一種混合應用模式的國土資源“一張圖”架構設計
——以寧海縣為例

□ 寧?？h國土資源局 吳 旋

□ 航空遙感技術國家測繪地理信息局重點實驗室 司敬知

隨著新型城鎮化建設的快速發展，國土資源供需平衡、耕地保護與生態環境保護規劃的矛盾日益突出，國土資源迫切需求精細治理與可持續服務發展管理。由于國土資源管理包含業務種類繁多，數據基礎、技術標準、管理手段、實施機制等方面有明顯差異，業務間又存在相互交叉的內容，因此需要構建全面統一的電子政務平臺，充分利用地理信息數據與服務，對國土資源數據進行統籌管理和應用，實現國土資源一張藍圖的空間資源保護、空間要素統籌、空間結構優化、空間效率提升。

國家大力推進創新政府網絡化管理，鼓勵建立信用信息共享平臺，打通政府部門、企事業單位之間的數據壁壘，提高數據資源利用效率和管理精細化水平。隨著科技進步和信息技術的發展，原本相互獨立的測繪、勘察、規劃、設計、審批等工作不再獨立，而是相互聯系、相互滲透，國土資源審批、規劃工作的開展不僅需要地理信息的支撐，還需要各部門、相關行業的信息交流共享。因此，國土資源“一張圖”信息平臺基于國土專網，建立集中管理、安全規范、充分共享、全面服務的“一張圖”核心數據中心，實現國土資源海量多源異構數據的統一組織、管理及應用服務，推進國土資源的智慧發展。

近年來，“數字地球”“天地圖”“金土工程”等各種推進信息化建設的舉措層出不窮，為統籌國土資源開發利用布局、節約集約利用資源，提供了重要的技術經驗與資源積累。然而，目前國內國土資源“一張圖”信息平臺的設計與研究，更多的關注國土資源數據整合與監管功能需求，缺少各業務環節協作銜接，缺少自上向下展開的完整全面的架構設計，以及與已有成果之間的對接共享。本文以寧?？h為例，通過充分、全面分析國土資源局機構組織、數據、技術以及成果現狀，采用混合應用開發模式，從數據、業務、應用、技術4個方面出發，進行國土資源“一張圖”架構設計，以期促進國土資源實現科學合理的供需調控、精細管理。

一、混合應用開發模式

國土資源“一張圖”信息平臺遵循“統籌規劃、突出重點”的建設原則，采用基于面向服務（serviceoriented architecture，SOA） 的 B/S和C/S混合開發模式，實現對國土資源“一張圖”海量數據的集中式管理和分布式應用。

由于國土資源“一張圖”涵蓋國土資源管理的全業務流程，涉及數據復雜、用戶角色多樣化、業務繁多，基于SOA架構構建綜合監管平臺及各業務系統的接口服務，這使得各系統中的服務可以以一種統一和通用的方式進行交互。業務系統采用具有跨平臺、分布式特點的WebGIS技術，通過網絡形成豐富的資源，實現資源共享與協作?；趪翆＞W建設“智慧國土”服務，通過分布式B/S開發模式構建國土資源管理電子政務信息化全流程，實現土地報批、行政審批等日常工作的協同辦公，有效簡化管理流程、提高信息溝通與數據利用效率。

針對地理空間數據的專業類別多、數據分散、來源不同、應用格式多樣等特征，充分分析各類數據的應用領域、更新周期等屬性，采用標準的ArcGIS數據規范實現“一張圖”數據與其他行業信息的交流共享，基于SOA架構的C/S開發模式構建“一張圖”數據中心的統一數據管理系統。C/S結構能充分發揮客戶端的處理能力，平衡服務器資源需求負擔，增強客戶端交互操作用戶體驗。本文通過ArcSDE空間數據引擎配合Oracle空間數據庫管理海量地理空間數據，集成ArcGIS Engine開發組件實現各類地理空間數據的快速處理和更新維護工作。

二、寧?？h國土資源“一張圖”架構設計

（一）現狀分析

1.組織現狀

寧?？h國土資源局內設信息中心、規劃利用科、行政審批科、土地開發整理中心、土地儲備中心、礦產管理處等十個機構，下轄躍龍所、桃源所等十個鄉鎮國土資源所，與環保、規劃、農林等多家政府單位協作統籌管理全縣國土資源。

