數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設計研究

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摘要：本文從GIS系統(tǒng)的定義以及組成出發(fā)，對GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢進行分析，對基于GIS的數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設計原則及設計內(nèi)容進行深入研究，并以山東省濰坊市壽光市土地資源管理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)為例進行實例分析。

關鍵詞：GIS；數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)；設計；實現(xiàn)

0引言

土地資源屬于國家重要資源，如何做好對土地資源的管理以及保護工作，提高土地使用效率，做好對土地資源的整體規(guī)劃成為我國國土資源管理工作的重要內(nèi)容。GIS系統(tǒng)具有獨特的可視化技術以及強大的預測和監(jiān)測功能等優(yōu)勢，在數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)中引入GIS技術，使系統(tǒng)更加智能化、人性化，便于更加高效地對土地資源進行管理。

1GIS技術概述

1.1GIS系統(tǒng)定義

GIS系統(tǒng)即地理信息系統(tǒng)的英文簡稱，是一個綜合性的空間信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，主要是通過計算機對地球空間內(nèi)的地理信息進行收集、整理、存儲、分析并成圖和描述相關地理信息的系統(tǒng)。

1.2GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢

①具有獨特的可視化技術?？梢詫⒌乩砜臻g信息以圖像方式進行呈現(xiàn)，便于操作人員進行查詢和使用并進行決策。②功能強大。GIS系統(tǒng)自帶的計算機系統(tǒng)軟件及應用分析軟件可以實現(xiàn)信息檢索、數(shù)據(jù)分析、距離測算等多種功能。③監(jiān)測和預測功能。GIS系統(tǒng)可以根據(jù)輸入設備輸入的數(shù)據(jù)對地理環(huán)境進行動態(tài)監(jiān)測和評估，并預測可以發(fā)生的事件。例如：GIS信息可以通過對水流動速度變化監(jiān)測對洪澇災害做好預警，并預測災害可能發(fā)生的時間，便于應急人員做出正確判斷及應急反應。

2數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)的設計原則

①實用性原則：數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)應遵循實用性原則，根據(jù)所面向用戶群體以及用戶實際需求來進行設計，滿足用戶的實際需要，便于用戶進行查詢、管理等操作。②安全性、可靠性原則：數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)運行應穩(wěn)定可靠，且因國土資源信息中包含土地、森林、礦產(chǎn)等資源信息，與國家安全息息相關，因此要確保系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全性，確保不發(fā)生泄密，同時要做好基礎數(shù)據(jù)的備份工作，重要的資料和數(shù)據(jù)都要進行備份。③可擴展性原則：我國的土地資源環(huán)境不斷發(fā)生調(diào)整和變化，對系統(tǒng)的要求也逐漸提高，要求所設計的系統(tǒng)軟件能夠進行升級，容量可以進行擴充。④標準性原則：要求按照國家規(guī)定的設計標準進行系統(tǒng)設計，系統(tǒng)能與其他管理部門系統(tǒng)進行兼容，能夠?qū)崿F(xiàn)土地資源信息的有效共享。

3數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設計內(nèi)容

3.1GIS開發(fā)方式選擇

GIS系統(tǒng)主要分為應用型和工具型兩種類型系統(tǒng)，在進行數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設計時，要根據(jù)開發(fā)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的目標選擇相應的GIS系統(tǒng)，工具型GIS系統(tǒng)主要面對國土資源管理部門，包含對地理空間數(shù)據(jù)的輸入、輸出、存儲、分析等基本功能，也稱做GIS軟件包，如ARc／INFO、Maplnfo等，便于國土資源管理部門對土地資源進行監(jiān)督和管理；如為某專業(yè)或某領域設計數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)時，應選擇應用型GIS系統(tǒng)，應用型GIS系統(tǒng)包含工具型GIS系統(tǒng)的所有功能，設計者可根據(jù)系統(tǒng)使用者的要求增加相應功能，以滿足使用者的需求。應用型GIS系統(tǒng)又可分為以下類型，見圖1。SDM.DAL用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問；SDM.AppService用于定義應用服務層組件；SDM.Infrastructure用于實現(xiàn)基礎操作；SDM.UI用于完成用戶界面以及用戶交互功能；SDM.Domain用于定義系統(tǒng)領域模型及領域服務。③系統(tǒng)窗體類圖設計。主要采用MIS（ManagementInformationSystem）系統(tǒng)進行窗體類圖設計，通過對不同的窗口進行篩選，按不同功能進行提取后對窗口進行選擇。采用MIS系統(tǒng)進行設計可以降低編程以及界面設計的工作量，提高開發(fā)效率，同時便于對系統(tǒng)進行測試和維護工作。

