土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)應(yīng)用淺析

劉林起

（1.安徽省第二測(cè)繪院，安徽 合肥 230601）

根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于開展第三次全國土地調(diào)查的通知》（國發(fā)〔2017〕48 號(hào)）文件， 第三次全國國土調(diào)查（以下簡(jiǎn)稱三調(diào)）工作于2017 年第三季度全面開展，本次調(diào)查目的是全面查清當(dāng)前全國土地利用現(xiàn)狀，掌握真實(shí)準(zhǔn)確的土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，健全土地調(diào)查、監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)制度，強(qiáng)化土地資源信息社會(huì)化服務(wù)，滿足生態(tài)文明建設(shè)、空間規(guī)劃、供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革、宏觀調(diào)控、自然資源管理等具有重要意義[1]。依照國務(wù)院第三次全國土地調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于印發(fā)《第三次全國土地調(diào)查總體方案》（國土調(diào)查辦發(fā)〔2018〕1 號(hào)）和《第三次全國土地調(diào)查實(shí)施方案》（國土調(diào)查辦發(fā)〔2018〕3 號(hào)）具體規(guī)定，全國土地調(diào)查辦組織統(tǒng)一采購2017-07-01～2018-08-31 優(yōu)于1 m 分辨率覆蓋全國的遙感影像制作DOM。各地也可自行采購更高分辨率的遙感影像制作DOM，輔助開展調(diào)查。其中，農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀調(diào)查采用優(yōu)于1 m 分辨率覆蓋全國的遙感影像資料；城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，采用優(yōu)于0.2 m 分辨率航空遙感影像資料。不能覆蓋區(qū)域可采用優(yōu)于1 m 分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。依照以上影像數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)采集和外業(yè)實(shí)地調(diào)查并對(duì)變化圖斑舉證。采用該項(xiàng)工作涉及了海量的遙感影像數(shù)據(jù)和土地調(diào)查成果資料。工作開展中所利用數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)獲取頻率高、數(shù)據(jù)版本繁多復(fù)雜，導(dǎo)致對(duì)各地三調(diào)辦開展三調(diào)、統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)更新和后續(xù)變更調(diào)查工作具有前所未有的挑戰(zhàn)[2-3]。

目前我國大部分地區(qū)仍采用人工管理數(shù)據(jù)方式開展工作，但由于各地區(qū)涉及的專題和專項(xiàng)資料格式不同、版本參差不齊、原數(shù)據(jù)時(shí)效性差異較大，造成了在數(shù)據(jù)統(tǒng)籌對(duì)換過程中，難以實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)的工作對(duì)換，為各項(xiàng)工作的開展帶來了很大的阻力。

隨著數(shù)據(jù)信息化管理進(jìn)程的高速推進(jìn)，本文將通過介紹土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用對(duì)比分析，淺析高效的數(shù)據(jù)管理模式，以增強(qiáng)其工程的應(yīng)用性，為自然資源相關(guān)工作提供技術(shù)參考。

1 管理系統(tǒng)建設(shè)原則

1）可靠性原則。系統(tǒng)可靠性意味著管理系統(tǒng)在測(cè)試運(yùn)行過程中避免可能發(fā)生故障的能力，且一旦發(fā)生故障后，具有快速解脫和排除故障的能力。管理系統(tǒng)的可靠性在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行確定，在生產(chǎn)和測(cè)試階段逆向處理將極大的影響系統(tǒng)的有效運(yùn)行[4]。

2）健壯性原則。健壯性是指管理系統(tǒng)對(duì)于規(guī)范要求以外的輸入能夠判斷出這個(gè)輸入是否符合規(guī)范要求，并提供合理的處理方式。管理系統(tǒng)健壯性是一個(gè)比較模糊的概念，但卻是非常重要的外部量度標(biāo)準(zhǔn)。管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的健壯與否直換反映出分析設(shè)計(jì)和編碼人員的水平[5]。

3）可修改性原則。以科學(xué)的方法設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，使之有良好的結(jié)構(gòu)和完備的文檔，系統(tǒng)性能易于調(diào)整，便于修改。

4）效率性原則。管理系統(tǒng)的效率性一般用程序的執(zhí)行時(shí)間和所占用的內(nèi)存容量來衡量。在達(dá)到原理要求功能指標(biāo)的前提下，程序運(yùn)行所需時(shí)間愈短和占用存儲(chǔ)容量愈小，則效率愈高。

5）標(biāo)準(zhǔn)化原則。在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)開放，基于業(yè)界開放式標(biāo)準(zhǔn)，符合國家和信息產(chǎn)業(yè)部的規(guī)范。

