基于工作流和ARCSDE技術的地籍管理信息系統設計與實現

張園玉

（杭州市國土資源信息中心，浙江 杭州 310012）

地籍管理是國土資源管理的基礎,是嚴格土地管理的重要保障,是保護資源、保障發展、維護權益、服務社會的重要手段。隨著中國城鄉一體化進程的加快和信息技術的發展,傳統的管理手段和人工作業方式,在現勢性、準確性、科學性和效率方面,已不能適應目前的需要,更不能滿足將來的發展需求。運用工作流和ArcSDE技術建立城鄉一體化地籍管理信息系統,以“宗地”為核心實體,實現地籍信息的輸入、儲存、檢索、處理、綜合分析、輔助決策以及結果輸出,實現日常地籍業務辦公與地籍空間數據動態管理,及時、準確地獲取土地利用權屬變更信息,建立地籍管理信息數據庫,對實現“以圖管地”的國土資源管理機制、提高土地資源管理的科學性有著非常重要的意義[1]。本文以杭州市地籍管理信息系統建設為例,探討了基于工作流和ArcSDE技術的城鄉一體化地籍管理信息系統的總體設計、數據庫設計系統模塊設計,并詳細闡述了關鍵技術如混合架構、宗地動態變更和歷史回溯等,提出了系統具體實現的解決方案。

1 系統總體設計

1.1 系統設計思路

利用地理信息系統（GIS）技術,數據庫管理（RDBMS）技術以及計算機網絡技術,開發完成城鄉一體化地籍管理信息系統,建立標準、科學、現勢的城鄉全覆蓋地籍數據庫,構筑強大、高效、開放、實用的地籍信息管理基礎平臺,形成以權屬調查和土地登記為核心的城鄉統一的地籍管理業務電子流程,實現地籍管理業務的規范化、現代化和信息化,實現地籍實體的全生命周期管理,實現地籍管理方式的根本轉變,進一步提升地籍信息共享交換、綜合利用以及社會化服務的水平。

1.2 系統設計原則

（1）實用性。系統在功能上應緊緊圍繞地籍管理業務,使城鄉地籍管理在系統的支持下,實現規范化、科學化,力求系統操作簡潔、容錯能力強,信息反饋準確、可靠,在線幫助詳實,使操作系統的人員真正體會現代化技術的便利。

（2）標準化。空間數據庫設計符合地籍管理數據庫設計相關規范,實現杭州市第二次土地調查成果數據與日常變更數據的融合,并在滿足省、國家地籍管理數據能夠準確匯交的前提下,結合杭州市實際情況進行適當的擴展,以保障新老系統的良好銜接。

（3）安全性。地籍信息涉及本地區的基本情況和權利人的切身利益,具有一定的法律效力和保密性。因此系統數據的安全性應由分級最小權限設定來加以保證,并對重要信息進行加密,系統應保證損失減少到最低限度。

（4）開放性。應用開放性與集合性是系統發展的必要條件,良好的程序接口規范、數據交換規范能夠保證系統投資的連續性,系統的集合性能夠使系統不斷地完善、擴充與集成,從而滿足信息系統建設發展的要求。

1.3 系統架構設計

地籍空間圖形數據包括城鎮地籍和村莊地籍圖形,以大比例尺（1∶500,1∶1000等）數據為基礎,具有海量特征。作為支撐日常辦文的業務系統,一方面要求圖形處理具有很強的交互性和快速、安全的存取模式,采用C/S結構能夠滿足這種要求；另一方面辦公自動化則要求簡化客戶端操作,且能夠方便進行信息發布,采用B/S結構能更好滿足這種要求。綜合考慮以上因素, 采用三層模型（Three-Tier）,按數據服務層、應用邏輯層、表現層等層次構造系統,采用以B/S為主,C/S為輔的混合結構模式,C/S用于內部業務部門圖形處理、檢查和入庫,B/S用于應用部門辦公自動化、圖文互查和對社會公眾地籍管理服務,兩種結構可以取長補短[2],平衡網絡負載,同時滿足系統業務運作（圖1）。

2 數據庫設計

圖1 基于C/S、B/S三層體系架構Fig.1 Three-tier framework base on Client/Server and Browser/Server

