金寨縣耕地后備資源調查數據庫的建設與耕備應用平臺構建

李江 何恩來 葛石冰 鄭俊

摘要 在開展金寨縣耕地后備資源調查過程中，利用信息化手段進行數據庫建設與耕備應用平臺構建，縮短了調查工作時間，加快了資源數據庫的建設進程，規范了資源地塊管理，以期為今后耕地后備資源的開發與利用奠定基礎。

關鍵詞 耕地調查；數據庫建設；土地整治；后備資源；國土信息化

中圖分類號 S126；TP311.1 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2018）13-0196-03

Construction of Investigation Database of Cultivated Land Reserve Resources in Jinzhai County and Building of Application Platform for Cultivated Land

LI Jiang1， HE Enlai2， GE Shibing1 et al

（1.Nanjing GIS Software Technology Co.，Ltd.， Nanjing， Jiangsu 210009；2. Jinzhai County Bureau of Land and Resources， Luan， Anhui 237300）

Abstract During the survey process of cultivated land reserve resources in Jinzhai County， informationization methods were used to construct the database and build the cultivated land reserve resources application platform， which could shorten the survey time， speed up the construction process of resources database， and normalize the management of resource plots. The research could lay the foundation for the development and utilization of cultivated land reserve resources in future.

Key words Cultivated land survey；Database construction；Land renovation；Reserve resources；Land informatization

耕地后備資源是指在一定的條件下通過投資改造使之轉化為耕地資源的非耕地資源，耕地后備資源是實施土地整治的重要基礎，是實現占補平衡的重要保障[1]。

金寨縣隸屬安徽省六安市，位于皖西邊陲、大別山腹地。為實現耕地總量的占補平衡，有效利用國土資源，保障糧食安全和經濟發展，金寨縣需要對耕地后備資源進行詳細調查，全面掌握耕地后備資源狀況，查清耕地后備資源的數量、質量、空間位置、社會經濟條件等[2]。

耕地后備資源是指在一定條件下通過投資改造使之轉化為耕地資源的非耕地資源。耕地后備資源是實施土地整治的重要基礎，是實現占補平衡的重要保障。

耕地后備資源調查工作需要人力、物力及信息化多方配套合力，建設集上下銜接、精細管理、圖數一致的管理型數據庫及互聯共享型應用平臺（以下簡稱耕備應用平臺）。在開展金寨縣耕地后備資源調查過程中，筆者利用信息化手段進行數據庫的建設與耕備應用平臺的搭建，旨在為今后耕地后備資源的開發與利用奠定基礎。

1 數據庫建設

耕地后備資源調查數據庫建設需要收集基礎地理圖層、土地規劃圖層、土地利用圖層、土地權屬圖層、影像圖、水利圖層、林業圖層、農業圖層、環保圖層等多個部門的業務工作數據資源[3]。

耕地后備資源調查數據庫建設以《耕地后備資源調查數據庫標準》為基礎，以空間要素分層方式組織管理，主要可分為核心層、工作層和臨時層（圖1）。核心層主要包括行政區域、等高線、坡度、土地用途區、土地整治重點區域、地類圖斑、線狀地物、零星地物、宗地、界址線、耕地后備資源圖斑、不穩定圖斑、新增耕地圖斑等圖層[4]。

此次數據庫建設以耕地后備資源圖斑、不穩定圖斑、新增耕地圖斑為工作內容與目標，其他圖層可使用上一輪土地調查數據庫成果。核心圖層使用耕備應用平臺的遷移功能將圖層導入數據庫；工作圖層使用耕備應用平臺的分析功能將業務圖層轉換、提取導入數據庫；耕備應用平臺將計算結果、中間過程導入數據庫臨時層，為計算提供數據快速支持。

耕地后備資源調查數據庫建設以核心層為依托，耕備應用平臺以核心層為軸心進行聯動服務、輸入與展現。

2 耕備應用平臺的構建

2.1 耕備應用平臺的目標 耕備應用平臺構建服務于金寨縣耕地后備資源調查數據庫，耕備應用平臺包括實地調查、數據分析、綜合建庫、成果管理、上下級對接、平臺設置與管理等功能模塊，如圖2所示。

