县市国土“一张图”系统建设方案研究

温岭市国土资源局 周姗爱

浙江省测绘大队 彭 涛 刘玉珠

县市国土“一张图”系统建设方案研究

温岭市国土资源局 周姗爱

浙江省测绘大队 彭 涛 刘玉珠

一、国土系统建设现状

国家“一张图”工程建设随着国土资源基础信息数字化程度日益提高 国土资源管理部门和社会各领域对国土资源基础信息的需求也越来越大 对数据共享和信息服务的要求与日俱增。对于各级国土资源管理部门来说 如何集成应用分散独立的国土资源信息 使其更好地为国土资源管理决策服务 并提供网络化的社会服务 是目前迫切需要解决的问题。

国土“一张图”工程建设是国土资源信息化建设的核心任务之一 对国土资源管理工作和社会服务具有重大和全局的意义。通过统一部署、统筹规划、分布实施的原则按照先建立核心数据库和“一张图”框架平台为基础 围绕核心数据库和一张图框架平台建立业务应用系统的步骤 稳步地推进国土“一张图”工程建设。

国土“一张图”建设用来解决当前国土资源分散、难于集成综合应用的现状 基于此提出建设“一张图”核心数据库 将国土相关基础数据、管理类数据、业务数据集成在同一个数据中进行管理 通过建立统一的“一张图”核心数据库管理系统对数据进行管理和业务应用。目前国土地籍、规划、耕报、建设用地报批等业务线建立了独立系统和数据库 且围绕相关的系统建立了完善的业务管理体系 基于此通过建立统一的“一张图”核心数据库数据管理平台 各个业务系统之间通过建立相应的数据接口与一张图核心数据平台进行数据交换实现“一张图”核心数据的应用。这种模式成为当前各个市、县一级国土“一张图”平台建设的主要模式。

根据上述模式在具体实施中往往存在系统之间开发的平台多样性 如利用MAPGIS平台、ArcGIS平台、SuperMap平台 数据库平台的多样性如Oracle、SQL Server。这导致真正实施起来存在跨平台、跨数据库等各种问题。同时各个系统由不同的软件开发商开发 有些系统在很多年前就已经建立 再由各个开发商对系统进行数据接口创建依然需要耗费很大的人力和物力 难以满足“一张图”平台的应用需求。

基于当前国土部门系统建设现状 本文提出了基于“一基础、一应用、多业务”集成的“一张图”框架体系。围绕“一张图”核心数据库数据管理、应用、业务处理为主线建立系统框架平台。通过对国土资源数据总体框架进行分析 从“一张图”的业务模型出发 以业务为主线建立国土“一张图”系统框架。

二、国土数据业务分析

一 国土数据分析

以国土资源数据和基础地理为统一的空间定位基准 构筑国土资源信息框架体系。为了便于管理和支撑各类应用 国土资源数据在物理层面的管理上按照空间数据和非空间数据两类管理 并以空间数据为本底 关联非空间数据。

1.构筑“一张图”的国土资源空间数据框架

“一张图”是遥感、土地利用现状、土地利用规划、基本农田、标准农田、遥感监测以及基础地理等多源信息的集合 与国土资源的计划、审批、供应、补充、开发、执法等行政监管系统叠加 共同构建统一的综合监管平台 实现资源开发利用的“天上看、网上管、地上查” 实现资源动态监管的目标。“一张图”的实现主要是将多种信息有机的综合到统一的地图上 并提供这些信息的交互查询和相应的空间分析 因此按信息特征做好各图层的划分并梳理清信息之间的有机关系是建设“一张图”系统的先决条件 后续的信息更新、系统维护是“一张图”系统正常运行的重要保障 后期管理是根本。实现“一张图”管理将有利于提高工作质量及工作效率 减少工作成本 有效实现部门间业务信息资源及时共享 便于领导及时准确进行决策。

2.分层叠加各类专题或专业数据

按照统一的分类代码、统一的命名规则、统一的数据结构、统一的数据格式等要求 整合各类数据 分层叠加各类国土资源专题或专业数据 建立快速索引目录。

图1 系统关联模型图

图2 国土资源业务模型图

基础地理信息包括行政境界、地名、水系、交通等方面信息。土地数据 包括土地利用现状、土地利用规划、基本农田、农用地分等、土地开发整理项目和规划、建设用地等方面的数据。基础地质数据包括区域地质调查、地球物理勘查、地球化学勘查、水文地质调查等方面数据。矿产资源数据包括矿产资源规划、矿产资源储量空间、矿业权区块、矿产地、重要成矿区带、矿产资源潜力等方面的数据。地质环境数据包括地下水监测、矿山环境调查与监测、地质灾害规划、地质灾害调查与监测等方面的数据。