2.數據現狀

基礎地理信息數據。2015年寧海縣規劃局完成“數字寧海地理空間框架” “天地圖 · 寧海”接入寧波市節點，實現了與天地圖國家主節點、省級節點互聯互通、服務聚合，推進了互聯網+地理信息的深度融合，為寧?？h國土資源“一張圖”信息平臺提供基礎地理數據支撐，提升了地理信息公共服務能力。

業務部門國土資源數據。近年來寧?？h國土資源局創新信息化管理，建立了土地利用現狀、不動產登記、土地檔案的Oracle數據庫管理機制，但其他大多數據仍采用文件形式分散存儲的粗放管理方式。國土資源空間數據具有海量、多源、異構的特點，存在基礎數據不一致、分類體系和標準不一致及空間參考不一致等問題。國土資源業務數據限于早期的管理技術水平，仍存在一些有地無“戶”、一地多“戶”、有“戶”無地的現象。

國土資源“一張圖”信息平臺建設需要對國土資源業務數據全面清理，通過制定全縣統一的數據建庫標準和規范，對匯交、采集、更新、積累的各類土地、礦產和地質等數據資源進行整合、分析和挖掘，建立一個集中管理、安全規范、充分共享、全面服務的“一張圖”核心數據庫，實現數據的統一組織、管理及應用服務。

3.技術現狀

寧?？h的國土資源信息化已有一定基礎，積累了大量的國土資源數據，完成了建設用地審批、土地開發整治、國土資源執法監察等一批業務系統建設，形成了覆蓋土地利用、土地執法、礦產管理的完整業務流程，為國土資源“一張圖”信息平臺的建設提供了應用方面的業務參考。由于目前縣局各項業務系統自成體系、內容交叉重疊、缺乏銜接協作，為了提升現有資源的利用效率，迫切需求國土資源“一張圖”信息平臺打破業務壁壘、銜接部門數據共享，建立土地“批供用補查登”全生命流程覆蓋的電子政務服務。

▲ 圖1 總體架構

▲ 圖2 數據架構

▲ 圖3 業務架構

（二）平臺架構

1.總體架構

以部署方式為出發點，國土資源“一張圖”總體架構主要包括了服務端和客戶端兩大部分，其中客戶端采用B/S、C/S混合模式體系結構。服務端負責數據和標準應用服務管理，處理客戶端的各種服務請求；B/S客戶端提供負責土地預審、土地報批、土地供應、土地整理開發等各項土地業務流轉，以及全業務流程的綜合監管服務；C/S客戶端負責支撐業務流轉的數據管理與共享服務。

為了確保在設計階段能夠充分考慮國土資源管理各項復雜的業務需求，引用歐洲共同體開放工作組體系架構框架（TOGAF），從數據架構、業務架構、應用架構和技術架構4方面開展國土資源“一張圖”架構設計。

2.數據架構

數據是國土資源“一張圖”信息平臺的基礎。 “一張圖”數據涉及空間數據、業務數據、現有國土資源成果數據，由服務端采用關系數據庫Oracle+ArcSDE相結合的技術統一管理，以ArcGIS標準數據格式為基礎，實現數據整理、數據管理、數據服務建設。

數據整理以土地業務數據的清理、規范化處理為重點，形成一地一“戶”的數據成果；同時制定一套符合寧海縣國土資源管理需求的空間數據規范，對不同類別、不同專業的空間數據按照統一的空間參考、統一數據標準和統一數據質量的要求處理加工，形成標準化空間數據；對現有“天地圖 · 寧海”、土地執法監察等數據成果，按照空間數據規范接入“一張圖”數據中心。

