GIS土地监管系统设计及运用研究

张全国

摘 要：该文基于笔者多年从事土地综合监管的相关工作经验，以基于GIS的土地动态监管系统设计为研究对象，论文首先探讨了系统的总体结构，进而从数据库设计，功能设计相信阐述了系统的设计实现思路，在此基础上，笔者结合实际应用给出了其在应用过程中的优点，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：GIS GPS 土地动态监管 系统

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0020-02

土地监管是基本农田保护和建设用地管理的一个重要手段，随着国家基本农田保护体系的建立，建设用地批前、批中、批后各个环节制度的落实，对土地监管模式的研究显得尤为迫切。

土地资源管理包括土地征（转）用、地政管理、基本农田保护、土地复垦开发整治、土地规划、土地市场、土地执法等业务，对土地实现动态监管是一个系统工程。本研究针对传统监管模式下存在的薄弱环节和问题，执行现有国土资源数据标准，以国土资源基础数据库为基础，将多源、多尺度、多类型的国土资源基础数据通过信息技术有效组织起来，建立多要素、多层次、多维度，具有时空特征的土地动态监管模式，通过建立高效的网络化国土资源土地动态监管系统，规范执法监察业务管理流程，将违法用地的发现、定性及查处等管理过程融为一体，利用精确、可靠的GPS手持设备完成违法用地的发现和定性，实时传输违法用地的信息，接受社会的广泛监督，减少人工作业条件下的人为干扰因素，科学考核执法监察工作，实现对土地利用的高效监管，促进土地资源保护和合理利用。

1 系统总体结构

针对传统监管模式下存在的薄弱环节和问题，执行现有国土资源数据标准，以国土资源基础数据库为基础，将多源、多尺度、多类型的国土资源基础数据通过信息技术有效组织起来，建立多要素、多层次、多维度，具有时空特征的土地动态监管模式，从而对国土资源利用情况实现高效监管。

1.1 系统网络拓扑结构

系统采用全B/S架构，服务端GIS 平台采用ArcGIS Server Standard9.3，嵌入式GIS 平台采用ArcPad7.1，操作系统采用Windows Mobile 6.1，组成系统网络拓扑结构（图1）。

ArcGIS Server作为一个应用服务器，包含了一套在企业和Web框架上建设服务端GIS应用的共享GIS软件对象库，用于构建集中式企业级GIS应用，提供基于SOAP的Web Services和Web应用。ArcPad是实现移动GIS和野外计算的解决方案，运行在手持移动设备上，具有野外专题数据的获取、采集和分析等功能。

1.2 系统总体架构

在系统总体架构中，数据库管理系统作为高效的数据库资源管理工具，负责空间数据与非空间数据的管理，为上层服务的运行提供数据支持；系统构建平台为系统的运行提供工作流定制、业务授权、角色人员管理等职能，为系统的运行提供一个业务定制的接口，在该接口基础上搭建在线分析子系统和执法监管业务子系统；系统运行平台解释构建平台定义的各种业务流程及资源，解析执行流程定义，为业务流程审批和权限控制提供支持。移动数据服务模块独立于系统其他模块，为手持移动设备提供数据和接受设备上传信息服务。

2 数据库设计

2.1 数据构成

数据库中包含了土地空间数据和非空间数据。

（1）土地空间数据：土地空间数据库包括土地利用现状数据、土地权籍数据、土地转/征用数据、土地供地数据、航空影像数据等国土资源基础数据。

（2）非空间数据：非空间数据包含了工作流程数据、权限数据、元数据、系统管理数据等，非空间数据为土地利用动态监管系统各功能模块正常运行和国土资源基础数据正常使用提供保障。

其中执法监察数据为系统需要管理的主要数据，主要包括：巡查路线信息、巡查信息点信息、执法监察案件信息等。

2.2 逻辑设计

数据库的逻辑设计主要是根据数据的不同应用对数据进行分类组织，将整个数据库细分为子库、大类、图层/表。

（1）子库的划分。

国土资源基础数据库中存储的数据主要包括数字线化数据（DLG）、正射影像数据（DOM）和非空间数据，其中DLG 数据包含了土地利用现状数据、土地权籍数据、土地转/征用数据、土地供地数据等，非空间数据包含了工作流程数据、权限数据、元数据、系统管理数据等。基础数据库中子库的划分主要依据数据的格式和数据的类型。

（2）DLG数据子库设计。

对于DLG的逻辑子库，可以先根据国家标准对其进行大类的划分。以地形为例，可以根据国家标准将数据子库先划分为控制点、居民地、交通、水系等几个大类，具体到每一个大类再根据实体的类型（点、线、面）和实体在数据中的意义（辅助信息、主要信息）划分出具体的逻辑层来。

3 土地动态监管系统功能

土地利用动态监管系统由数据在线分析、执法监察业务和移动执法三个子系统组成。数据在线分析负责国土资源基础数据库中的数据发布并进行一系列的在线查询、分析和数据挖掘。执法监管业务负责管理整个执法监管业务，提供执法监管业务的监控、汇总、分析，以及案件的办理流程。移动执法利用嵌入式GIS协助土地巡查员实地完成各种违法用地的监管工作，并采用离线或在线的方式完成与服务端执法监管业务的通讯。