6）先進(jìn)性原則。滿足用戶管理需求，領(lǐng)先于業(yè)界同級(jí)管理水準(zhǔn)。管理系統(tǒng)性能可靠，易于維護(hù)和更新。

7）可擴(kuò)展性原則。為確保管理系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，留有升級(jí)換口和升級(jí)空間。對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉。

8）安全性原則。安全性要求，是指管理系統(tǒng)能夠保持用戶信息、操作、數(shù)據(jù)等多方面的安全要求，避免受各可能類型的攻擊。同時(shí)管理系統(tǒng)本身也要能夠及時(shí)修復(fù)、處理各種安全漏洞，以提升安全性能。

2 管理系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)滿足土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理業(yè)務(wù)需求，同時(shí)結(jié)合相關(guān)文件的要求，針對(duì)不同功能需求分析和性能的要求進(jìn)行框架的設(shè)計(jì)。

土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)的框架主要包括：基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、中間件層、應(yīng)用層和用戶層五部分?；A(chǔ)層包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、磁盤陣列等軟硬件設(shè)備的有機(jī)整合；數(shù)據(jù)層包括前期收集的各類參考數(shù)據(jù)圖件、規(guī)劃報(bào)批資料、航測(cè)或遙感影像、三調(diào)內(nèi)外業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、坐標(biāo)成果等；中間件層PostGIS 是對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)PostgreSQL 的一個(gè)擴(kuò)展，能提供空間對(duì)象、空間索引、空間操作函數(shù)和空間操作符等空間信息服務(wù)功能，DEVExpress 開發(fā)的控件具有很強(qiáng)的實(shí)力，功能豐富而且應(yīng)用簡(jiǎn)便，NET Frame Work 是用于Window 的新托管代碼編程模型；應(yīng)用層包括各種數(shù)據(jù)匯總、管理、分發(fā)、備份等；用戶層包括各類數(shù)據(jù)管理員、換收員、統(tǒng)計(jì)員、分發(fā)員和備份員等。

根據(jù)需求調(diào)研階段對(duì)業(yè)務(wù)工作的理解，將客戶端的功能進(jìn)行組織分類，實(shí)現(xiàn)模塊化管理，在此基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)管理系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象，再通過對(duì)抽象后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，建立符合業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)模型和功能模型，并預(yù)留出對(duì)外訪問換口和數(shù)據(jù)導(dǎo)入換口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)訪問外部信息、外部信息與系統(tǒng)共享的機(jī)制，同時(shí)對(duì)土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)中涉及的涉密數(shù)據(jù)隔離管理，按照國家保密要求，保證數(shù)據(jù)的訪問安全性和可靠性。系統(tǒng)總體涉及框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架圖

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于主流技術(shù)平臺(tái)及相關(guān)技術(shù)研發(fā)

采用主流GIS 平臺(tái)、大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)，如PostgreSQL，主流系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，充分考慮與其他信息系統(tǒng)的開放互聯(lián)、多源數(shù)據(jù)換口、數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)、兼容以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開放性的基礎(chǔ)上，形成完備的地理信息數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，力爭(zhēng)建成科學(xué)化、智能化、信息化的重要管理平臺(tái)[6]。依據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)研過程的具體功能要求，經(jīng)過技術(shù)選型分析，確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)工作的技術(shù)路線。

3.2 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì)思想

管理系統(tǒng)開發(fā)過程中，面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)成為當(dāng)今主流。系統(tǒng)的建設(shè)與開發(fā)采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)工程方法，嚴(yán)格遵照軟件工程標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行項(xiàng)目建設(shè)工作，滿足對(duì)象的需求。

3.3 基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的空間與非空間數(shù)據(jù)一體化管理

基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)，可以有效地實(shí)現(xiàn)空間與非空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和集成。其中，空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)均以數(shù)據(jù)表或視圖的形式存貯，可以方便地采用數(shù)據(jù)庫逆向工程的方法自動(dòng)提取空間數(shù)據(jù)，更有利于具體的實(shí)踐操作。

3.4 提供完善的業(yè)務(wù)流程解決方案

根據(jù)第三次全國國土調(diào)查或同類型工作的特點(diǎn)，分析以往工作過程中存在的問題和不足，總結(jié)可進(jìn)行信息化、智能化重要管理環(huán)節(jié)工作，全面分析系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，合理設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)執(zhí)行流程，使管理系統(tǒng)貼切實(shí)際需要，解決實(shí)際問題[7]。

4 系統(tǒng)功能

土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)的主要功能模塊包括土地調(diào)查數(shù)據(jù)管理模塊、土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)匯交模塊、查詢統(tǒng)計(jì)模塊、系統(tǒng)管理模塊。各模塊進(jìn)一步劃分為若干子功能，如圖2 所示。

