咸寧市土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫建設(shè)及管理系統(tǒng)設(shè)計研究

韓冰華，姜宇榕，劉彥文，何國松

(湖北科技學(xué)院　資源環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，湖北　咸寧　437100)

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咸寧市土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫建設(shè)及管理系統(tǒng)設(shè)計研究

韓冰華，姜宇榕，劉彥文，何國松

(湖北科技學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，湖北咸寧437100)

摘要：傳統(tǒng)的土地整治項目數(shù)據(jù)管理工作量大，數(shù)據(jù)格式各異，種類繁多，難以更新和共享，影響了土地整治項目資料的有效利用。本文根據(jù)咸寧市土地整治項目的資料，采取分類建庫的方法，探討了利用WebGIS、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)等技術(shù)實現(xiàn)土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)的方法，并對如何建設(shè)土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫進行了研究。研究表明，利用土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)實現(xiàn)了土地整治項目數(shù)據(jù)信息化管理，為土地整治項目的實時管理和數(shù)據(jù)共享提供更有效手段。

關(guān)鍵詞：土地整治項目；WebGIS；數(shù)據(jù)庫；管理系統(tǒng)

傳統(tǒng)的土地整治項目資料的存儲方式以紙質(zhì)、電子文件形式為主，這些方式存在諸多問題。比如：數(shù)據(jù)分散在各級土地部門，數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性很差，利用效率不高。因此，隨著數(shù)據(jù)量的不斷增大，網(wǎng)絡(luò)化信息的發(fā)展，如何利用當前最新技術(shù)對土地整治項目數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織、更新、共享、查詢、分析等功能進行革新成為了土地管理部門當前急需解決的一大問題[1]。本文根據(jù)咸寧市土地整治項目的資料，利用WebGIS、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，采取分類建庫的方法，建立土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫來統(tǒng)一管理土地整治項目數(shù)據(jù)，同時對基于WebGIS的土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)計進行了研究。

一、系統(tǒng)開發(fā)調(diào)研

土地整治資料是土地利用現(xiàn)狀和土地資源評價、開發(fā)、利用及驗收的最重要的原始成果，是土地數(shù)據(jù)最重要的組成部分，是土地綜合整治資料中主要成果來源的基礎(chǔ)性資料。據(jù)統(tǒng)計，自1999年實施新的《土地管理法》以來，咸寧市共完成了(已驗收)各類土地整治項目1 692個，項目總建設(shè)規(guī)模達86 946.96公頃，項目總投資達25.07億元。其中：(1)國家投資整理項目10個，建設(shè)規(guī)模13 799.52公頃；國家投資復(fù)墾項目1個，建設(shè)規(guī)模173.3公頃；(2)省級投資開發(fā)項目74個，建設(shè)規(guī)模30 282.47公頃；整理項目29個，建設(shè)規(guī)模25 749.51公頃；復(fù)墾項目13個，建設(shè)規(guī)模2 161.473公頃；(3)地方占補項目1 565個，總建設(shè)規(guī)模為14 780.69公頃。在土地利用、土地規(guī)劃、土地復(fù)墾、土地開發(fā)、土地調(diào)查、土地資源與評價等領(lǐng)域?qū)嶋H項目開發(fā)生產(chǎn)中，土地整治項目數(shù)據(jù)由少到多不斷積累，經(jīng)常會形成一個巨大的數(shù)據(jù)資料庫。傳統(tǒng)的土地整治項目管理系統(tǒng)側(cè)重人工方面，硬拷貝式的管理易于造成資料堆積、混亂，查詢不便、久遠丟失隨著項目數(shù)量的增加與管理時間的推移不可避免。以計算機為主體來收集管理土地整治項目，數(shù)據(jù)組織簡便、查詢高效、共享快捷，能夠最大限度保證數(shù)據(jù)的可靠運行，設(shè)計開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是土地整治項目管理的迫切需要。

二、系統(tǒng)建設(shè)需求分析

(一)建設(shè)目標

根據(jù)土地整治項目資料的特點，利用WebGIS、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)等技術(shù)，建立土地整治項目數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(DataManagementSystemofLandConsolidationProject，DMS-LCP)，系統(tǒng)圍繞土地整治項目數(shù)據(jù)，集項目動態(tài)管理、地圖互查以及統(tǒng)計分析等功能為一體，切實提高土地整治項目的信息化管理水平，為科學(xué)、合理地管理土地整治項目數(shù)據(jù)提供思路。

(二)建設(shè)內(nèi)容

通過研究，系統(tǒng)實現(xiàn)以下內(nèi)容：

1.建立土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理體系，實現(xiàn)土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，保證土地整治項目數(shù)據(jù)的準確性、實時性與完整性；實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端上的實時管理和數(shù)據(jù)共享。

