縣市國土“一張圖”系統建設方案研究

溫嶺市國土資源局 周姍愛

浙江省測繪大隊 彭 濤 劉玉珠

縣市國土“一張圖”系統建設方案研究

溫嶺市國土資源局 周姍愛

浙江省測繪大隊 彭 濤 劉玉珠

一、國土系統建設現狀

國家“一張圖”工程建設隨著國土資源基礎信息數字化程度日益提高 國土資源管理部門和社會各領域對國土資源基礎信息的需求也越來越大 對數據共享和信息服務的要求與日俱增。對于各級國土資源管理部門來說 如何集成應用分散獨立的國土資源信息 使其更好地為國土資源管理決策服務 并提供網絡化的社會服務 是目前迫切需要解決的問題。

國土“一張圖”工程建設是國土資源信息化建設的核心任務之一 對國土資源管理工作和社會服務具有重大和全局的意義。通過統一部署、統籌規劃、分布實施的原則按照先建立核心數據庫和“一張圖”框架平臺為基礎 圍繞核心數據庫和一張圖框架平臺建立業務應用系統的步驟 穩步地推進國土“一張圖”工程建設。

國土“一張圖”建設用來解決當前國土資源分散、難于集成綜合應用的現狀 基于此提出建設“一張圖”核心數據庫 將國土相關基礎數據、管理類數據、業務數據集成在同一個數據中進行管理 通過建立統一的“一張圖”核心數據庫管理系統對數據進行管理和業務應用。目前國土地籍、規劃、耕報、建設用地報批等業務線建立了獨立系統和數據庫 且圍繞相關的系統建立了完善的業務管理體系 基于此通過建立統一的“一張圖”核心數據庫數據管理平臺 各個業務系統之間通過建立相應的數據接口與一張圖核心數據平臺進行數據交換實現“一張圖”核心數據的應用。這種模式成為當前各個市、縣一級國土“一張圖”平臺建設的主要模式。

根據上述模式在具體實施中往往存在系統之間開發的平臺多樣性 如利用MAPGIS平臺、ArcGIS平臺、SuperMap平臺 數據庫平臺的多樣性如Oracle、SQL Server。這導致真正實施起來存在跨平臺、跨數據庫等各種問題。同時各個系統由不同的軟件開發商開發 有些系統在很多年前就已經建立 再由各個開發商對系統進行數據接口創建依然需要耗費很大的人力和物力 難以滿足“一張圖”平臺的應用需求。

基于當前國土部門系統建設現狀 本文提出了基于“一基礎、一應用、多業務”集成的“一張圖”框架體系。圍繞“一張圖”核心數據庫數據管理、應用、業務處理為主線建立系統框架平臺。通過對國土資源數據總體框架進行分析 從“一張圖”的業務模型出發 以業務為主線建立國土“一張圖”系統框架。

二、國土數據業務分析

一 國土數據分析

以國土資源數據和基礎地理為統一的空間定位基準 構筑國土資源信息框架體系。為了便于管理和支撐各類應用 國土資源數據在物理層面的管理上按照空間數據和非空間數據兩類管理 并以空間數據為本底 關聯非空間數據。

1.構筑“一張圖”的國土資源空間數據框架

“一張圖”是遙感、土地利用現狀、土地利用規劃、基本農田、標準農田、遙感監測以及基礎地理等多源信息的集合 與國土資源的計劃、審批、供應、補充、開發、執法等行政監管系統疊加 共同構建統一的綜合監管平臺 實現資源開發利用的“天上看、網上管、地上查” 實現資源動態監管的目標。“一張圖”的實現主要是將多種信息有機的綜合到統一的地圖上 并提供這些信息的交互查詢和相應的空間分析 因此按信息特征做好各圖層的劃分并梳理清信息之間的有機關系是建設“一張圖”系統的先決條件 后續的信息更新、系統維護是“一張圖”系統正常運行的重要保障 后期管理是根本。實現“一張圖”管理將有利于提高工作質量及工作效率 減少工作成本 有效實現部門間業務信息資源及時共享 便于領導及時準確進行決策。

2.分層疊加各類專題或專業數據

按照統一的分類代碼、統一的命名規則、統一的數據結構、統一的數據格式等要求 整合各類數據 分層疊加各類國土資源專題或專業數據 建立快速索引目錄。

圖1 系統關聯模型圖

圖2 國土資源業務模型圖

基礎地理信息包括行政境界、地名、水系、交通等方面信息。土地數據 包括土地利用現狀、土地利用規劃、基本農田、農用地分等、土地開發整理項目和規劃、建設用地等方面的數據。基礎地質數據包括區域地質調查、地球物理勘查、地球化學勘查、水文地質調查等方面數據。礦產資源數據包括礦產資源規劃、礦產資源儲量空間、礦業權區塊、礦產地、重要成礦區帶、礦產資源潛力等方面的數據。地質環境數據包括地下水監測、礦山環境調查與監測、地質災害規劃、地質災害調查與監測等方面的數據。

