅動型,符合地籍業務的辦理流程。模型的數據來源于地籍對象,結果又返回地籍對象;當有地籍事件發生時,首先要調用事件相關的地籍對象數據,事件執行后,把更新后的地籍數據重新寫入地籍對象庫。對象、事件的關聯關系是錯綜復雜的,事件不同,引起變化的對象也不同,事件的結果也必然不同。因此,如何設計對象、事件結構及其間關聯關系的表達是數據庫設計時需要重點考慮的問題。

圖3 地籍對象事件模型Fig.3 Cadastral data object-eventmodel

2 地籍數據庫設計

地籍數據庫采用三級模式(圖4）。現勢庫和歷史庫分別存儲地籍數據的現勢信息和歷史信息,中間庫存儲地籍業務處理過程中的業務信息以及涉及的地籍數據信息。業務受理后,首先將現勢庫的信息調入中間庫,進行業務審核和辦理,當審核通過需要更新數據時,先將現勢庫的信息寫入歷史庫,再將歷史庫中更新的信息寫入現勢庫。地籍數據庫邏輯結構如圖5所示。

圖4 地籍數據庫三級模型Fig.4 Three levelsmodel of cadastral database

事件表是實現歷史回溯的關鍵部分,其主要字段及變化過程如圖6所示。假設地籍登記業務過程為:初始登記-變更登記-抵押登記-抵押注銷登記-注銷登記。F_PID字段記錄上一狀態的 PID,因此可通過此字段記錄變更過程,從而實現歷史回溯(圖7）。

圖6 事件表內容Fig.6 Event table content

3 地籍管理信息系統的實現

成都市地籍管理信息系統以土地登記為中心,建立成都市區(縣）地籍數據庫及基礎測繪數據,按照土地登記申請、地籍調查、土地審批、土地發證的業務流程,開發地籍管理信息系統,將 GIS集成于地籍業務審批辦公自動化系統中,實現圖文管理的一體化,達到地籍管理過程中業務處理、內部管理的信息化,包括對地籍數據(圖形、屬性和影像）的采集和處理(地籍調查和測繪的內、外業處理）、查詢和顯示、統計與分析、制圖與打印輸出等以及計算機輔助內部業務管理。

系統實現如圖8所示。在對象-事件模型的基礎上,根據地籍數據庫更新流程和安全設置實現了地籍管理系統與業務辦公系統的同步數據更新;對空間數據和屬性數據可以實現歷史回溯,從業務的角度瀏覽歷史數據的變遷,可以與地籍檔案數據聯動,查看宗地的多項記錄;可以保存變更數據的任何操作,以便于恢復數據,保證數據屬性和圖形變更的安全性。

圖7 歷史回溯Fig.7 The tracing of history for cadastral data

圖8 成都市地籍管理信息系統實現Fig.8 The cadastralmanagement system for Chengdu

4 結語

對象-事件模型既能表達地籍要素的時空關系,又能與地籍基礎業務掛鉤,易于數據庫實現。模型以土地證對象為出發點,采用事件機制記錄跟蹤地籍數據的變化,詳細記錄了土地證書的整個變更過程。將地籍管理要素對象化,地籍基礎業務事件化,建立對象、事件間的關聯關系,實現了通過業務驅動數據的變更。根據模型設計思想,完成了地籍對象表結構設計、地籍事件表結構設計、對象事件關聯表設計,并最終在成都市地籍管理信息系統中驗證了其可行性。

[1] 牛方曲,牛德海,程昌秀.改進基于事件的時空數據模型[J].地球信息科學,2006,8(3）:104-108.

[2] 陳軍.蔣捷.多維動態GIS的空間數據建模、處理與分析[J].武漢測繪科技大學學報,2000,25(3）:189-192.

[3] 徐志紅,邊馥苓,陳江平.基于事件語義的時態GIS模型[J].武漢大學學報(信息科學版）,2002,27(3）:311-315.

[4] 沈震宇,陳先偉.土地信息系統建設模式探討[J].中國土地科學,2000,14(2）:32-37.

[5] 李志剛,艾廷華.時態 GIS在地籍變更管理信息系統中的應用研究[J].測繪通報,2003(6）:58-60.

[6] 劉劍鋒,秦奮,張喜旺.基于宗地變更的地籍時空數據庫研究[J].測繪科學,2006,31(4）:149-151.

[7] 袁占良,張子平.時態土地利用變更管理系統的設計與建立[J].測繪與空間地理信息,2007,30(1）:15-18.

[8] 謝炯,劉仁義,劉南.土地利用現狀管理信息系統中土地利用多級變更模型的建立及其事務處理機制設計[J].浙江大學學報, 2007,34(4）:469-475.

Object-Events Model Design for Cadastral Database

GU Ji-rong1,CHEN Xian-wei2,DOU Yi-hong1
(1.Southw est Key Laboratory of Land Resources Evaluation and M onitoring (Sichuan N ormal University）,M inistry of Education,Cheng du 610068;
2.Chengdu Inform ation Center of the B ureau of L and Resources,Chengdu 610072,China）

Cadastral data are the co re contents in land management,so the database design is the focus of cadastral management info rmation system.With the rapid economic development,unreasonable land utilization and frequent changesof cadastral info rmation make it hard to conduct the land management.Based on the analysisof the current situation of domestic and international land management information systems and cadastral database models,the characteristics of events and how they impact the states of spatial objects is analyzed and the changing is put fo rward in this paper.Cadastral databasemodel named object-events model is designed,w hich treats cadastral data as object and treats cadastral operation as event to establish the co rrelation between objects and events.Cadastral objects include spatial objects such as clan and attribute objects(such as clan obligee）.Cadastral events are comp lex events,w hich make the event states constantly change.According to the different changes of cadastral events,the events can be classified into attribute events and spatial events.The core of land management is to get the basic info rmation of cadastral,i.e.the attribute and state of cadastral objects.Because the changes of the information of objects are driven by cadastral events,it is events that make cadastral objects change in terms of operations.Cadastral database has three levels,w hich are current database,history database and intermediate database.Through establishing the target relationship between theobject and event,this app roach upgrades cadastraloperation and data in synchronism.Themodel focuseson the target of land certificate,deploys system of events to reco rd and track cadastral data,and reco rds in detail the w hole changing p rocess of land certificate.The object-eventsmodel can no t only exp ress the space-time relation of features but also link w ith the operations,w hich makes it easy fo r database to realize it.Acco rding to the p rinciple of object-eventsmodel,the cadastral objects and events are collected and the cadastral database is elaborately designed.Based on that,Chengdu cadastral management information system is established.

object-eventmodel;cadastral object;cadastral event;cadastral database

P208

A

1672-0504(2010）01-0044-04

2009-07-01;

2009-10-24

國土資源部試點項目(2006S01）

辜寄蓉(1968-）,女,博士,副教授,從事GIS理論與應用研究。E-mail:annygu126@126.com