面向B/S的在線土地督察系統構建及應用

王　丹，盧小平，祿豐年,3，肖金城，范娟利，鄧　超

(1. 河南理工大學礦山空間信息技術國家測繪地理信息局重點實驗室，河南 焦作 454003；

2. 中測新圖(北京)遙感技術有限公司，北京 100039； 3. 河南省測繪地理信息局，河南 鄭州 450003)

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面向B/S的在線土地督察系統構建及應用

王丹1,2，盧小平1，祿豐年1,3，肖金城2，范娟利2，鄧超1,2

(1. 河南理工大學礦山空間信息技術國家測繪地理信息局重點實驗室，河南 焦作 454003；

2. 中測新圖(北京)遙感技術有限公司，北京 100039； 3. 河南省測繪地理信息局，河南 鄭州 450003)

Construction and Application of Online Land Supervision System Based on B/S

WANG Dan，LU Xiaoping，LU Fengnian，XIAO Jincheng，FAN Juanli，DENG Chao

摘要：為滿足當前土地督察工作需要，本文通過構建多金字塔復合模型，利用四叉樹索引技術和SDO_GEOMETRY數據類型構建了土地督察綜合數據庫，實現了對數據的有效組織和管理；在基于.NET平臺構建了B/S構架的一站式在線土地督察系統，創建了“天上看、地上管、網上查”的信息化土地督察工作模式，實現了區域綜合分析、內業審核等功能。該系統在國家土地督察上海局投入應用以來，顯著提高了土地督察的工作效率，具有重要的實用價值和推廣前景。

關鍵詞：B/S構架；在線土地督察；四叉樹索引；數據組織

隨著我國經濟的飛速發展、城市化進程的加快、人口的增長，以及工業和城市用地需求的不斷增加，因土地引發的問題日益突出，一些地方濫用土地、土地違法事件屢禁不止。2006年國務院批準成立了國家土地督察機構，并在全國設立9個土地督察局[1-2]，負責監督省級和計劃單列市人民政府耕地保護責任制的落實及國家土地調控政策情況。但由于土地督察機構人員少，督察面積人均達27 000 km[2-3]，因此僅依靠傳統的督察手段及技術方法已無法滿足土地督察工作的需求。

國家土地督察上海局(以下簡稱上海督察局)管轄上海、浙江、福建及寧波和廈門5省市，該區域經濟發展快，人均密度大，土地供需問題尤為突出。因此，為了提高工作效率、響應信息化測繪服務體系建設，2010年上海督察局建立了基于C/S模式的土地督察系統，并于2011—2013年進行了全面推廣。該系統能夠實現多源數據的一鍵入庫，自動套合與對比分析、權限管理、成果智能化報表輸出等功能，顯著提高了例行督察和審核督察工作的效率，并可輔助督察局的日常工作。但基于C/S構架的土地督察系統在每一個客戶端都需部署，其安裝、維護和升級成本較高，且不同操作系統的兼容性差，已經無法滿足日益擴大的工作要求和復雜多變的應用程序。因此，本文在對上海督察局現有土地督查系統深入分析和研究的基礎上，提出構建基于B/S構架的一站式在線土地督察系統，建立“天上看、地上管、網上查”[4]信息化土地督察工作模式，實現區域綜合分析、內業審核等功能，對提高土地督察工作效率具有重要的實用價值。

一、系統總體設計思想

系統基于.NET開發平臺運用C#語言，集成數據庫、空間數據引擎、系統集成等技術，采用模塊化、組件化、插件式的方法進行開發，通過C#與flex交互，實現二維平臺地圖的調用和顯示，并采用Oracle數據庫對數據進行組織和管理。

