GIS 技術支持下的常山縣國土資源管理信息系統設計與實現

□常山縣自然資源和規劃局統一征地辦公室 吳建岳

自然資源是全社會賴以生存和發展的命運資源。信息化管理是實現自然資源管理標準化、統一化、精細化的最科學、最快速的辦法。當前，中國的大部分自然資源管理信息系統存在不足，由于不同業務部門使用的系統各自獨立、各類型空間數據分開存儲，系統數據難以共享，不能滿足目前空間數據的管理要求。為此，本文以常山縣國土資源管理信息系統為例，在調查與分析的基礎上，結合國土資源信息化的必要性，通過綜合運用Web GIS 技術、數據庫技術、“互聯網+”以及衛星遙感等技術，針對數據組織、庫結構、應用程序等進行了設計，對建立實用的縣級綜合性國土資源地理信息系統做出了有益的嘗試。

一、GIS 的定義

GIS 屬于計算機軟件系統的一種，它擁有分析和處理海量地理數據庫的明顯特征，是科技與信息發展的產物，可快速地對復雜的地理信息進行采集、分析與管理。互聯網的迅速發展給 GIS 遙感數據庫帶來飛躍性的進步。GIS擁有交互操作、圖形展示、數據及時獲取等功能，根據用戶的需求提供相應的數據分析，已經在生活、生產等領域得到廣泛的認可與應用。

二、GIS 在國土資源管理中的應用意義

（一）土地分析及評估的應用

GIS 遙感數據庫的強大信息處理功能，可以實現對土地的面積、位置等數據的勘測與衡量，構建土地利用現狀的信息數據庫，還可以及時了解掌握土地的變更情況，比如土地變更所涉及到的圖紙等數據的真實性可以通過 GIS 檢查，也可以對土地變更的內容進行統計、上報和匯總。

（二）環境保護監測與評價的應用

通過 GIS ，相關部門可以了解掌握生態環境的狀況，包括森林的覆蓋面積、土地沙漠化的程度、水土流失以及土地的開發利用的情況等。GIS通過對自然生態環境的監測，提供科學的參考依據，相關部門根據自然生態環境的評價指標，合理地規劃與調控自然資源的開發與保護。

（三）災情預報監測的應用

GIS 能夠對自然災害的不確定現象、災害的規模和類型進行有效的預測，相關部門根據預測結果來制定相應的減災防災措施。

（四）地政監察的應用

GIS 技術可把辦公和地理信息匯集在一起，以其海量信息數據庫的優勢把所收集到的信息自動處理并傳輸，對監測地區的違規用地和違章建筑都能及時傳遞與整理。地政監察應用 GIS 技術，可以及時了解監測區域的地政情況，節省調查時間和相關開支。

三、系統需求分析

（一）數據庫需求

建立能夠結合省級和市級國土資源“一張圖”數據庫的縣級國土資源“一張圖”數據庫，滿足數據交換的需要。支持從省級和市級數據中心接收數據，能上傳相關數據，并形成漸進式和自主更新的信息交流體系。

（二）實現國土資源管理經常性業務的網絡化管理

實現部分行政事務的網絡化管理和無紙化辦公。改進傳統業務處理拖沓的問題，優化業務流程，規范管理，提高工作效率，并達到公正、公開的目的。其中業務內容包括土地利用規劃、地籍管理、土地利用動態、宗地權屬轉讓等。

（三）利用空間數據提出用地規劃建議

主要根據空間分析方法，為規劃用地等提供建議，采用空間分析和規劃決策系統提高縣級土地利用規劃的科學性。

四、系統總體結構

常山縣國土資源綜合管理信息系統的設計初衷不僅要滿足自然資源部門業務科室對相關業務數據的查詢和分析，更需要將現存的各類國土資源專題數據聚合在一起，為國土資源管理的宏觀決策提供支撐。