2.具備地圖瀏覽和展示功能，實現(xiàn)土地整治項目圖形數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，實現(xiàn)土地整治項目數(shù)據(jù)與地圖的定位和互查功能。

3.具備實現(xiàn)項目動態(tài)、趨勢分析等功能，保證系統(tǒng)使用者實時對土地整治項目進行動態(tài)監(jiān)管和決策分析[2]。

三、DMS-LCP系統(tǒng)概要設(shè)計

(一)系統(tǒng)開發(fā)平臺

系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計開發(fā)方法，操作系統(tǒng)平臺采用Windows7操作系統(tǒng)，框架平臺是基于ESRIFlexViewer框架搭建的，數(shù)據(jù)庫平臺選用SQLServer數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，開發(fā)環(huán)境選用客戶端Flex和服務(wù)端Java。

基于B/S結(jié)構(gòu)的土地整治項目信息管理平臺，可以優(yōu)化土地整治項目數(shù)據(jù)管理的需求，土地整治項目數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)等原先相對獨立的數(shù)據(jù)資源可以被快速利用并關(guān)聯(lián)起來，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)同步的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體的互聯(lián)應(yīng)用。通過WebGIS技術(shù)實現(xiàn)簡潔易用的土地信息資源應(yīng)用和整合，這也使得平臺具有獨立性、基于Web端訪問范圍廣、系統(tǒng)后期更新和維護、升級操作方便，從而保證了系統(tǒng)廣泛的自適應(yīng)性、良好的可擴展性和維護性。

(二)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理已成為信息化的一項中心環(huán)節(jié)，如何提高數(shù)據(jù)庫的靈活性、安全性和可拓展性也成為數(shù)據(jù)處理技術(shù)的關(guān)鍵之處。信息系統(tǒng)不斷更新，系統(tǒng)功能不斷擴充，基于傳統(tǒng)C/S模式的二層數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)設(shè)計由于在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫性能、數(shù)據(jù)安全性、功能擴展、系統(tǒng)維護和數(shù)據(jù)共享通信上存在顯著的弊端，已不能適應(yīng)目前信息系統(tǒng)的需要。因此，建設(shè)土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)必須采用三層體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

三層體系結(jié)構(gòu)包括用戶層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層。

第一層為用戶層，主要指土地整治項目管理系統(tǒng)的用戶界面，其主要任務(wù)是實現(xiàn)用戶對土地整治項目數(shù)據(jù)的基本操作，如：數(shù)據(jù)的上報、瀏覽和分析等。

圖1　三層體系結(jié)構(gòu)

第二層為應(yīng)用層，也稱為業(yè)務(wù)邏輯層，是聯(lián)系用戶服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)的橋梁。它根據(jù)用戶的請求，執(zhí)行某種業(yè)務(wù)規(guī)則，為具體應(yīng)用提供事務(wù)處理、安全控制以及為滿足不同數(shù)量的客戶機的請求而進行性能調(diào)整等[3]。

第三層為數(shù)據(jù)層，主要負責(zé)對土地整治項目數(shù)據(jù)庫的訪問，實現(xiàn)對土地整治項目數(shù)據(jù)的Select，Insert，Update，Delete的操作，能夠保證土地整治項目數(shù)據(jù)的安全性、完整性、一致性、并發(fā)操作等，對相關(guān)土地整治項目業(yè)務(wù)服務(wù)的數(shù)據(jù)請求進行管理并響應(yīng)。

四、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

(一)土地整治項目數(shù)據(jù)分析

根據(jù)土地整治項目管理業(yè)務(wù)內(nèi)容，土地整治項目數(shù)據(jù)可分為：土地整治項目基本信息數(shù)據(jù)、土地整治項目申報情況數(shù)據(jù)、土地整治項目立項情況數(shù)據(jù)、土地整治項目驗收情況數(shù)據(jù)4大類，各類土地信息數(shù)據(jù)主要內(nèi)容如下：

1.土地整治項目基本信息數(shù)據(jù)：指土地整治項目基本信息，如：項目名稱、圖幅號、圖斑號、專項規(guī)劃地塊編號、性質(zhì)、類型、開發(fā)整理前地類、開發(fā)整理后地類、資金來源等。

2.土地整治項目申報情況數(shù)據(jù)：指土地整治項目申報信息，如：項目名稱、申報日期、申請立項文號、擬實施總面積、擬凈增耕地面積、投資規(guī)模等。

3.土地整治項目立項情況數(shù)據(jù)：指土地整治項目立項信息，如：項目名稱、立項機關(guān)、立項批準(或入庫)文號、立項(或入庫)日期、下達預(yù)算文號、投資規(guī)模、面積、新增耕地面積等。