經過整合和分層疊加后的國土資源空間數據 各專題數據只能有一套 不出現空間錯位、涵義混淆、代碼不一等情況。

3.支撐不同的應用

支持空間數據快速查詢、統計 資源狀況和分布一覽無余 為輔助決策支持提供參考 支撐國土資源日常管理 為行政審批等業務提供依據 提供國土資源信息共享服務。

二 國土業務分析

1.系統關聯分析

通過建立前期土地利用規劃、開發復墾實施 中期土地征收、土地供應、土地交易 后期土地登記幾個步驟關聯 結合土地執法、土地登記、土地統計等綜合利用 形成全國土資源系統關聯模型 如圖1所示。

2.業務關聯分析

通過數據建模 結合業務關聯和監管需求 形成一套業務系統數據庫模型以及各業務系統數據庫關聯模型 具體如圖2所示。

3.地塊生命周期分析

宗地生命周期的建立以業務關聯關系為主線 以各個業務的流程為支線從而建立起整個宗地的生命周期。宗地生命周期、業務關聯模型如圖3所示。

三、國土一張圖系統設計

通過對國土系統建設現狀分析、國土數據資源分析、國土相關業務分析 在此基礎上依據上述分析建立的相關模型對國土“一張圖”系統平臺進行設計 系統設計主要從基礎、應用、業務幾個角度出發。

一 系統總體架構

“一張圖”系統平臺采取服務與應用分離 按照功能分層、相互支撐、安全與標準貫穿始終的方式 依據項目的建設內容和需求“一張圖”綜合展示系統總體體系架構 如圖所示。分為六大邏輯層 設施層、數據層、基礎平臺層、應用平臺層、業務層、表現層。如圖4所示。

1.設施層

為平臺提供高性能、高存儲量、穩定的硬件環境和運行環境 包括網絡、主機、存儲及系統軟件。

圖3 地塊業務生命周期關聯模型圖

圖4 一張圖系統總體架構圖

網絡 為了滿足國土“一張圖”國土資源系統內部及其面向政府等相關部門的共享應用 構建國土資源局本系統以及市、省的政務內網。信息安全通過嚴格的權限配置、外網物理隔離與傳輸加密共同保障。

主機 服務器 系統應用服務器采用2臺PCServer 一臺作為應用服務器使用 另一臺用來進行空間圖形發布。

存儲 采用外部獨立存儲保障數據存儲安全。按3年使用所需 容量不小于4TB.系統軟件 數據庫采用ORACLE 10G GIS平臺軟件采用ArcGIS Server10.1及以上版本。Oracle 10g存儲空間數據以及屬性數據。Oracle所具有的安全性、身份管理和用戶供應、應用管理與監控、可伸縮性、高可用性、系統管理和監控等特性 以及其所提供的網絡動力 能在計算網格中以最低的管理成本提供最佳的服務質量 、基于策略的供應、資源集中技術正適應了這一需求。而Oracle 10g數據庫的另一特性 可移植的集群件 可以輕松地將服務器添加到Oracle集群中 或從中刪除 且不用停機就更加確定了我們對其的選擇。ArcGIS Server采取了瓦片地圖緩存的方式 同時瀏覽過的地圖圖片直接緩存在客戶端對應的目錄中 下次獲取地圖時候直接顯示緩存圖片即可 更好地滿足了多用戶并發訪問地圖的要求。

2.數據層

數據層用于存儲各類數據 為系統平臺提供數據支撐。具體包括 以遙感影像與基礎地理信息為主的基礎數據 對各類業務主體的空間進行描述與界定的專業數據以業務管理過程中產生的空間與屬性數據為主的管理數據 配合各類業務監管需要的監管數據。數據層為上述四類數據提供結構化存儲數據的更新、交換與使用等均需要通過基礎平臺層的相關模塊進行。數據層不直接與內部、外部應用或數據庫進行通信。

3.基礎框架平臺層

基礎平臺層作為整個“一張圖”平臺的功能核心 在數據方面起到對數據的統一管理、統一應用、簡化數據調用與展現的作用在系統架構方面起到系統功能集中管理、配置、應用的作用。在服務方面起到對整個系統應用的地圖服務的集中管理、配置的作用。作為數據與應用的引擎。從功能上分為平臺應用支撐、數據管理、服務調度管理三部分 在承擔對數據層的調用與管理職責的同時為業務層提供支撐。

4.應用平臺層

各業務應用均聚焦于自身業務內部 對數據層數據綜合應用程度低。為更好地發揮數據整合的優勢 在平臺中規劃了綜合信息監管平臺。監管平臺基于數據層的全業務數據實現覆蓋土地、礦產資源、地質環境、地質災害的全程綜合監管 形成圖屬結合的綜合信息監管體系。