1. 系統的總體架構

系統采用4層B/S技術框架，分別為數據存儲層、應用服務層、應用支撐層和表現層。底層為數據存儲層，將影像和矢量數據、業務表格、文檔、圖片等多源、多類型督察數據整合入庫，并采用Oracle Spatial數據庫進行數據更新和管理。應用服務層提供OGC標準接口服務，主要包括網絡地圖服務(Web map service，WMS)、網絡地圖分塊服務(Web map tiled service,WMTS)、網絡要素服務(Web feature service，WFS)、網絡覆蓋服務(Web coverage service，WCS)和網絡處理服務(Web processing services，WPS)等[5-7]。各項服務均按照標準規范以接口形式供用戶調用，將數據庫調用的數據資料規范化后，通過Web應用服務器發布并返回給上層的應用系統，提供數據與功能服務[8]。應用支撐層(系統本身)部署在服務器端，實現系統的主要功能。表現層為客戶端，用戶直接通過瀏覽器來訪問例行督察、實地巡查等督查業務，是系統與用戶的交互頁面，并可向應用服務層發出請求。基于B/S構架的土地督察系統只需在客戶端安裝瀏覽器即可，開發成本低且具有跨平臺操作特性；系統的應用和處理都放在服務器端，便于系統的維護和升級，且具有良好的移植性和安全性。

2. 數據組織與管理方式

在充分考慮數據的海量、多樣特性前提下，采用Oracle數據庫建設土地督察綜合數據庫，并通過ADO.NET實現對數據庫的訪問。

(1) 柵格數據

遙感影像數據占用了數據庫最大的存儲空間，通過構建多金字塔、多比例尺復合模型，實現海量柵格數據的高效查詢、傳輸和可視化。以四叉樹進行組織，結點代表空間數據的范圍，數據范圍用經緯度跨度表示。第0層按照20×20經差和緯差將全球分成18×9塊區域(第1層經緯度間隔為第0層的一半，以此類推)，并以(-180，-90)為原點建立坐標系，各層節點的行列號的計算式為

Row=int(abs(-90-Lat)/Blocksize)

(1)

Col=int(abs(-180-Lon)/Blocksize)

(2)

式中，Row和Col為節點的行號和列號；Lat和Lon為節點左上角的緯度和經度；Blocksize為四叉樹某一層的經差和緯差；int為取整函數；abs為取絕對值函數。

(2) 矢量數據

采用Oracle Spatial提供的SDO_GEOMETRY[9-10]數據類型進行存儲，并建立空間索引實現對空間數據的快速檢索，提高系統對空間數據的存取效率。在數據庫中加入元數據[11]，方便各級人員進行查詢及使用，并采用GDAL/OGR第三方類庫實現對矢量圖層的疊加分析。

(3) 設計相應表格

本文根據土地督察工作實際需求，設計的相應表格如下：

1) 設計了15種新增業務數據的數據庫表結構，為督察內外業審核及自動套合提供數據表基礎。

2) 設計了成果及文檔資料相關的表結構，主要為督察組到地方收集資料及形成的文檔、日志、成果記錄等提供數據表基礎。

3) 權限及操作日志管理表。設計了用戶表和角色表及相應的權限，操作日志表用于記錄數據下載、數據錄入、數據刪除等多種操作類型，保障數據的安全性和業務流程的合理性。

3. 系統功能模塊設計

系統除了具有基本的GIS功能外，還可根據督察業務需求，從數據入庫到內業審核及外業督察劃分為5大功能模塊，然后再集成為整個系統[12]，如圖1所示。任務管理可根據基本情況和投入力量情況新建并查看任務。數據管理可按照業務表格、矢量數據和文檔資料分類錄入并查看數據，并可實現一人整理上傳、多人下載查看。業務管理是土地督察業務的核心，通過區域綜合分析找出疑似問題，為內業審核提供研判依據。成果管理可對督察工作量情況、問題清單及個人工作量進行統計，問題清單可以形成意見提供參考，輔助形成督察意見書，并可查看入庫歸檔的督察文書。

圖1　系統功能結構

二、系統功能實現

1. 土地督察數據管理

土地督察數據管理模塊包括數據錄入與查看、數據下載3個功能模塊，可實現業務表格、矢量數據及文檔資料的錄入, 該模塊界面如圖2所示。其中15種業務表格在內業審核中顯示，矢量數據在二維平臺中顯示，文檔資料在督察文書中顯示，并可查看和下載任務對應的數據。