地籍數據庫設計是地籍管理信息系統設計的關鍵[3],直接決定數據能否高效組織和更新、實現歷史回溯及快速查詢統計。地籍信息包括描述不動產空間位置及狀態的圖形數據,如地籍圖、宗地圖、房地產平面圖等；描述不動產權屬、價值、位置的屬性數據,如宗地號、地類、面積、權利人、坐落等[4]。因此,地籍管理信息系統數據庫分為地籍圖形數據庫和地籍業務屬性數據庫,圖形數據庫又包含現狀庫和歷史庫,其中為區分調查過程和最終成果,現狀庫又分為過程庫和正式庫兩種狀態。在權屬調查過程中,宗地圖形數據僅存放在過程庫,只有經過申請土地登記程序,并被正式批準注冊登記建簿后的子宗數據才能進入正式庫,父宗進入歷史庫。地籍空間數據庫中主要存放的是地形要素、以宗地為基本單元的地籍要素、土地利用現狀圖斑和遙感影像。地籍要素主要是指宗地界址點、線、面等要素,按照管理對象性質不同分成三類：國有土地地上宗地類、國有土地地下宗地類和集體土地類。業務辦文屬性數據庫主要是指通過日常土地登記等各類業務流程生成的宗地權利人、土地證號或其他的限制條件等宗地權屬信息,包含了土地登記等日常地籍管理業務屬性數據、工作流管理數據和系統管理數據、檔案影像數據和系統管理數據。其中,土地登記等業務屬性數據包含了土地登記等地籍管理日常業務審批過程中的表單屬性信息、注冊登記后的土地證書信息及登記卡、簿等權屬信息；工作流管理數據是指審批任務流轉過程數據,包括流程信息、節點信息、操作過程等；系統管理數據主要是指服務器、數據庫、日歷配置等系統環境變量；檔案影像數據主要存放業務辦理過程中業務材料的掃描件和已辦結項目的表單影像文件,待業務辦結后,該項目影像文件將被推送至檔案管理系統中（圖2）。

宗地動態變更和歷史回溯是地籍管理的重要內容,兩者之間相互關聯[5-6]。為了記錄變更關系和歷史回溯,空間數據庫和屬性數據庫通過宗地的惟一內部標識ID進行關聯,在宗地變更過程中,若宗地四至范圍不變,則內部標識ID不變,只增加支號以示標注。若宗地四至范圍變化,則在內部標識ID改變,并在宗地變更關系表中記錄變更關系,實現圖、屬、實地的動態一致性。通過宗地內部標識碼,可以方便地展示以地號樹展示父子宗之間的關系。每個地籍要素都是四維的,包括空間三維（X、Y、Z坐標）和時間維[7],具體到每宗地都有它的生存期,包括創建時間和消亡時間。創建時間是指宗地確權并注冊登記時間,消亡時間是指宗地正式注銷注冊登記時間。通過記錄宗地時間維度,以實現圖形數據的按時間切片的歷史回溯。

3 系統功能模塊設計

地籍管理業務之間是相互關聯和銜接的,地籍調查是基礎性工作,土地登記和土地統計是后續日常性工作,而地籍檔案管理則是所有地籍管理工作成果的歸總。根據杭州市地籍管理業務的實際特點和業務規范,將地籍管理信息系統主要劃分成業務辦文模塊、空間數據管理模塊、成果應用模塊和系統維護模塊。

圖2 地籍管理信息系統數據庫結構Fig.2 Database structure of cadastral management information system

3.1 業務辦文模塊

業務辦文模塊就是依托工作流平臺,以日常每個業務項目為單位,支撐地籍管理日常業務流程的辦公自動化功能模塊,具體流程包括權屬調查、復核驗收、土地登記、地籍檔案查詢等。土地登記業務又分為國有土地初始登記、變更登記、查封登記、抵押登記、預告、異議、地役權登記和集體土地所有權登記、集體土地使用權、宅基地登記等具體業務流程。具有表單填寫、意見審核、數據保存、注冊登記、證書（卡、簿）及報表生成和打印、流程發送、分割登記、自動計費等功能。

3.2 空間數據管理模塊

空間數據管理模塊主要支持地籍空間矢量和柵格圖形的更新和管理,具體功能包括基于元數據和數據規則的數據檢查、數據下載、數據接邊、數據入庫、數據在線或離線變更、數據撤檢、地籍號管理、版本控制和數據格式轉換（shp,E00,VCT等格式）等功能。