2.2 耕備應用平臺的構建工具

耕備應用平臺前期設計中，綜合考慮平臺移動性、可維護性、數據擴展性、空間分析等特點，采用CS與BS相結合的方式開發。

實地調查模塊使用Bootstrap技術開發系統前端，采用ASP.NET MVC模式開發中間層，ArcGIS API for Javascript用于地圖數據顯示，便于外業人員通過移動終端進行調查作業[5]；數據分析、綜合建庫、成果管理、平臺設置與管理模塊使用VS2012 WINFORM+ ARCGIS ENGINE 10.3開發客戶端界面，利用成熟、高效的ARCGIS ENGINE開發接口，便于內業人員和管理人員進行各項內業處理工作；上下級對接模塊預留CS、BS接口模式，可通過CS方式導出數據，可通過BS方式上傳下載數據。

2.3 耕備應用平臺的功能

2.3.1 實地調查。耕備應用平臺支持外業繪圖、底圖切換、現狀數據記錄、照片上傳、信息查詢等功能，輔助外業調查人員開展實地調查。

2.3.2 數據分析。

耕備應用平臺提供空間關系分析、數據條件查詢、分區統計功能，根據數據要求提供對影像、矢量數據的多種方案分析處理。

耕備應用平臺將查詢條件轉換成XML輸入，與數據庫后端存儲過程動態結合，保證高效查詢與返回速度。例如，需要從現狀圖層中提取坡度25°以下的未利用地，應用平臺提供簡化輸入框，用戶輸入“15°未利用地”即調用存儲過程，迅速返回結果，結果圖層將保存至數據庫臨時層；用戶仍然可再對結果圖層進行再篩選，結果圖層可空間分析、數據瀏覽、數據導出等。

2.3.3 綜合建庫。

（1）數據遷移。耕地后備資源調查數據庫中部分圖層來源于上一輪土地調查數據庫成果，耕備應用平臺提供數據遷移功能，將其他源數據遷移至本數據庫，保持投影匹配、空間匹配和屬性數據匹配。

數據遷移時，耕備應用平臺提取其他源數據字段集，與本地XML字典標準進行匹配。第一步，確定源表與目標表的對應關系；第二步，確定源字段與目標字段的對應關系，關系確認后可執行迅速遷移。

工作層中圖層來源于其他業務部門的，應用平臺可為其提供基礎的投影轉換、地理配準、數據轉換功能，確保遷移進數據庫的圖層可適用于瀏覽、統計、空間分析等。

（2）內業處理。耕地后備資源內業處理，即根據初步設定條件，完成耕地后備資源圖斑的預采集，內業處理的功能依賴“數據分析”模塊。例如，先處理分析出全縣指定坡度內的“其他草地（043）”圖斑，再根據耕地后備資源圖斑中11項指標，采用"限制性因子"評價法確定每個圖斑的宜耕性。11項指標分別為生態條件、年積溫、年降水量和灌概條件、土壤污染狀況、排水條件、土層厚度、地形坡度、鹽漬化程度、土壤質地、土壤pH、耕作便利度[6]。

耕備應用平臺根據現有工作圖層，對圖層進行空間疊加分析、圖斑加權重計值方式，確定每個圖斑的宜耕性，例如“生態條件”為生態保護設定的重要指標。耕備應用平臺與設定圖層進行空間分析，如“土地用途區”和“自然保護區”等，若相交則生態條件為“不適宜”[3]；例如“土壌污染狀況”，土壤污染會影響作物生長，工礦廢棄等因素使耕地土壤環境質量受不同程度影響，結合環保部門的土壤污染狀況調查數據、實地調查數據，形成矢量圖層，耕備應用平臺與設定圖層空間分析，相交取值給資源圖斑賦值。

若有指標需要現場核定，耕備應用平臺輔助創建工作圖層，例如“耕作便利度”，道路通達是機械、人員實際耕作的重要條件，國土部門有現狀道路圖層，再結合實地調查數據，形成矢量圖層。應用平臺與設定圖層空間分析，相交取值給資源圖斑賦值。

（3）外業數據審查。

耕地后備資源中內業處理的結果集將作為實地調查的基礎底圖，實地調查踏勘后，在耕備應用平臺中定點記錄現場地塊詳細信息，如類型、面積、地形坡度、土壤污染狀況、周邊環境狀況、照片等，所有數據傳入本數據庫。