2. 區域綜合分析功能

區域綜合分析是在內業審核前，對督察任務所有項目、圖斑一一進行篩選，找出疑似問題項目，如可對未批先用、少批多占、批而未供、先占后補、邊占邊補等不合理的圖斑信息進行自動篩選；對批、供、用數據占用基本農田、不符合規劃等現象進行自動篩選；然后統計、輸出篩選結果表格，并將疑似問題存儲在對應內業核查的15種業務表格中(如圖3所示)。

圖2　土地督察數據管理模塊

圖3　區域綜合分析功能

3. 內業審核功能

土地督察人員通過系統的區域綜合分析功能，對找出的疑似問題及卷宗對15種業務表格進行審核，并根據15種業務表設計了不同的檢索字段供用戶進行檢索，使表格記錄與文字卷宗進行關聯。點擊每一項任務可查看該任務的基本情況，還可通過套合分析和對比分析查看疊合結果和餅狀圖，并對疑似問題進行內業初審及最終審核，將審核結果存儲到數據庫，方便用戶查看，實現了一人審核上傳、多人查看(如圖4所示)。

圖4　內業審核模塊

4. 土地督察成果管理功能

土地督察成果管理功能包括督察統計、問題清單、督察文書及工作日志4個功能塊。督察統計模塊可對督察工作量進行統計，問題清單以文檔形式查看內業審核發現的問題，并形成意見提供參考，輔助形成督察意見書。督察文書可將涉及的資料進行入庫歸檔、整理，包括矢量、督察意見書、建議書及日志記錄等；工作日志可按時間段統計個人的工作量及所發現的問題(如圖5所示)。

圖5　土地督察成果管理模塊

三、系統應用

本文設計了適用于省、市、區的基于B/S構架的在線土地督察系統，并于2014年起在上海督察局投入使用，系統界面如圖6所示。該系統利用ArcGIS Server服務器發布矢量數據，采用中測新圖(北京)遙感技術有限公司研發的TopRS Server服務器發布影像數據，各地政府以區為單位建立督察任務并上傳矢量數據。系統可在自動查找出不符合規劃、少批多供、占用基本農田等疑似問題的基礎上進行內業審核，確定存在的具體問題并進行外業核查。實踐證明，該系統統一了客戶端，實現了對土地督察任務的實施與管理，為外業核查節約了大量人力和時間，同時也真正實現了土地督察的信息化、智能化和可視化。

圖6　系統界面

四、結束語

本文基于B/S構架構建的在線土地督察系統是運用科技手段加強監管的重要平臺[13]，是土地督察實現信息化的重要支撐。系統基于4層B/S構架，從根本上改變了以套合分析、地圖為主體，以外業督察為主要內容的工作方式，創建了以業務審核為主體、地圖展示為技術輔助手段，以內外業督察為主要內容的工作模式，實現了網上審核為主、實地督察為輔的土地督察工作信息化，極大地提高了土地督察的工作效率和震懾力[14]，并在上海土地督察局取得了較好的應用效果。

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中圖分類號：P208

文獻標識碼：B

文章編號：0494-0911(2016)03-0103-04

通信作者：盧小平

作者簡介：王丹(1989—)，女，碩士生，主要研究方向為GIS技術與開發。E-mail：765105696@qq.com

基金項目：國家高技術研究發展計劃課題(2013AA122104)；測繪地理信息公益性行業科研專項(201412019)；航空遙感技術國家測繪地理信息局重點實驗室資助項目；河南省高校創新團隊支持計劃(14IRTSTHN026)；河南省創新型科技創新團隊支持計劃

收稿日期：2015-07-01

引文格式： 王丹，盧小平，祿豐年，等. 面向B/S的在線土地督察系統構建及應用[J].測繪通報，2016(3)：103-106.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0098.