3.3 成果應用模塊

成果應用模塊主要支持日常地籍管理業務成果的統一展示和應用,具體功能包括地籍數據的查詢、統計、匯總、分析和最終成果圖制作功能,支持按時間、區間和屬性數據進行組合查詢、統計和輸出等。

3.4 系統維護模塊

系統維護模塊主要是面向系統管理人員,包括數據庫管理維護、流程和表單定義維護、檢查規則配置、系統安全管理和接口管理等功能。

4 系統實現

杭州市地籍管理信息系統在全市第二次土地調查的基礎上,采用Oracle 10g平臺,基于開源工作流Jbpm和ArcSDE,使用J2EE平臺進行開發,并運用Hibernate和Spring框架,結合目前流行的AJAX開發框架GWT技術,緊密結合杭州市地籍管理業務需要,遵循《浙江省地籍調查數據庫規范》及相關的規范和標準,有效集成了第二次土地調查成果數據、原有地籍相關業務系統的歷史數據,建立了以權屬調查、土地登記、復核驗收為主線的地籍管理業務電子流程,實現圖文一體化的自動化辦公。作為地籍管理日常業務辦文的重要支撐,還提供了圖屬匹配、歷史數據管理、圖文一鍵打印、分割登記及分戶數據錄入軟件等小工具,并提供良好的用戶界面,以期讓用戶更加方便、高效地使用系統。另外,系統還實現了與門戶網站、前端測繪軟件、后端檔案管理系統、數據中心管理平臺的接口,不僅滿足地籍管理日常業務的城鄉一體化、圖文一體化辦公需要,還成為了整個國土資源管理工作的有力的基礎數據支撐。系統界面如圖3。

杭州市地籍管理信息系統自2009年在杭州市國土資源局、下屬9個分局及20余個國土所投入使用以來,輔助完成各類土地登記案卷18萬余卷。系統的運行進一步規范了土地登記業務,提升了地籍管理信息化水平,有力地支撐了各類地籍管理業務的創新提速,個人城鎮住宅土地登記由原來的8個工作日縮短為半個小時,大宗地土地登記由原來的13個工作日縮短為2個小時,不僅方便了普通百姓,使其來回兩次變為一次完成,辦證所花費的時間以及交通費用均縮減一半,而且也節約了各類企業的辦證時間,促進投資項目早開工、早建成、早投產、早見效。

圖3 杭州市地籍管理信息系統主界面Fig.3 The main interface of the Hangzhou cadastral management information system

5 結語

基于工作流和ArcSDE技術,很好地解決了傳統地籍管理中大量的圖屬分離、更新不及時的問題,并將城、鄉地籍管理業務數據統一管理和地籍日常業務審批自動化緊密結合,實現了城鄉一體化管理。但由于時間原因,系統也有不足之處,例如土地利用現狀圖斑層未能實時更新而只是疊加入庫、對歷史數據關聯關系未作梳理等,有待進一步解決。

（References）:

［1］ 廖一蘭,王亞華,孫在宏.基于GIS系統的土地利用數據建庫模型研究［J］.農機化研究,2006,（2）:146-150.

［2］ 張國慶,陳彥軍,田明中,等.基于GIS的撫州地籍管理信息系統設計研究［J］.水土保持研究,2007,14（6）：103-105.

［3］ 王春波,楊大兵.基于ArcSDE技術的地籍管理系統研究［J］.河北工程大學學報（自然科學版）,2010,27（3）：77-79.

［4］ 葉公強.地籍管理［M］.北京：中國農業出版社,2002.

［5］ Permanent committee on cadastrein the European Union.Cadastral information system［EB/OL］.http://www.moi.gov.cy/dls, 2009-05-12/2009-05-18.

［6］ Sultan Kocaman.Developing a Cadastral information system with a spatial-temporal modeling approach［EB/OL］.http://www.photogrammetry.ethz.ch/general/persons/sultan_pub/Kocaman_MSc.Thesis.pdf, 2001-12.

［7］ XU De-jun, et al.The construction of urban and rural inergrative cadastral management information system［J］.The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences.Vol.XXXVII.Part B2.Beijing 2008: 739-742.