（一）土地資源數據列表

土地資源數據列表主要提供相關業務數據選擇、數據列表展示、數據信息點擊查詢、關鍵字查詢等功能。

（二）礦產資源數據列表

礦產資源數據列表主要提供相關業務數據選擇、數據列表展示、數據信息點擊查詢、關鍵字查詢等功能。

（三）地質災害數據列表

地質災害數據列表主要提供相關業務數據選擇、數據列表展示、數據信息點擊查詢、關鍵字查詢等功能。

五、數據情況

（一）數學基礎

本文所研究的國土資源綜合管理信息系統，是在網絡的基礎上整合各類數據，在數學的基礎上選取了現在大力推行的2000 國家大地坐標系，在數據的服務模塊中，將不同坐標系的數據轉換到同一基準下。

（二）國土專題數據

首先，現狀專題。現狀數據包括土地利用現狀圖、土地利用規劃圖、宗地地籍圖、基本農田分布圖、礦業權分布圖、礦產資源分布圖、地質災害分布圖等，這些數據來源于自然資源管理部門現狀數據庫和正在使用中的其他自然資源業務應用系統。其次，歷史監測。歷史監測數據包括歷年遙感影像、新增建設用地、礦產私挖濫采監測等數據，這些數據來源于自然資源管理部門檔案數據庫和正在使用中的其他業務系統。

（三）基礎地理信息數據

基礎數據主要包括多期高分辨率遙感影像數據、基礎地形數據、數字高程模型數據等。

六、系統關鍵技術及實現

系統的主界面主要由地圖窗口、功能面板、操作窗口、地圖工具欄、縮放條、數據切換圖標、比例尺、用戶信息、退出按鈕等部分組成。

（一）功能面板

功能面板包括數據中心、業務查詢、業務分析、緩沖區分析、用戶管理五大部分，是系統主要功能的切換操作區域。

數據中心：綜合展示全縣土地資源、礦產資源、地質災害的業務信息，實現各業務信息的可視控制。

業務查詢：查詢土地資源、礦產資源、地質災害各業務的具體項目信息和定位。

業務分析：綜合統計土地資源、礦產資源、地質災害各業務的分布情況。

緩沖區分析：包括空間查詢和緩沖區分析兩部分。

用戶管理：包括用戶權限設置管理，用戶的添加、刪除和修改密碼等。

（二）數據中心

數據中心是對空間數據進行展示、管理的最直接、最便捷的方式。用戶通過瀏覽地圖數據，就能夠基本掌握國土資源管理各區域內各種國土要素的類型、分布以及空間位置關系情況。根據數據展示要求，數據中心能夠提供二維、三維地圖瀏覽，專題地圖瀏覽等功能。并且通過數據服務模塊，將其他應用系統的數據加載到該系統中，統一進行瀏覽、查詢、分析和管理。

1.土地資源模塊

土地資源模塊主要是對土地利用狀況的宏觀把控，數據主要分為歷年監測影像、土地利用現狀和土地利用規劃三個方面。

2.礦產資源模塊

礦產資源模塊主要是對礦產資源、礦業權現狀等詳細信息的綜合把控。礦產資源現狀主要分為風景區、禁采區、礦產資源分布三個方面；礦業權現狀主要分為擬設礦平面和已設礦平面。

3.地質災害模塊

地質災害模塊主要是對易發分區以及防治規劃的詳細信息的綜合把控。易發分區主要分為災害點、災害線和易發分區；防治規劃分為防治災害點、防治災害線和防治分區。

（三）業務查詢

系統提供了兩種模式的信息查詢功能，即由圖形查詢屬性和由屬性查詢圖形位置，同時支持對多個圖層數據的查詢操作。其中，以圖形查詢屬性的功能包括點擊查詢、范圍查詢，由屬性查詢圖形位置的功能搜索查詢。

1.土地資源查詢

土地資源查詢主要是對土地資源狀況的綜合查詢，分為土地現狀、基本農田和土地規劃三個方面。

2.礦產資源查詢

礦產資源查詢主要是對礦產資源分布、礦業權現狀詳細信息的綜合查詢。

3.地質災害查詢

地質災害查詢主要是對地質災害信息、地質災害防治規劃的綜合查詢。地質災害查詢主要分為災害點、災害線、易發分區、防治災害點、防治災害線和防治分區六個方面。

（四）業務分析

系統具備統計分析的功能，業務部門可以對加載的專題應用數據，在指定的范圍內進行統計分析，將分析結果輸出以達到輔助決策的目的。業務分析功能模塊具備基于時空屬性的專題信息的統計分析及結果可定位功能，包括全局統計、設定條件統計和設定范圍統計等。