數據管理是按照數據物理分散、邏輯集中的原則組織數據，確?？臻g和非空間數據的一體化存儲，實現各種海量數據的存儲、索引、管理、查詢、處理及數據的深層次挖掘分析。

數據服務是通過對數據成果發布，形成地圖服務、要素服務、目錄服務等各類數據共享服務，為客戶端應用提供服務支持。

3.業務架構

國土資源“一張圖”以土地管理需求為導向設計業務架構，并考慮未來業務的拓展需求，設計具有可擴展性。

國土資源“一張圖”覆蓋了建設用地報批、土地供應、批后監管、勘測定界、國土資源執法監察等業務環節，以地塊為索引，利用生命周期模型分析“批、供、用、補、查、登”等土地全要素業務地塊間的邏輯規則，梳理業務事件驅動下土地的產生、變化、消亡等一系列演變過程。業務架構支撐土地生命周期演變過程的綜合監管、部門流轉服務和業務協同審批，統籌規劃各業務板塊對接接口，形成協調一致、互聯互通的數據共享平臺。如圖3所示，土地預審、報批、征收、儲備、供應、開發復墾、登記、執法業務環節，以“一張圖”綜合監管平臺為基礎形成部門協同作業的土地完整生命周期流轉。

▲ 圖4 應用架構

4.應用架構

采用“1+N”分布式架構，1指的是1個數據服務中心數據管理系統，N指的是土地利用審批管理的8個業務系統與1個綜合監管平臺。

數據管理系統實現“一張圖”的數據庫建設、數據展示、挖掘與分析，提供數據質檢、入庫更新、數據管理、地圖制圖等應用；綜合監管平臺為B/S客戶端數據中樞，提供地圖共享、業務分析與監管應用；8個業務系統以綜合監管平臺為基礎，實現土地利用預審、土地報批、土地供應、土地開發整理、批后監管、土地信訪管理、土地檔案管理、勘測定界8個業務流程的服務應用。

基于綜合監管平臺統一的數據流轉標準，通過“互聯網+政務服務”，促使國土資源局各業務科室及轄下國土資源所協同作業、互聯互通。同時，預留省市級業務審批接口，規劃、環保、農林等部門審批接口，為其他政務部門協同辦公提供前期技術支持。

5.技術架構

國土資源“一張圖”涉及工作部門眾多、業務流程復雜、數據多源異構，為實現各部門協同辦公，空間數據處理技術標準選擇應用廣泛、成熟穩定的ArcGIS技術標準：ArcGIS Server、ArcSDE、ArcGIS Engine、ArcGIS for Javascript。通用的空間數據格式、標準，為“一張圖”成果流通以及與相關政務系統的對接提供了方便。

業務系統技術架構采用SOA技術實現異構數據、功能資源的共享。首次采用Angular框架與ArcGIS平臺集成，利用Angular高效的邏輯控制實現國土資源管理的復雜業務處理，借助ArcGIS平臺強大的空間數據處理能力構建土地空間分析模型、空間數據管理模型，實現土地地類、總體利用規劃、是否審批、是否涉及違法等土地利用情況的一鍵式空間分析，有效輔助國土業務辦理效率。

數據管理系統采用面向組件開發架構，實現高質量制圖用戶界面的可視化控件、多源異構數據高效處理。通過ArcGIS Engine平臺集成，可對來源于不同部門、不同業務的各種數據，涉及AutoCAD、Shapefile、Image/TIFF、Txt、Word/PDF/JPEG等多種格式，進行抽取、轉換、重組、分析等處理加工，形成多層次、多時相、多視圖的“一張圖”數據管理中心。

三、結語

國土資源“一張圖”的建設是智慧城市建設的重要組成部部分，本文結合寧海縣信息化建設成果，充分調研國土資源管理現狀，開展國土資源“一張圖”架構設計。國土資源“一張圖”信息平臺架構設計從數據、業務、應用、技術4個方面綜合分析，以地理空間數據為載體，全面梳理國土專題業務，依托國土專網提出以SOA架構搭建面向服務體系結構，涵蓋土地報批、土地供應、土地征收、土地勘測定界、土地執法監察等業務的土地全流程信息系統。針對海量多源異構的國土資源數據，制定統一的數據規范標準，提出數據集中管理與分布式應用模式，提高數據復用性及利用效率。

總體而言，國土資源“一張圖”信息平臺架構設計應考量地理空間數據多源于全國土地調查，業務數據源于土地利用報批、行政審批等日常辦公，全面分析數據流轉特征與需求進行數據中心設計；綜合監管關注數據的管理、查詢、統計，也關心以地塊為主體的土地流轉前世今生的追蹤與統籌，土地業務全要素編碼的投入應用可以實現單一業務地塊與審批流程的橫向關聯以及土地管理業務全要素間的縱向關聯，從而使每塊土地獲取身份編碼，有效追蹤土地流轉全生命周期。