4.土地整治項目驗收情況數(shù)據(jù)：指土地整治項目驗收信息，如：項目名稱、驗收機關(guān)、批文號、日期、面積、新增耕地面積、實際投資等。

(二)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

咸寧市土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源包含各個縣市區(qū)土地整治部門共同提供土地整治項目信息，使用者包括系統(tǒng)管理員、土地整治部門(市級用戶和縣級用戶)、上級業(yè)務(wù)部門等。本著資源配置最優(yōu)化的原則，系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)庫存儲模式是集中數(shù)據(jù)存儲模式，也就是將所有的土地整治項目數(shù)據(jù)集中存儲在服務(wù)器端數(shù)據(jù)中心。系統(tǒng)管理員負責(zé)日常維護，其他用戶使用該系統(tǒng)時，通過網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器端數(shù)據(jù)中心，獲取所需數(shù)據(jù)和相關(guān)服務(wù)[4]。

數(shù)據(jù)庫建模是系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)，對于已經(jīng)有國家、行業(yè)標準的，就直接引用標準，對于沒有標準的，就采用自頂向下的分析以及自底向上的設(shè)計相結(jié)合的方式來設(shè)計數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以每個土地整治項目為單位，以土地整治項目數(shù)據(jù)為對象，進行需求分析(包括分析土地整治項目數(shù)據(jù)資料和確定土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫整體框架)。結(jié)合需求分析得到的土地整治項目管理數(shù)據(jù)特點，進行數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計、數(shù)據(jù)字典的設(shè)計與建立，設(shè)計出合理規(guī)范的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，從而將土地整治項目數(shù)據(jù)歸類，實現(xiàn)土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫示意圖如圖2所示。

圖2　土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫示意圖

1.土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計

在整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是它的關(guān)鍵所在。通過分析整理收集到的土地整治項目數(shù)據(jù)，可以抽象出以下實體：

土地整治項目表數(shù)據(jù)實體：土地整治項目數(shù)據(jù)的收集以土地整治項目名稱為單元進行。在數(shù)據(jù)庫中土地整治項目數(shù)據(jù)將以土地整治項目為基本單位進行組織與管理。土地整治項目數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括：土地整治項目基本信息、土地整治項目申報情況、土地整治項目立項情況、土地整治項目驗收情況、土地整治項目圖件信息等。在數(shù)據(jù)庫中，土地整治項目數(shù)據(jù)的組織以單個土地整治項目為基本單位，即每個數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)表都以土地整治項目名稱為關(guān)鍵字段。將土地整治項目基本信息表作為主表，其它信息業(yè)務(wù)表通過土地整治項目名稱關(guān)鍵字段與主表建立主從關(guān)系。所有土地整治項目數(shù)據(jù)信息都可以用E-R圖(實體-聯(lián)系圖)表示。

2.土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計是將概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的基本E-R圖轉(zhuǎn)換為與選用DBMS產(chǎn)品支持的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。從E-R圖中導(dǎo)出關(guān)系模型，然后根據(jù)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，將關(guān)系模式進行分解。土地整治項目數(shù)據(jù)庫核心主要以土地整治項目名稱來建立各表之間的主要聯(lián)系，分析數(shù)據(jù)來源建立一系列的基本數(shù)據(jù)表。

3.數(shù)據(jù)字典的設(shè)計與建立

數(shù)據(jù)字典的設(shè)計與建立是將系統(tǒng)中的用戶、表等包含的數(shù)據(jù)信息組織聯(lián)系起來，然后將具有共性屬性的部分抽出并歸納，重新組建一個具有共性屬性特點的數(shù)據(jù)集。這個數(shù)據(jù)集包括用戶字典、表字典、數(shù)據(jù)項字典[5]。

五、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

根據(jù)土地整治工作的流程以及土地整治部門的實際需要，系統(tǒng)按其功能可劃分為角色與權(quán)限、土地整治項目申報錄入、土地整治項目動態(tài)管理和土地整治項目統(tǒng)計分析四個模塊[6]。系統(tǒng)各功能模塊主要有：

(一)角色與權(quán)限

該系統(tǒng)的角色主要包括系統(tǒng)管理員、土地整治部門(市級用戶和縣級用戶)、上級業(yè)務(wù)部門。該系統(tǒng)的權(quán)限就是為用戶分配的功能選擇和數(shù)據(jù)范圍。系統(tǒng)管理員可以把一個或多個角色賦予某個用戶，則該用戶就擁有所賦予角色對應(yīng)的功能權(quán)限，根據(jù)權(quán)限可以對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行添加、刪除、修改、查詢、瀏覽以及統(tǒng)計分析等。另外，系統(tǒng)管理員負責(zé)更新和日常維護。