1.土地資源分析

土地資源分析主要是對中心城區的土地現狀、中心城區的土地規劃、全縣的基本農田的綜合分析。土地資源分析主要分為土地現狀、基本農田和土地規劃。

2.礦產資源分析

礦產資源分析主要是對礦種和所在地的綜合分析。礦產資源分析主要分為礦產資源分布和礦業權現狀統計兩個方面。

（五）緩沖區分析

緩沖區分析是用來對地物的緩沖輻射影響進行分析的功能。選取相應地物，根據條件建立緩沖范圍，與專題數據進行疊加，分析緩沖產生的影響。按照緩沖對象的不同，可建立點緩沖、線緩沖和面緩沖。緩沖區分析包括空間查詢和緩沖區分析兩個方面。在進行緩沖區分析之前，首先在數據中心選擇要查詢的圖層，在彈出的可見圖層對話框中，選中該查詢圖層，然后就可進行空間查詢操作。若沒有選擇數據中心的查詢圖層，或已選擇查詢圖層，但在可見圖層對話框中沒有將此圖層選中，則系統會彈出提示。

（六）GIS 圖形模塊

按照土地利用管理及土地審查管理業務的特點和規范，對通用GIS平臺進行標準化封裝，建立 GIS 圖形模塊管理功能。該模塊對國土資源管理應用中涉及的各種圖形提供通用圖元編輯服務、GIS 圖形服務、網絡拓撲服務以及圖形版本服務等支撐。

1.圖元服務

（1）圖元編輯功能

提供國土資源各類對象的圖元編輯功能，具有標準元件圖形庫，包括對各類地形地貌等地理資源對象進行符號化顯示，規范維護工作，簡化維護人員的繪圖工作量。

（2）對圖形數據實行分層管理

分為地理數據層和專題數據層兩類，圖形數據主要可以分為行政轄區、地類圖斑、線狀地物、零星地物、所有權層、爭議層、海域陸地和基本農田保護等。

（3）圖形數據和屬性數據實現一體化存儲。

2.圖形服務

提供對系統內 GIS 圖形等的編輯、顯示和轉換支持，為上級自然資源和規劃部門政務系統提供地理矢量數據、影像數據、三維數據及各專題圖，可實時顯示、查詢和分析等。

（1）圖形顯示的功能

圖形無級縮放，能對圖形進行開窗放大、中心放大、中心縮小、中心移動、任意中心放大、任意中心縮小、返回前狀態和全景顯示等功能。

（2）圖形平滑漫游

系統為用戶提供平滑的漫游功能，并實現無縫、無刷新的視覺效果，便于用戶游覽及快速定位。

（3）圖形顯示鷹眼功能

系統實時顯示全景圖視窗和局部區域圖視窗、在全景圖上可移動當前視窗所處的地理位置，而在局部區域圖上進行縮放及移動，并在全景圖上得以反映，可方便用戶了解全局和局部的關系。

（4）圖形信息疏密效果協同校正功能

系統在進行無級縮放時，可自動根據當前視窗的比例尺，調整顯示圖層數和某一圖層中信息量的疏密關系及效果，保證最佳的視覺效果和最快的顯示速度。

七、結語

近年來，GIS 技術正在高速發展，并且已經成為當今信息技術的重要組成部分。它在環境保護、自然資源綜合管理、電子政務發展等方面正發揮出越來越重要的作用。GIS 技術有助于可以建立起完善的自然資源信息系統，并且使之滿足自然資源管理的需要。

按照中共中央、國務院和浙江省政府要求，未來，國土資源管理信息系統要全面升級為國土空間基礎信息平臺，實現“山水林田湖草”數據的整合與共享，不斷深入拓展業務協同，不斷提升政務服務水平，為國土空間治理體系和治理能力現代化水平提供有力的技術支撐。