審查人員登錄耕備應用平臺，可分鎮、分村、分組瀏覽各實地小組調查數據，初步確定調查人員數據是否定點、是否屬實等。

（4）數據建庫。耕備應用平臺對審查通過的數據，自動建立矢量成果數據庫，將核心層和工作層數據按預設數據庫標準創建成果數據庫，并輔助完成成果完整性、矢量數據空間拓撲、屬性字段數據合理性等基礎檢查功能。

耕備應用平臺采用XML配置文件方式，實現數據字典的動態加載。根據XML創建數據模型，在耕備應用平臺中設計匹配數據字典文件，XML模型中包括設置字段名稱、字段代碼、字段數據類型、字段長度、值域范圍、字段條件等。

一般性檢查包括必選圖層在數據庫中是否存在、各圖層屬性表結構是否正確、必填字段是否有缺失、字段中的數據是否超出值域范圍，檢查完成后給出檢查日志[7]。

拓撲檢查空間圖層的邏輯關系，遵從模塊可配置擴展的原則，用戶可根據業務需要配置一份拓撲檢查內容，拓撲檢查主要包括判斷多邊形要素重疊、判斷圖層間區域要素覆蓋、判斷線要素重疊、判斷線要素偽節點等[8]。

2.3.4 成果管理。成果管理主要包括成果瀏覽和成果輸出。①成果瀏覽功能。可對耕地后備資源調查數據庫中圖層進行瀏覽與查詢，也可對耕地后備資源數據庫的資源圖斑進行定位、查詢、調查前后對比等。②成果輸出功能。可自動化輸出成果數據庫、成果卷宗、成果調查表。成果數據庫包括核心層的提交數據庫；成果卷宗包括地塊的調查表（圖3）、地塊位置圖（圖4）、照片、申請表等；成果調查表包括全縣、分鄉鎮、分村的調查統計與明細表。

2.3.5 上下級對接。

上下級對接模塊用于金寨縣對接鄉鎮國土所、市區國土局、省級國土局，針對不同的數據要求，導出成果包。耕備應用平臺采用接口開發方式，方便將來與上下級部門匯交數據。

2.3.6 平臺設置與管理。平臺設置與管理模塊包括用戶角色管理、參數設置、功能預設、備份與還原等功能。①用戶角色。針對耕備應用平臺的各模塊，不同權限用戶登錄可使用角色對應功能，包括調查人員、審查人員、成查管理人員、平臺管理人員、鄉鎮國土所人員等。②參數設置。空間分析、數據導入導出、數據檢查等功能采用參數預設管理模式，預設管理以XML方式存儲參數內容，用戶輸入格式化文本，平臺即可按文本進行指令執行。③功能預設。耕備應用平臺中客戶端功能采用預設開發模式，用戶可通過添加可執行文件進行升級，可執行文件便于針對不同的客戶端、不同的用戶角色，引入不同的功能。④備份與還原。成果數據、日志數據、用戶數據都可以進行定時備份，提供常用的備份與還原功能。

安徽農業科學 2018年

3 結語

在金寨縣耕地后備資源調查工作中，利用信息化手段進行數據庫的建設與耕備應用平臺的構建。數據庫與平臺的建成，可持續化管理耕地后備資源調查前地塊、報批地塊、開發利用地塊，為全縣保護耕地、決策支持、互聯共享提供有效的數據支撐。

參考文獻

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孫立偉.基于耕地后備資源調查系統的設計、實現與應用[D].蘭州：西北師范大學，2015.

[2] 單娜娜.中國土地利用規劃中的耕地保護目標選擇[D].杭州：浙江大學，2010.

[3] 楊波.基于麥蓋提縣土地利用總體規劃的耕地后備資源調查研究[D].合肥：安徽農業大學，2016.

[4] 宋博洋.影響坡耕地調查的技術因素研究[D].長春：吉林大學，2009.

[5] 趙沛.ArcGIS API For JavaScript開發技術研究[D].大連：遼寧師范大學，2015.

[6] 國土資源部.全國耕地后備資源調查評價技術方案[Z].2014.

[7] 高潔.第二次土地調查城鎮地籍建庫中的質量控制與評價研究[D].濟南：山東科技大學，2011.

[8] 李江，周浩，羅吳亮.ArcGIS空間數據庫中拓撲錯誤的檢查與批量處理方法[J].北京測繪，2015（2）：5-8.