3.5系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)功能設計應遵循以滿足業(yè)務需求為出發(fā)點進行模塊化設計為原則進行功能設計，主要包括對數(shù)據(jù)的輸入輸出、業(yè)務辦理、數(shù)據(jù)更正、符號庫管理、統(tǒng)計剖析、查問輸出、系統(tǒng)管理等功能進行設計。

3.6數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫設計應遵循規(guī)范性、實用性、關聯(lián)性、保密性原則，按照國家規(guī)范進行設計，并能夠滿足用戶的實際需求，同時將數(shù)據(jù)與業(yè)務進行關聯(lián)，形成規(guī)范化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定?，F(xiàn)今常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)版本為ASM和OraclelOg兩種，可以根據(jù)設計需要進行自主選擇。

4系統(tǒng)設計實例

以山東省濰坊市壽光市土地資源管理信息系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)是以管理土地資源為核心，利用GIS技術、計算機網(wǎng)絡技術，結(jié)合國土資源管理的具體工作業(yè)務，建成的數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)，具有對土地資源進行規(guī)劃管理、對土地資源進行數(shù)據(jù)管理、圖文互查等功能。

4.1調(diào)查分析階段

①初步對接階段：與壽光市自然資源局進行對接，了解建立系統(tǒng)的目的，對自然資源局的機構(gòu)職能、辦事流程以及數(shù)據(jù)現(xiàn)狀等情況進行全面了解，并收集相關的數(shù)據(jù)以及文件，對信息進行歸類匯總，形成系統(tǒng)初步模型后，與用戶方進行初步對接，對用戶需求進行進一步驗證。②細化階段：經(jīng)過初步調(diào)查分析，壽光市自然資源局的主要業(yè)務需求包括土地管理、土地規(guī)劃編制以及用戶參與三個方面，針對用戶需求，對壽光市自然資源局的主要業(yè)務進行細化至各職能單元，并繪制業(yè)務流程圖，再根據(jù)業(yè)務流程圖對數(shù)據(jù)進行調(diào)查填充。例如：土地管理業(yè)務包括土地規(guī)劃管理和土地資源管理兩個子業(yè)務，土地規(guī)劃管理又可分為計劃指標管理、跟蹤監(jiān)測管理等，計劃指標管理又可細分為規(guī)劃預審、用地報批等。

4.2設計階段

4.2.1總體設計階段

①軟件系統(tǒng)配置：本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)采用MapGis結(jié)合Microsoftoffice進行開發(fā)，采用SQLServer2010進行數(shù)據(jù)管理，按Three-Tier模型構(gòu)建系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)層、用戶層、業(yè)務邏輯層。見圖3。整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務器、應用程序服務器以及系統(tǒng)客戶端計算機組成。②網(wǎng)絡和硬件系統(tǒng)配置：本系統(tǒng)采用網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為星形拓樸結(jié)構(gòu)，基于1000M以太網(wǎng)技術，以保證網(wǎng)絡速度滿足實際辦公需要。系統(tǒng)硬件包括一臺高性能主干交換機、智能網(wǎng)絡集線器（HUB）、繪圖儀或打印機等，高性能主干交換機設置在單獨辦公室內(nèi)，通過光纖與各辦公室終端相連，實現(xiàn)網(wǎng)絡化辦公需求。