(二)土地整治項目申報錄入

土地整治項目申報功能實現(xiàn)：對土地整治項目數(shù)據(jù)的錄入、修改、刪除功能，其中包括土地整治項目基本信息、申報信息、立項信息、驗收信息，在土地整治項目基本信息錄入界面實現(xiàn)上傳文件功能。

(三)土地整治項目動態(tài)管理

土地整治項目動態(tài)管理功能實現(xiàn)：(1)土地整治項目的動態(tài)監(jiān)管分析，從項目的區(qū)域(市、縣)、申報時間二個方面進行動態(tài)分析，并實現(xiàn)在地圖上直觀地標注餅圖顯示；(2)可以進行統(tǒng)計反查土地整治項目詳細信息，點擊一條土地整治項目信息，能夠在地圖上定位并顯示土地整治項目的規(guī)劃空間區(qū)域，然后再點擊地圖上的土地整治項目空間區(qū)域，可以進一步跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的土地整治項目的詳細信息頁面。

(四)土地整治項目統(tǒng)計分析

土地整治項目統(tǒng)計分析功能實現(xiàn)：對不同年份和月份的土地整治項目的上報數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，展示土地整治項目近年來的建設(shè)趨勢情況。

六、系統(tǒng)實現(xiàn)與應(yīng)用實例

本文按照上述設(shè)計，利用咸寧市土地整治項目資料數(shù)據(jù)，開發(fā)了咸寧市土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)如下：

1.登錄界面

系統(tǒng)可按不同權(quán)限的人員登錄，進行角色權(quán)限控制土地相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的錄入、管理及展示。比如：縣級用戶權(quán)限登錄，只能錄入及查看該縣級的土地相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，沒有權(quán)限操作和展示其他縣級區(qū)域的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)登錄界面如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)登錄界面

圖4　項目上報與查詢

2.系統(tǒng)主界面

系統(tǒng)主界面分為菜單區(qū)、視圖區(qū)，菜單區(qū)包括項目申報、項目動態(tài)、趨勢分析三大功能模塊，視圖區(qū)用于進行地圖展示、項目業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、地圖互查關(guān)聯(lián)統(tǒng)計分析。

3.項目申報模塊

該模塊實現(xiàn)對土地整治項目數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)錄入與管理的功能。

(1)項目上報登記頁面，分為項目基本信息、申報情況信息、立項情況信息、驗收情況信息，如圖4-a所示。

(2)項目管理查詢頁面，對上報登記好的項目信息進行查詢顯示，并可以進行相應(yīng)的修改和刪除，如圖4-b所示。

4.項目動態(tài)分析模塊

該模塊是將項目申報模塊錄入的土地整治業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與地圖相結(jié)合，進行動態(tài)統(tǒng)計分析。

(1)根據(jù)項目申報時間和登錄權(quán)限管轄范圍內(nèi)的行政區(qū)劃(市、縣)，將土地整治項目數(shù)進行分類統(tǒng)計，并在地圖上進行餅圖展示。項目分類統(tǒng)計展示如圖5所示。

圖5項目分類統(tǒng)計展示

圖6　定位項目空間區(qū)域

圖7　項目詳細信息頁面

(2)點擊項目動態(tài)對話框中的一條土地整治項目，能夠在地圖上實現(xiàn)土地整治項目空間區(qū)域的定位。定位土地整治項目空間區(qū)域如圖6所示。

圖8　項目趨勢展示

(3)點擊在地圖上已定位的土地整治項目空間區(qū)域，可以跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)土地整治項目的詳細信息頁面。項目詳細信息頁面如圖7所示。

5.項目趨勢分析模塊

該模塊可結(jié)合土地整治項目申報模塊錄入的土地整治項目數(shù)據(jù)，根據(jù)項目申報時間，進行動態(tài)趨勢分析。項目趨勢展示如圖8所示。

七、結(jié)語

通過開發(fā)土地整治項目數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)，以達到咸寧市土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫建成的目的。這可以實現(xiàn)咸寧市土地整治項目資料的規(guī)范管理和數(shù)據(jù)共享，大大提高土地整治項目管理工作的效率，為土地管理部門的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)分析土地整治項目建設(shè)的整體情況和發(fā)展趨勢提供了第一手資料，同時也為相關(guān)土地管理信息系統(tǒng)的研究及設(shè)計工作奠定了一定的基礎(chǔ)。

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文章編號：2095-4654(2016)05-0139-05

* 收稿日期：2016-02-18

基金項目：湖北省科技支撐計劃軟科學(xué)研究類項目：咸寧市土地整治項目管理數(shù)據(jù)庫建設(shè)(2014BDH125)

中圖分類號：F301.24

文獻標識碼：A