3.1 数据在线分析

数据在线分析由数据同步、地图发布、查询统计、专题图显示和图形分析模块组成。根据建设用地报批、建设供地系统等耕地保护相关业务系统运行结果，自动同步土地转/征用数据库、建设供地数据库等业务数据库，建立地政数据在线分析数据库。

3.2 执法监管业务

执法监管业务由手持移动设备管理、土地巡查员管理、巡查任务监控、巡查路线汇总分析和案件办理、查询和统计模块组成。负责管理整个执法监管业务，提供执法监管业务的监控、汇总和分析。管理每个手持移动设备客户端，并设置每个客户端相关信息，手持移动设备包括编号、行政区和设备密钥，以及巡查人员的相关信息。endprint

3.3 移动执法

移动执法协助土地巡查员实地完成各种违法用地的监管工作。通过手持移动设备中的GPRS连接到Internet，访问国土资源执法监察管理信息系统，获取更新数据，以及将采集的照片和文字等信息上传到移动服务器。同时通过手持移动设备的GPS 功能，可以定位显示当前位置的图形和非空间数据，以及一定范围内相关土地权属和建设用地等专题数据信息。

4 土地动态监管系统的运用

4.1 土地动态监管的实现

通过手持移动设备中的嵌入式系统，加载缓存到本地的基础数据，定位现场位置，具有浏览、查询和分析功能，辅助巡查人员完成相关图形数据的查阅，为土地的执法监察工作提供高效和准确的数据支持。手持移动设备通过GPRS连接县（市）移动设备服务器，实时上传现场设备的地理坐标，完成对正在执行巡查任务的手持移动设备监控，最终实现通过对巡查路线和信息的汇总，统计特定时间段内巡查人员的汇总路线，并叠加地图显示。在执行土地巡查的过程中，巡查人员可以采集相关疑似违法用地的图片信息以及相关地块的坐标信息，在巡查完成后，上传到县（市）移动设备服务器。

4.2 土地动态监管系统的优点

土地动态监管模式极大地降低了土地利用监管的工作强度，实地调查全过程计算机化、数字化和信息化，大大压缩了野外数据记录和室内整理时间，省去了将调查的最终结果数字化输入计算机的烦琐、艰苦的工作，同时，提高了调查工作的精度和数据采集的客观性。

与传统土地监管方式相比，土地动态监管模式的优势有以下几方面。

（1）科技含量高，操作简便，易于学习，非常适合基层（乡镇）土地管理人员使用。土地动态监管模式实现了野外调查手段和方法的简单操作，只要基层土地管理人员手持移动设备，在现场调查时即能“走到、看到、测到”。（2）调查过程、调查结果全数字化，工作效率大为提高。与传统监管模式相比，土地动态监管模式采用了全新的调查手段，以往皮尺量边距的定位模式变为GPS 自动定位，现场在手持移动设备上采集坐标，同时也大大提高了数据的采集精度。（3）规范土地执法行为。手持移动设备通过GPRS连接移动设备服务器，实时上传当前设备的地理坐标，完成对正在执行巡查任务的手持移动设备监控，最终实现通过对巡查路线和信息的汇总可以统计特定时间段内巡查人员的汇总路线，并叠加地图显示。从而规范土地巡查人员的巡查路线，准确地考核巡查人员工作量，杜绝巡查的盲区。

5 结语

针对违法用地发现和定性过程难、工作方式落后的现状，本研究建立了高效的土地动态监管模式，可实现对土地利用的科学监管。通过在线分析、执法监察和移动执法三个子系统将土地监管中的案件发现、定性和办理等过程合为一体，真正实现了土地监管过程的信息化。

作为金土工程建设的重要环节，该研究还可在以下几个方面进行拓展和加强。（1）实时接收建设用地审批数据。将农用地转用及建设用地审批数据实时传输至手持移动设备，执法监察人员利用该数据可及时获取相关建设用地审批信息，为违法用地的查处提供最及时、最准确的执法依据。（2）采集返回违法案件当事人的执行情况。对案件当事人接受违法处罚的执行情况进行采集并返回，为案件执法人员提供案件的全程跟踪管理模式，强化执法的力度。（3）利用多时段影像或矢量对比分析新增建设用地变化。采用不同时期的影像或矢量数据进行对比分析，提取建设用地的变化信息，以便对建设用地的变化区域进行重点监察，提高执法监察管理的有效性。

参考文献

[1] 李伟，程结海.土地利用信息系统平台建设研究[J].山西建筑，2009，35（25）：363-364.

[2] 戎银华.基于SuperMap Objects的土地执法监管内业系统的设计与实现[J].地理信息世界，2010（6）：25-27.

[3] 何丹.基于B/S的土地交易信息监管系统设计与实现[J].浙江国土资源，2012（5）：48-50.endprint