基于GIS技術的縣級國土空間數據系統的設計

吳心悅

（伊通滿族自治縣國土空間利用服務中心 吉林 伊通 130700）

0 引言

國土資源管理工作中，國土空間數據管理是十分重要的工作內容。現如今，在國土空間數據的管理過程中，各種新型的技術手段已經得到日益廣泛和深入的應用，其中應用較多的一種技術類型即GIS技術，該技術的應用在提高縣級國土空間數據管理工作效率和效果方面發揮出重要作用[1]。本文分析并設計縣級國土空間數據系統，研究GIS技術在縣級國土空間數據管理中的應用情況。

1 GIS技術與國土空間數據系統

目前，GIS技術被廣泛應用于多個不同的領域，包括國防、氣象、環境監測、勘探測繪等等。除此之外，在人們日常生活中，導航定位、嘀嘀打車、共享單車等也都需要用到GIS技術[2]。GIS技術的研究方向十分更豐富，涉及多個不同的領域。國土資源包含多種不同類型的資源，例如海洋資源和土地資源以及各種礦產資源等。對于不同地區而言，國土資源管理是十分重要的工作。具體來看，國土資源管理涉及建設用地規模、耕地保護、生態環境建設以及規劃執行情況、計劃執行情況、土地開發利用違約、土地閑置等。在此過程中，通過建立一定的信息化管理系統，可以幫助工作人員更為快速、及時地對各種國土資源開發和利用情況，例如各種土地資源的供應和開發中的異常狀況等，進行預警和分類處置，并為工作人員的管理和決策提供可靠的參考依據[3]。在構建相關系統的時候，便可以積極地應用GIS技術。GIS技術可以為國土空間基礎信息平臺在規劃、管理、決策、服務等方面提供強有力的技術支撐，在自然資源二三維一體化的管理需求背景下，超圖新一代三維GIS技術在國土空間基礎信息平臺中的應用正當其時。近年來，在很多城市和地區的國土資源管理過程中，都在積極應用GIS技術。應用GIS技術，可以將各類空間規劃、現狀數據、規劃數據、管理數據、社會經濟數據等數據資源的綜合管理，建成內容完整、動態更新的國土空間基礎信息數據庫，這對提高不同地區國土資源管理水平有著十分重要的意義。

2 基于GIS技術的縣級國土空間數據系統的設計

2.1 系統硬件設計

在進行系統硬件設計的時候，以一定的局域網為依托，使用高性能的服務器以及交換機。在進行數據信息處理的過程中，使用一定的PC機，對于需要進行保存的數據信息，將其完整地存儲在數據庫服務器上。另外，考慮到縣級國土空間數據系統日常工作的需求，為了滿足系統各項日常應用的需要，還在系統上連接了一定的輸入輸出設備，包括掃描儀和繪圖儀以及打印機等。

2.2 系統軟件設計

在以GIS技術為基礎，進行國土空間數據系統設計的時候，應緊密結合縣級國土空間管理工作情況。在系統的軟件設計方面，結合國土空間數據管理的相關需求，劃分出3個不同的層次，分別為數據采集、數據管理、數據應用。3個不同的層次緊密相連，共同構建起一個立體化的國土空間數據系統，對入庫后的縣級數據進行管理、更新，提供對縣級數據的編輯、查詢、分析、統計、定制圖件等，整體提升國土空間數據集成能力[4]。立足GIS技術的縣級國土空間數據系統軟件設計概況見表1。

表1 立足GIS技術的縣級國土空間數據系統軟件設計概況

2.3 空間數據庫模型

完善的數據庫是確保整個系統穩定、順利運行的重要基礎，在本次研究中，考慮到縣級國土空間數據管理的實際需求，進行了相應的數據庫設計。通過積極進行不同類型數據庫的建設，可以完成自然資源數據梳理分析、建立數據資源目錄，開展數據資源建設與完善[5]。在本次系統設計中，所使用的GIS基礎平臺采用了OpneGSI空間數據處理模型。空間數據庫模型見圖1。

2.4 國土資源空間數據庫設計

2.4.1 組織模式設計

在國土資源空間數據方面，不同空間數據在比例尺方面存在一定差異，因此，這些不同的空間數據在所參考的要素類型以及圖式標準方面也存在一定差異。同時，在相關的空間數據中，還存在一些具有相同比例尺的數據，這些數據也包含了多種不同的類型。為此，在此次系統的數據庫設計中，還需要針對不同空間數據的比例尺進行合理分類，并進行一定的合并和歸類。

2.4.2 數據表示設計

在具體的數據系統中，可以對各種空間數據進行不同形式的表示。在具體的設計中，考慮到實際工作的需求，可以將數據的表示設計為各種地圖產品的制作以及輸出不同類型的地圖等等。結合GSI技術，在數據系統中進行設計的時候，可以對各種空間要素進行一定的符號化處理。對于不同的空間要素，均在這一系統中對應一定的要素編碼。在進行數據標識設計的時候，可以從系統的符號庫對照表中獲取一定的注記標識規則，結合不同空間要素的編碼，參照具體的規則進行針對性注記標識。