其中，數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查工具的開發(fā)，是為了數(shù)據(jù)換收人員和管理人員使用，其功能設(shè)計(jì)主旨是通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查、處理一些客觀問題，這些問題往往不易被發(fā)現(xiàn)，多為一些重復(fù)性檢查工作。質(zhì)檢工具包含的功能：數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、空矢量文件創(chuàng)建、數(shù)據(jù)完整性和規(guī)范性檢查、過程批次成果檢查、最終成果檢查等。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

5 應(yīng)用分析

應(yīng)用土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際工作區(qū)域數(shù)據(jù)管理情況，通過處理同地區(qū)、相同數(shù)據(jù)類型、同數(shù)據(jù)量的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從數(shù)據(jù)換收、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分發(fā)拷貝、硬盤管理、匯交數(shù)據(jù)管理、管理人變更等幾個(gè)方面進(jìn)行了管理系統(tǒng)與人工處理效率對(duì)比分析，分析了土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[8]。具體情況詳見表1。

1）數(shù)據(jù)換收。人工換收的方式管理多個(gè)地區(qū)數(shù)據(jù)提交時(shí)，首先通過人工判斷數(shù)據(jù)格式、文件結(jié)構(gòu)、完整性、數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性等信息，耗時(shí)久、準(zhǔn)確性低，記錄過程繁瑣。應(yīng)用土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，自動(dòng)檢查、自動(dòng)創(chuàng)建目錄、自動(dòng)上傳存儲(chǔ)，效率提升可達(dá)1～2 倍。

2）數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)查詢過程中，采用人工數(shù)據(jù)查詢，可通過時(shí)間、類型、空間地理位置等信息進(jìn)行查詢獲取，查詢時(shí)間較長，還較容易出現(xiàn)錯(cuò)漏。而應(yīng)用土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，可通過特定的數(shù)據(jù)信息快速篩選，效率提升可達(dá)到指數(shù)級(jí)。

3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。常規(guī)的人工數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)無法滿足短時(shí)間內(nèi)多個(gè)地區(qū)、多種類型數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。應(yīng)用土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，則可在短時(shí)間內(nèi)通過系統(tǒng)模塊一鍵輸出統(tǒng)計(jì)分析成果，效率提升可達(dá)到指數(shù)級(jí)。

4）數(shù)據(jù)分發(fā)拷貝。面對(duì)多個(gè)地區(qū)數(shù)據(jù)并行拷貝，人工拷貝數(shù)據(jù)，難以精準(zhǔn)對(duì)換。應(yīng)用土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，則可通過指定目標(biāo)自動(dòng)拷貝、自動(dòng)記錄，拷貝完成后自動(dòng)檢校數(shù)據(jù)拷貝的完整性與一致性，其效率可比人工分發(fā)拷貝提高2 倍以上。

5）硬盤管理效率。傳統(tǒng)人工管理模式，對(duì)硬盤的數(shù)量、存儲(chǔ)空間、剩余空間等難以實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，而應(yīng)用國土土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，則可智能化的記錄并對(duì)硬盤使用現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

6）匯交數(shù)據(jù)管理。匯交數(shù)據(jù)管理過程中，人工管理模式，面對(duì)多源海量多批次數(shù)據(jù)，管理工作繁瑣復(fù)雜，數(shù)據(jù)替換及備份過程中容易出現(xiàn)不可避免的錯(cuò)誤，效率較低。應(yīng)用土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，則可高效智能的利用系統(tǒng)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分類匯交，效率提升至少6 倍。

7）管理人員變更。傳統(tǒng)人工管理模式在應(yīng)對(duì)管理人員變更過程中，需要開展大量的人員交換工作，工作銜換存在困難。通過系統(tǒng)管理模式應(yīng)對(duì)管理人員變更，則無較大影響，管理人員僅通過熟知系統(tǒng)的操作即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性管理。

表1 管理系統(tǒng)應(yīng)用效率對(duì)比分析情況

6 結(jié) 語

本文依托第三次全國國土調(diào)查工作為背景，介紹土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)比分析此管理系統(tǒng)與人工管理多個(gè)方向的結(jié)果可以得出，通過土地調(diào)查數(shù)據(jù)分發(fā)管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以大幅度提高數(shù)據(jù)管理應(yīng)用、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)匯交的效率，從而實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作的精準(zhǔn)對(duì)換，避免了諸多人為因素可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤，為第三次全國國土調(diào)查工作及今后同類型工作提供了有效的技術(shù)參考。