4.2.2詳細設計階段

4.2.2.1系統(tǒng)功能設計

本系統(tǒng)包括七個業(yè)務子系統(tǒng)，具體見圖4，各個業(yè)務子系統(tǒng)之間既相互獨立又互相聯(lián)系，每個業(yè)務子系統(tǒng)又包含若干模塊，每個模塊對應相應的具體業(yè)務。在進行設計時，要對各模塊實現(xiàn)的功能進行定義，并確定各個模塊的輸入輸出形式、具體流程和實現(xiàn)算法。下面以系統(tǒng)規(guī)劃實施管理主界面中幾個按鈕的功能設計為例進行說明，系統(tǒng)規(guī)劃實施管理如下：①進入：用戶登錄后，打開該主界面，點擊個人辦案查詢按鈕，系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中讀取該用戶的所有個人辦案記錄信息。②接收：用戶選中一個案件后，點擊接收按鈕，該案件狀態(tài)由待辦改為在辦。③辦案：用戶點擊辦案按鈕，即自動打開該案件的辦案界面，進行辦案。④發(fā)送：案件辦結(jié)完成后，用戶點擊發(fā)送按鈕，即將辦案結(jié)果發(fā)送至上一層用戶進行審核。⑤退回：如用戶打開后，發(fā)現(xiàn)該案件上一環(huán)節(jié)處理不符合要求，即可點擊退回至案件的接收人，而不是案件上一環(huán)節(jié)辦理人。

4.2.2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

①數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設計：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設計包括對空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和屬性結(jié)構(gòu)設計兩部分?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計包括空間數(shù)學基礎、表和工作圖層的命名規(guī)則以及規(guī)劃工作圖層組成三方面。屬性結(jié)構(gòu)設計包括命名規(guī)則和數(shù)據(jù)庫邏輯模型設計兩部分?？臻g數(shù)學基礎：projection:non-Earth；unin:m；Minx497,000；Miny506,000；Maxx559,000；Maxy554,000。表和工作圖層的命名規(guī)則：表和工作圖層的名稱均用業(yè)務名稱縮寫漢語拼音首字母表示，由前綴和后綴兩部分組成，為方便用戶查詢，為每張表設置一個代碼。前綴為業(yè)務名稱縮寫，后綴為工作圖層性質(zhì)，分為在辦（ZB）、通過（TG）、不通過（BTG）三種。例如：建設項目用地規(guī)劃審查階段的圖層命名，業(yè)務名稱縮寫為“JYGS”，在辦狀態(tài)的圖層名稱為“JYGS-ZB”，預審通過的圖層名稱為“JYGS-TG”，預審不通過的圖層名稱為“JYGS-BTG”，方便工作人員進行查詢。規(guī)劃工作圖層組成：包括背景圖和工作圖層兩部分，背景圖包括土地現(xiàn)狀圖以及土地規(guī)劃圖。土地現(xiàn)狀圖由A10、B11、B12、D10組成，土地規(guī)劃圖由A10、C10、C20、C30、C40、C50、C60、D10組成。數(shù)據(jù)庫邏輯模型設計：該系統(tǒng)采用SQLServer2010進行管理，因此應對實體、實體關系、關鍵字設計等進行標準化、規(guī)范化設計。

4.3系統(tǒng)實現(xiàn)階段

系統(tǒng)設計完成后進行實施前，首先組織自然資源局相關業(yè)務人員對設計可行性進行討論，并對設計方案不足之種進行修改，待設計方案通過后，進行代碼編寫工作，同時建立數(shù)據(jù)庫，待以上工作全部完成后，對系統(tǒng)進行試運行以及調(diào)試工作。在本系統(tǒng)中，建立數(shù)據(jù)庫時，首先將各種源數(shù)據(jù)通過人工輸入、自動掃描等方式轉(zhuǎn)換成GIS系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)格式，確保數(shù)據(jù)的正確性。

5結(jié)束語

綜上所述，將GIS引入數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)進行設計，加快了系統(tǒng)開發(fā)的速度，并降低了系統(tǒng)開發(fā)的工作量，實現(xiàn)對土地資源的智能化管理，隨著GIS技術的不斷發(fā)展，數(shù)字測繪國土管理系統(tǒng)設計會更加優(yōu)化。

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作者:劉飛鵬 單位:江西核工業(yè)測繪院集團有限公司