经过整合和分层叠加后的国土资源空间数据 各专题数据只能有一套 不出现空间错位、涵义混淆、代码不一等情况。

3.支撑不同的应用

支持空间数据快速查询、统计 资源状况和分布一览无余 为辅助决策支持提供参考 支撑国土资源日常管理 为行政审批等业务提供依据 提供国土资源信息共享服务。

二 国土业务分析

1.系统关联分析

通过建立前期土地利用规划、开发复垦实施 中期土地征收、土地供应、土地交易 后期土地登记几个步骤关联 结合土地执法、土地登记、土地统计等综合利用 形成全国土资源系统关联模型 如图1所示。

2.业务关联分析

通过数据建模 结合业务关联和监管需求 形成一套业务系统数据库模型以及各业务系统数据库关联模型 具体如图2所示。

3.地块生命周期分析

宗地生命周期的建立以业务关联关系为主线 以各个业务的流程为支线从而建立起整个宗地的生命周期。宗地生命周期、业务关联模型如图3所示。

三、国土一张图系统设计

通过对国土系统建设现状分析、国土数据资源分析、国土相关业务分析 在此基础上依据上述分析建立的相关模型对国土“一张图”系统平台进行设计 系统设计主要从基础、应用、业务几个角度出发。

一 系统总体架构

“一张图”系统平台采取服务与应用分离 按照功能分层、相互支撑、安全与标准贯穿始终的方式 依据项目的建设内容和需求“一张图”综合展示系统总体体系架构 如图所示。分为六大逻辑层 设施层、数据层、基础平台层、应用平台层、业务层、表现层。如图4所示。

1.设施层

为平台提供高性能、高存储量、稳定的硬件环境和运行环境 包括网络、主机、存储及系统软件。

图3 地块业务生命周期关联模型图

图4 一张图系统总体架构图

网络 为了满足国土“一张图”国土资源系统内部及其面向政府等相关部门的共享应用 构建国土资源局本系统以及市、省的政务内网。信息安全通过严格的权限配置、外网物理隔离与传输加密共同保障。

主机 服务器 系统应用服务器采用2台PCServer 一台作为应用服务器使用 另一台用来进行空间图形发布。

存储 采用外部独立存储保障数据存储安全。按3年使用所需 容量不小于4TB.系统软件 数据库采用ORACLE 10G GIS平台软件采用ArcGIS Server10.1及以上版本。Oracle 10g存储空间数据以及属性数据。Oracle所具有的安全性、身份管理和用户供应、应用管理与监控、可伸缩性、高可用性、系统管理和监控等特性 以及其所提供的网络动力 能在计算网格中以最低的管理成本提供最佳的服务质量 、基于策略的供应、资源集中技术正适应了这一需求。而Oracle 10g数据库的另一特性 可移植的集群件 可以轻松地将服务器添加到Oracle集群中 或从中删除 且不用停机就更加确定了我们对其的选择。ArcGIS Server采取了瓦片地图缓存的方式 同时浏览过的地图图片直接缓存在客户端对应的目录中 下次获取地图时候直接显示缓存图片即可 更好地满足了多用户并发访问地图的要求。

2.数据层

数据层用于存储各类数据 为系统平台提供数据支撑。具体包括 以遥感影像与基础地理信息为主的基础数据 对各类业务主体的空间进行描述与界定的专业数据以业务管理过程中产生的空间与属性数据为主的管理数据 配合各类业务监管需要的监管数据。数据层为上述四类数据提供结构化存储数据的更新、交换与使用等均需要通过基础平台层的相关模块进行。数据层不直接与内部、外部应用或数据库进行通信。

3.基础框架平台层

基础平台层作为整个“一张图”平台的功能核心 在数据方面起到对数据的统一管理、统一应用、简化数据调用与展现的作用在系统架构方面起到系统功能集中管理、配置、应用的作用。在服务方面起到对整个系统应用的地图服务的集中管理、配置的作用。作为数据与应用的引擎。从功能上分为平台应用支撑、数据管理、服务调度管理三部分 在承担对数据层的调用与管理职责的同时为业务层提供支撑。

4.应用平台层

各业务应用均聚焦于自身业务内部 对数据层数据综合应用程度低。为更好地发挥数据整合的优势 在平台中规划了综合信息监管平台。监管平台基于数据层的全业务数据实现覆盖土地、矿产资源、地质环境、地质灾害的全程综合监管 形成图属结合的综合信息监管体系。

