江門市國土“一張圖”及監管系統的研發

魏 瑄

（1. 廣東省國土資源測繪院，廣東 廣州 510500）

江門市國土“一張圖”及監管系統的研發

魏 瑄1

（1. 廣東省國土資源測繪院，廣東 廣州 510500）

結合江門市國土資源監察管理的特點，對土地監管系統架構的設計與關鍵技術進行了探索。通過綜合運用WebGIS、空間數據庫、GIS、計算機網絡等技術，設計了江門市國土“一張圖”及監管系統，為國土部門對土地的管理提供支持。

信息化；國土資源；“一張圖”；監管系統

以信息化為手段促進國土資源管理創新，帶動科學化、規范化、精細化的管理方式，已成為我國國土資源管理發展的必經之路。“一張圖”是指國土資源“一張圖”工程，它將土地利用現狀數據、基本農田保護數據、遙感動態監測等多源數據，與國土資源部門的計劃、審批、供應、補充、開發、執法等行政監管系統進行疊加，共同構建統一的國土綜合監管平臺，實現資源開發利用的“天上看、網上管、地上查”，從而實現資源動態監管的目標[1]。開發土地監管系統，可快速發現、精準定位違法用地，實現土地執法監察的定量、定性分析和在線監管，為依法查處違法案件提供精準、科學、實效的依據[2]。國土“一張圖”及監管系統的實施，能夠幫助國家各部門直接、及時、準確地掌握全國土地資源的利用現狀和時空變化信息，是全面實施國土資源管理信息化的堅實基石，也將是信息社會化服務和資源共享有力支撐[3]。

1 系統功能設計

江門市國土“一張圖”及監管系統作為輔助土地在線監管決策系統，將計算機圖形技術與數據庫技術融為一體，能有效存儲、處理空間信息，核心組成部分為土地執法監察數據庫。系統通過數據模型分析方法，在線提供實時、多維度、可更新的國土資源空間信息[4]。在系統研發方面，統一建設標準、統籌項目規劃，通過綜合平臺的集成，完善土地、礦業權等的在線監管，并進一步實現土地事故現場的實時應用指揮、月度季度綜合統計監測、國土資源情況實時監控、國土執法監察等，為國土資源的數字化管理提供動態監測、決策輔助分析和事故預警預報。

1.1 綜合監管庫

綜合監管庫主要包括土地信息的綜合監管、礦產資源信息監管、地質環境動態監管、地質災害綜合監管等數據庫。通過抽稀、變換、加載等方式處理各監管數據庫的元數據。

1.2 綜合分析系統

1）土地資源分析系統，主要包括土地資源利用狀況分析、土地利用規劃和計劃分析、建設用地審批分析、土地供應分析、土地市場分析、土地登記管理分析、耕地補充分析和土地執法分析等。對土地資源審批、供給、用處、補充、審查等信息進行分析，及時了解土地用地程度、行業用地走勢、計劃用地使用情況、違法占用用地、新增建設用地等情況，做到有效掌控用地審批流程，明確土地使用去向，為國土有關部門宏觀調控提供輔助決策。

2）礦產資源分析系統，建立采礦權監管模型，實現對采礦權登記、礦產儲量、開發利用等情況的監管，為控制礦權審批節奏、礦權過期管理、開發利用情況提供決策支持。

3）批后跟蹤系統，提供用地補查監管、業務分類查詢、業務跟蹤追溯查詢等功能。

4）對比核查系統，將土地資源的審批、供應、利用、補充、查處等信息，與該地歷年的土地利用現狀數據、土地利用規劃數據、衛星影像數據、遙感變化監測圖斑數據等進行比對，能快速、準確地發現土地違法違規使用圖斑，為土地執法人員提供違法用地線索，為土地利用規范提供服務。