5.業務層

針對當前國土系統中土地指標管理、土地征用管理、土地儲備管理、土地綜合執法、土地開發整理、土地供應管理的業務需求。依托于同一的基礎框架平臺 通過構建一個個具體的業務應用系統形成業務層。業務層的業務系統通過基礎平臺提供的基礎支撐服務來搭建 并完成明確的業務管理工作。

6.表現層

表現層采用國土資源信息化統一的門戶 對各類信息化建設的成果進行統一組織、統一入口、統一規范 既有助于各類業務系統的部署和應用 又將使后續的信息化建設深入和擴展更加的標準和規范。

二 系統功能設計

1.基礎框架平臺

1 核心數據庫管理系統“一張圖”核心數據庫管理系統用于對“一張圖”核心數據庫的管理 主要的管理事項包括 數據檢查、數據瀏覽、數據入庫、數據出庫、制圖出圖、數據轉換、圖符號管理和權限管理。利用數據檢查可對外部數據和庫內數據進行屬性結構檢查、單層拓撲檢查和多層拓撲檢查 數據瀏覽可對外部數據和庫內數據進行瀏覽查看 如放大、縮小、空間查詢、透明、卷簾、符號化和制圖出圖等 數據入庫將檢查通過的數據正式導入“一張圖”核心數據庫中 數據出庫將庫中數據導出為不同格式的數據文件。

2 “一張圖”基礎服務平臺

基礎服務平臺作為“一張圖”的功能核心 起到對數據的統一管理、統一應用、簡化數據調用與展現的作用。基礎服務平臺建設 在技術實現上采用基于J2EE的技術架構 通過配置工具將多源數據配置到配置管理數據庫 通過圖形服務中間件發布服務 實現圖形瀏覽服務 遙感影像服務 數據查詢服務 專題圖服務 資源描述服務空間分析服務 基礎統計服務等服務 同時實現平臺的數據管理和數據調度等功能。

基礎平臺的設計與實現整體上要考慮技術先進性與成熟性相結合的原則 同時還要兼顧業務平臺的發展以及相關行業的發展。基礎服務平臺使用ESRI公司的ArcGIS Server 前端技術采用FLEX富客戶端技術 應用服務按照WebService封裝業務邏輯。

2.業務管理應用平臺

1 綜合監管平臺綜合信息監管平臺實現覆蓋土地、礦產資源、地質環境、地質災害的全程綜合監管 形成圖屬結合的綜合信息監管體系。

2 綜合展示系統國土“一張圖”綜合展示平臺通過將基礎地理數據、土地利用、土地規劃、基本農田、土地變更、農轉數據、影像以及項目管理數據集中管理 利用地圖瀏覽、查詢、分析、統計等功能對“一張圖”數據庫進行分析和應用。

3 土地供應管理系統土地供應管理子系統主要提供給土地利用管理科使用 系統主要實現對建設用地預審管理、土地供應審核管理、土地供應批后監管等功能。

4 土地執法綜合管理系統“土地執法綜合管理系統”的土地執法綜合管理子系統主要實現對日常土地執法工作事務的管理包括對執法巡查結果的管理 違法用地的核查以及對違法用地案件的報批管理等功能。

5 土地征用管理系統土地征用管理系統通過對土地征用過程中各項事務的管理 實現各類征地文書的制作 實現對土地補償費、安置補償費、地上附著物、青苗補償費等各類費用的計算以及實現用地報批審查工作。

6 土地市場管理系統土地市場管理子系統主要提供給土地礦產交易中心使用 系統主要實現對土地出讓計劃管理、土地招拍掛交易管理、協助供應批后監管管理等功能。

7 土地儲備管理系統土地儲備管理系統的建立是為了實現土地儲備包括土地儲備做地計劃編制、土地開發利用、土地供應和資金管理等工作程序的流程化、信息化管理 建立土地儲備信息實時、動態監管模塊 全面掌握“出讓、儲備、做地”計劃的落實 為領導決策提供及時、正確的數據支持和管理工具。

8 土地開發整理系統土地開發整理管理子系統主要實現對開發、整理、復墾等類型項目的立項、實施、驗收全程管理。包括將項目紅線范圍、涉及開發整理資料管理 對開發整理工作實現不同方式的統計和分析 同時提供與建設用地報批系統的“占補平衡”管理。

四、結論

本文主要通過對國土數據、系統現狀進行分析 提出了基于核心數據庫的基礎、服務、管理應用功能為一體的國土“一張圖”系統框架平臺 通過對基礎框架平臺的設計滿足對數據管理的需求以及服務應用及其基于服務平臺開發業務應用系統的管理需求 以“一張圖”核心數據為基礎通過服務管理平臺調用服務開發相應的應用及其業務管理系統以滿足應用和業務管理的需求。該系統的業務管理以一張圖為基礎 因此在應用中還需對業務管理辦法等進行相應的調整以適應“一張圖”的需要。