5.业务层

针对当前国土系统中土地指标管理、土地征用管理、土地储备管理、土地综合执法、土地开发整理、土地供应管理的业务需求。依托于同一的基础框架平台 通过构建一个个具体的业务应用系统形成业务层。业务层的业务系统通过基础平台提供的基础支撑服务来搭建 并完成明确的业务管理工作。

6.表现层

表现层采用国土资源信息化统一的门户 对各类信息化建设的成果进行统一组织、统一入口、统一规范 既有助于各类业务系统的部署和应用 又将使后续的信息化建设深入和扩展更加的标准和规范。

二 系统功能设计

1.基础框架平台

1 核心数据库管理系统“一张图”核心数据库管理系统用于对“一张图”核心数据库的管理 主要的管理事项包括 数据检查、数据浏览、数据入库、数据出库、制图出图、数据转换、图符号管理和权限管理。利用数据检查可对外部数据和库内数据进行属性结构检查、单层拓扑检查和多层拓扑检查 数据浏览可对外部数据和库内数据进行浏览查看 如放大、缩小、空间查询、透明、卷帘、符号化和制图出图等 数据入库将检查通过的数据正式导入“一张图”核心数据库中 数据出库将库中数据导出为不同格式的数据文件。

2 “一张图”基础服务平台

基础服务平台作为“一张图”的功能核心 起到对数据的统一管理、统一应用、简化数据调用与展现的作用。基础服务平台建设 在技术实现上采用基于J2EE的技术架构 通过配置工具将多源数据配置到配置管理数据库 通过图形服务中间件发布服务 实现图形浏览服务 遥感影像服务 数据查询服务 专题图服务 资源描述服务空间分析服务 基础统计服务等服务 同时实现平台的数据管理和数据调度等功能。

基础平台的设计与实现整体上要考虑技术先进性与成熟性相结合的原则 同时还要兼顾业务平台的发展以及相关行业的发展。基础服务平台使用ESRI公司的ArcGIS Server 前端技术采用FLEX富客户端技术 应用服务按照WebService封装业务逻辑。

2.业务管理应用平台

1 综合监管平台综合信息监管平台实现覆盖土地、矿产资源、地质环境、地质灾害的全程综合监管 形成图属结合的综合信息监管体系。

2 综合展示系统国土“一张图”综合展示平台通过将基础地理数据、土地利用、土地规划、基本农田、土地变更、农转数据、影像以及项目管理数据集中管理 利用地图浏览、查询、分析、统计等功能对“一张图”数据库进行分析和应用。

3 土地供应管理系统土地供应管理子系统主要提供给土地利用管理科使用 系统主要实现对建设用地预审管理、土地供应审核管理、土地供应批后监管等功能。

4 土地执法综合管理系统“土地执法综合管理系统”的土地执法综合管理子系统主要实现对日常土地执法工作事务的管理包括对执法巡查结果的管理 违法用地的核查以及对违法用地案件的报批管理等功能。

5 土地征用管理系统土地征用管理系统通过对土地征用过程中各项事务的管理 实现各类征地文书的制作 实现对土地补偿费、安置补偿费、地上附着物、青苗补偿费等各类费用的计算以及实现用地报批审查工作。

6 土地市场管理系统土地市场管理子系统主要提供给土地矿产交易中心使用 系统主要实现对土地出让计划管理、土地招拍挂交易管理、协助供应批后监管管理等功能。

7 土地储备管理系统土地储备管理系统的建立是为了实现土地储备包括土地储备做地计划编制、土地开发利用、土地供应和资金管理等工作程序的流程化、信息化管理 建立土地储备信息实时、动态监管模块 全面掌握“出让、储备、做地”计划的落实 为领导决策提供及时、正确的数据支持和管理工具。

8 土地开发整理系统土地开发整理管理子系统主要实现对开发、整理、复垦等类型项目的立项、实施、验收全程管理。包括将项目红线范围、涉及开发整理资料管理 对开发整理工作实现不同方式的统计和分析 同时提供与建设用地报批系统的“占补平衡”管理。

四、结论

本文主要通过对国土数据、系统现状进行分析 提出了基于核心数据库的基础、服务、管理应用功能为一体的国土“一张图”系统框架平台 通过对基础框架平台的设计满足对数据管理的需求以及服务应用及其基于服务平台开发业务应用系统的管理需求 以“一张图”核心数据为基础通过服务管理平台调用服务开发相应的应用及其业务管理系统以满足应用和业务管理的需求。该系统的业务管理以一张图为基础 因此在应用中还需对业务管理办法等进行相应的调整以适应“一张图”的需要。