1.3 輔助審核

實現對土地審批業務中的上報空間范圍進行落圖分析。系統涵蓋豐富的底圖成果，包括二調數據、土規數據、土地利用現狀數據、基本農田保護數據及違法用地圖斑數據等；將地塊邊界范圍與所需底圖疊加，可實現快速出圖、地類圖斑審查、疊加分析、規劃審批、比對分析等輔助審批功能。

1.4 預警預報處理系統

預警預報處理系統主要包括土地資源指標監管、礦產資源指標監管、土地資源預警、礦產資源預警、預警區間與信號燈管理、預警結果處理等功能。通過研究制定土地監管指標體系，實現對地塊的供應和開發利用過程中的不正常狀況進行預警和分類處理。

2 系統架構設計

系統設計主要包括工程設計、數據庫設計和應用系統設計3個方面（圖1）。

圖1 系統整體架構圖

2.1 工程設計

在工程設計方面，突出重點，緊迫先行，按照業務應用需要的緊迫度，給予不同的優先級，從而實現按需設計，密切應用。根據業務發展的需要，循序漸進，逐步培養信息化應用的氛圍，減輕工作模式信息化轉變帶來的阻力。

2.2 數據庫設計

國土資源核心數據庫根據系統建設的有關建庫規定，對不同類別、不同內容的海量數據進行加工、處理、重組和合并，提取、轉換、加載符合要求的數據；并按照數據分層管理原則，將處理后的數據按統一建庫標準進行入庫管理。此外，國土資源核心數據庫還能利用系統內置程序對數據源發生的變更或新增數據進行自動更新[4]。數據庫建設遵循標準化、一致性、完整性、有效性和便于維護5個原則。

在數據資源管理方面，建立數據中心，通過集中式與分布式相結合的數據管理機制實現數據的統一管理與服務，并與省級和縣級平臺互聯互通。遵循國土“一張圖”及監管系統建設核心元數據的標準，運用關系模型與XML層次模型相結合的方法進行含目錄數據在內的元數據建模，使用具有XML特性全面支持的Oracle XML DB進行元數據存儲管理，與其他數據一起共享數據庫管理系統的成熟功能與特性。基于網絡與分級存儲基礎架構，科學規劃土地監管系統核心數據庫的邏輯與物理布局，支撐對全部核心數據的高效管理和大規模共享應用。根據市級各類核心數據的特點和應用模式，設計各類數據庫實體對國土“一張圖”及監管系統核心數據庫的底層物理存儲的應用機制，支持數據庫對物理存儲的高效利用。

2.3 應用系統設計

在應用系統設計方面，統一標準、統籌規劃，采用面向服務的組件設計開發方法，使用主流開發語言實現數據中心與數據管理相關系統的各項功能，利用GIS的開發能力，實現數據管理系統中與GIS相關的功能。采用B/S架構，設計開發專業的WebGIS應用管理系統，利用J2EE框架和Java語言進行編程。基于SOA分布式架構，對業務GIS功能進行基于SOAP協議的Web服務封裝，并通過J2EE框架和Java語言編程實現。利用ArcGIS Server SOAP API/REST API定制開發，實現符合WMS、WFS、WCS、WMTS協議的數據服務，提供地理數據、地圖、空間數據等類型的數據服務，通過對ArcGIS Server SOC接口的調用，對服務對象實施管理和監控。對地圖表現環節，利用ArcObject的應用開發功能，重點圍繞地圖繪制渲染性能問題，通過動態與靜態圖層相結合、邏輯圖層、影像切片緩存、矢量切片緩存、場景切片緩存、直接數據庫鏈接、優化索引格網等技術或機制優化性能。對于應用服務器環節，通過調整操作系統和Web Logic，調整Java虛擬機設置、鏈接池管理，調優執行隊列線程，優化TCP鏈接緩存，選用速度快的Java編譯器，優化瓦片緩存等方式，提升數據應用服務性能。在服務實現邏輯上，通過配置有區別的上圖速率、科學選擇上圖內容、科學配置形成圖件的動態和靜態圖層、采用后臺異步執行策略、緩存空間操作結果供重復利用、統一異步空間數據源可用性檢測、善用綁定變量、設計SQL語句、使用表函數等方式，提高數據應用服務質量和性能。