2.4.3 元數據庫設計

在該數據系統中包含了大量的元數據，這些元數據可以共同組成一定的元數據庫。元數據庫包括了基本部分與引用部分，不同的部分還包含了多種不同類型的信息。其中，在應用部分，主要包含了各種引用信息和時間范圍信息以及聯系信息。在基本內容部分，則包含了大量發布信息和參考信息以及數據集維護信息和數據標識信息等。

2.4.4 縣級國土資源空間數據庫建庫

縣級國土資源空間數據庫建庫過程步驟如下：（1）首先，需要對空間數據表進行創建。在創建的時候，工作人員可以借助一些GSI技術相關的基礎軟件來創建出一個與源數據庫結構相同的目標數據庫[6]。（2）對收集到的原始數據進行處理。在系統中，設計了專門的接口，可以將各種原始數據導入到系統之中，并對這些數據進行一定的初始化處理。（3）對隱式索引進行建立。通常情況下，在一定的區域范圍內，空間數據會呈現出連續分布的狀態。在管理空間數據的時候，應用較多的方法是網格式管理法[7]。在應用這一管理方法的時候，可以建立一定的隱式索引，按照具體的要求，對數據分布空間進行劃分，獲得若干網格。這些網格相互之間聯系緊密，不同的格子分別對應一定的地物。如果在實際工作中需要顯示某些格子內的圖形時，工作人員可以通過指定格子來加載這些格子內的地物。（4）對屬性索引進行建立。在實際工作中，在應用空間數據庫的施工后，往往需要參考一定的具體屬性對相應的圖形進行加載。例如，在縣域范圍內，很多村落或者街坊會擁有一定的宗地。對于處于相同村落或者街坊的宗地而言，在屬性方面處于相同的狀態，例如相同的街坊標識或者代碼等。在數據庫中，對于不同地物，均建立了一定的地物表，并進行了針對性的字段設計，來表示不同地物所在的圖幅。

2.4.5 組件式接口的封裝

隨著計算機技術的不斷發展，GIS技術也得到了一定發展，并從早期的集成式和模塊化逐漸發展為組件式GIS。不同的組件之間可以按照用戶的實際需求進行靈活的組合，并具有方便的接口，可以滿足實際應用中的多種需求。WalkXB是目前應用較為廣泛的一種組件，在本次系統分析與設計中，即選擇通過GIS基礎軟件提供的一套組件（WalkXB）為用戶二次開發提供接口。為了更好應用該系統，用戶可以利用WalkXB控件，結合個人需求，完成GIS技術下的各項基本功能的實現。在該組件中，為不同的用戶提供了若干事件以及方法，用戶可以結合自己的實際應用需求，應用一定的編程語言進行二次開發。同時，還可以開發出一些深層次的應用功能，更好地滿足實際工作的需要[8]。

2.5 系統測試與結果分析

為了驗證本文所設計系統的應用效果，我們結合縣級國土空間數據管理相關工作的實際情況和需求，開展了一定的系統測試。在測試過程中，以常見的地籍信息管理為案例進行了分析研究。通過測試發現，在開展土地登記等工作的時候，工作人員首先可以登錄系統，按照一定的用戶權限進行管理。之后，工作人員可以通過系統的客戶端對相關的業務進行受理，并按照流程以及工作需求完成相關的業務。例如，在辦理土地登記業務的時候，其中涉及的一些業務內容可能處于不斷變化的狀態。針對這一情況，該系統可以允許不同的用戶自動維護部分數據結構。在系統的服務端，工作人員可以結合實際情況，使用工作流程定制工具對具體的業務流程以及具體需要填寫的表格樣式進行設定，以滿足業務內容變化的需求。在系統的客戶端，對于各種業務流，工作人員也可以通過系統中的工作流控制組件對其進行讀取，并完成相應的業務操作。總體來看，在整個業務辦理過程中，工作人員可以通過客戶端應用工作流控制組件對業務流進行讀取，受理業務，再轉發到其他窗口，直至過程結束。另外，為了確保各項業務的辦理效率，工作人員還可以通過系統中的相關組件對不同業務的完成情況進行了解。借助系統中的工作流監控組件，工作人員可以實現對不同業務完成情況的監督，及時掌握各項業務的完成情況和未完成狀況以及各項業務的處理時間等。針對未及時處理的業務，還可以進行催辦。通過系統測試發現，整個系統的運行狀況良好，各項功能可以正常應用，工作人員借助系統可以方便、快捷地完成各項業務，相關業務的處理效率高，可以滿足日常工作的需求。

3 結語

本文結合GIS技術的相關內容以及縣級國土資源管理的現實情況，基于GIS技術設計了縣級國土空間數據系統。通過測試發現，系統的運行狀況良好，有利于各項工作的高效、順利完成。總之，通過此次研究可以發現，應用GIS技術有利于實現國土空間數據采集的統一管理，效果十分理想。