3 關鍵技術

1）采用數據庫表分區技術適應海量數據的高性能要求。將多源、多格式、多質量的數據成果分類整合形成各級核心數據庫內容，其工作具有質量目標廣泛、整合過程持續、應用穩定、持續支持等特點。利用數據庫表分區技術，按照數據庫表和分區兩個級別，科學組織和存儲數據，如在短期內就可完成整個核心數據庫內容的入庫時，宜采取靜態分區策略；反之，宜采取動態分區策略。在實現各市級國土資源主題的數據庫整體性建設的同時，可獲得穩定優異的性能和強大的運行維護能力。

2）采用Portal技術統一桌面應用。江門市國土“一張圖”及監管系統設計的一個難題是整合現有的若干系統。本項目利用Portal技術實現系統界面整合。Portal是解決獲得信息和集成的一項重要技術，主要通過快速提取相關數據，操控多個后臺應用程序。作為對信息數據的唯一訪問入口，Portal集若干系統于一體，實現了自由切換和交流協作。

3）采用ESB企業服務總線實現服務管理與數據交換。運用ESB對已有各系統實現應用集成，平臺將基于服務總線ESB建立服務倉庫，充分發揮ESB的服務注冊、編排、發布、流程化以及消息路由等管理功能。依據日常業務需求，整合服務倉庫中存放的數據管理的各類服務，實現不同服務之間的交互和整合，使面向服務的體系結構充分發揮其作用。

4）SOA架構和Web Services實現系統的二次開發。采用企業級應用技術和組件設計江門市國土“一張圖”及監管系統，各業務應用管理平臺基于統一的業務平臺構建，形成統一的數據管理模式、統一的數據構件調用接口。這樣，既實現了數據共享、業務子系統的模式統一，又保證了業務子系統的相對獨立、靈活和可擴展。同時，提供了標準的Web Services數據服務接口，為客戶的二次開發提供了完備的函數庫。

4 結 語

江門市國土“一張圖”及監管系統將已有的電子政務平臺、土地規劃等系統進行嵌套，形成國土資源管理關鍵業務的信息化體系，實現了與各級的銜接。該系統的完成提高了江門市國土資源局在土地監察執法與監管等方面的業務水平。

[1] 黃俊,朱思源．柳州國土資源“一張圖”管理系統設計與實現[J]．安徽農業科學,2010(20)∶10 978-10 980

[2] 易映輝,李友豐,朱雪輝,等．基于GIS的土地執法監察管理信息系統設計與研究[J]．測繪科學,2009(增刊2)∶203-204,212

[3] 陳述彭．不放過對每一塊土地的監管[J]．國土資源遙感,2005(3)∶1-4

[4] 黃志勤,馮義從,鐘沛林,等．四川省國土資源一張圖數據庫及管理平臺設計與實現[J]．資源與人居環境,2013(12)∶35-38

[5] 韓杰．基于GIS的土地監察管理信息系統關鍵技術研究[J]．測繪通報,2007(6)∶58-60

[6] 趙國平．國土資源一張圖數據庫構建關鍵技術探索[J]．卷宗,2013(10)∶226-227

[7] 胡亞磊．基于“一張圖”模式下的土地登記系統設計與實現[D]．贛州∶江西理工大學,2012

[8] 耿襯．基于“一張圖”的土地資源綜合監管平臺的設計與實現[D]．贛州∶江西理工大學,2012

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.09.013

P208

B

1672-4623（2016）09-0040-03

魏瑄，碩士研究生,工程師，研究方向為CORS、數字城市、在線巡查系統及遙感監測。

2016-07-15。