南平市县级土地利用规划管理信息系统建设与应用

卢昌茂

(福建省地质测绘院，福州，350011)

自2005年国土资源部开展以节约集约用地为核心的第三轮土地利用规划(2006～2020年)修编工作以来，信息化技术手段不断应用于规划修编、规划实施管理的实践中[1]。随着第三轮土地利用总体规划修编工作的推进和实施，新增了规划专题图件和规划数据库，规划审查方式由原来的以“规划专题图件”为基础的手工粗略方式转变为以“规划数据库”为基础的信息化系统精准化方式。为此，南平市于2013年初，率先在福建省内启动了南平市县级土地利用规划管理信息系统建设工作。

1 系统建设目标

系统建设目标：运用地理信息系统(GIS)、数据库、网络、遥感等现代信息技术手段，以第三轮土地利用规划数据库、土地利用现状数据库、规划审查业务数据库为基础，根据土地利用规划实施管理工作的业务需求，以满足县级土地规划实施管理需求为核心，开发集基础数据输入与预处理、建设项目用地预审、建设项目农转用规划审核、土地利用规划指标动态评估、专题制图编制、图文一体化查询与统计为一体的县级土地利用规划管理信息系统。

2 系统分析与设计

2.1 系统需求分析

县级土地利用规划实施管理包括建设项目预审、建设项目农转用规划审查、有条件建设区使用管理、土地利用规划修改、增划基本农田管理、土地利用主要控制指标动态管理6项主要日常业务。

在深入挖掘各种业务联系及业务审核输出成果要求等基础上，得出了系统应满足的详细需求。

(1)系统功能应涵盖规划管理工作的日常业务，侧重于日常管理功能。

(2) 针对土地利用规划实施管理需求，系统提供便捷工具来辅助规划审查，按照项目上报审批的要求，辅助输出审查意见、方案、统计表、专题图件等审查资料。

(3)系统应满足规划审查、规划实施成果可视化要求。

(4)系统建立与土地利用规划实施管理相适应的数据库管理、维护和更新长效机制。

2.2 系统的总体设计

图1 系统总体框架图Fig.1 Overall framework diagram of the system

土地利用规划管理信息系统涉及复查的空间分析与数据处理，需要满足多用户并行操作，基于C/S架构模式能够很好满足这方面的要求[2,3]。为了提高数据访问效率，利用ArcSDE空间数据引擎访问空间数据库，采用ADO.NET数据库引擎管理属性数据库。因此，该系统基本架构采用C/S模式，系统总体框架体系采用主流4层层次体系[4-6](图1)，以ArcGIS平台管理图形信息，基于SQL Sever数据库管理信息系统，结合ArcSDE空间数据引擎技术，在Microsoft Visual C#.NET等开发环境下进行图形、属性、文档数据的访问和管理，实现规划实施管理的信息化、可视化、动态化。

系统层：服务器操作系统采用Windows Server 2003，客户端操作系统采用Windows 2000以上系统。

数据层：服务器采用SQL Sever和ArcSDE空间数据引擎，负责空间数据及非空间数据存储，客户端应用SQL Sever 数据库客户端与服务器端的频繁交互数据。

逻辑层：响应应用层提出的请求，再向数据层的发出请求，然后将数据层执行后的处理结果提交应用层。通过Microsoft Visual C#.NET、ArcGIS Engine和ArcSDE连结空间数据库，通过ADO.NET数据库引擎管理属性数据库。

应用层：即用户操作层，是系统与用户的交互接口，也是主要业务处理界面，包括实现系统的项目审核、数据管理与更新等基本功能以及各项应用。

2.3 系统数据库设计

依据土地利用规划管理业务特点，从数据内容上分析，土地利用规划实施管理涉及大量的空间数据和非空间数据，包括境界与行政区、土地利用现状数据、土地利用规划数据、基本农田保护规划、业务实施审批数据、基础地理数据等空间数据，也包括文本文件、图形图像等结构化或非结构化的非空间数据。根据不同数据的类型，系统采用不同的数据组织和存储策略(图2)。

图2 数据库存储方式结构图Fig.2 Database storage structure diagram

(1)空间数据通过ArcSDE数据引擎存放在SQL Server数据库中，也通过ArcSDE数据引擎访问、调用存放在SQL Server数据库中空间数据。对空间数据采用分类、分层的方式组织[7]。空间的图形数据按照点要素、注记要素、线要素、面要素等进行数据格式分类，同一类型要素根据不同的专题要素进行分层，在统一坐标系统、投影系统等数学基础下存储坐标信息等图形数据。空间数据的属性要素参照结构化属性数据设计，着重考虑各主题要素的属性结构设计。空间的图形数据与属性数据之间通过关键字进行链接。

(2)结构化属性数据和非结构化文档数据直接存储在SQL Server数据库中。结构化属性信息以数据表的形式存在，通过SQL命令或SQL Server数据库系统管理工具录入、调用数据库中记录信息。非结构化数据库系统将其转换成结构化数据，以二进制的方式存到数据库中。

3 系统功能实现与应用

根据系统需求、分析与设计思路，将土地利用规划管理信息系统划分基本功能、规划实施管理和系统数据管理3个大模块、8个子模块(图3)，其中规划实施管理是系统核心模块，系统数据管理模块是系统运行的数据基础。

图3 系统功能结构图Fig.3 System function structure diagram

3.1 规划实施管理

指标管理模块：能够实现对规划实施后的各项土地利用控制指标实现程度，并进行动态管理，为规划实施过程中规划调整或修改提供基础数据，有效辅助规划实施评估。该功能包括县乡两级耕地保有量、基本农田保护目标、补充耕地任务、建设用地总规模、新增建设用地总规模、新增建设占用农用地和占用耕地等规划编制指标的输入、查询、修改、保存、输出等；包括年度新增建设用地指标，新增建设占用农田地和占用耕地年度计划指标的输入、查询、修改、保存、输出等。该模块将项目审核数据与规划编制指标建立关联，提供了新增建设用地指标使用与剩余等各项规划指标按时点、按时段进行查询、更新、统计分析与输出报表功能，实现规划实施情况动态管理。

项目审核模块：该模块是规划实施管理的核心，实现对建设项目用地预审、城镇村批次与单独选址建设项目用地规划审查、建设项目用地规划调整与修改等业务辅助审查、管理。该功能根据规划审查工作中涉及复杂空间数据处理工作与业务审核流程特点，将规划审查工作规范为数据导入、规划空间分析、规划调整与修改、专题图件辅助编辑、审查结果整体输出等简单几个步骤。①数据导入：该系统提供了按图面拾取、外部导入、手动绘制等3种方式导入建设项目红线功能，在按外部导入方式中支持shp数据、dxf数据、vct数据、txt(文本坐标文件)、xls(电子表格坐标文件)等多种常用数据格式；②规划空间分析：该系统实现了对项目地块范围内土地用途分区、建设用地管制区、新增建设用地、基本农田保护区、土地利用现状等专题规划要素“一键式批量” 空间分析的功能，及时统计汇总项目范围内土地利用现状、建设用地管制分区、拟使用新增建设用地指标等规划审查专题报表，能直观、便捷地对项目是否符合规划、是否存在权属问题等审查结果进行展示；③规划调整与修改：该系统提供了规划指标、用地布局等调整工具，实现指标调入、调出的平衡；④审查专题图件编制：该系统提供了对土地利用现状图、规划图、规划调整分析图件等专题图，按比例、按出图幅面大小、既按比例尺又按幅面大小等灵活多样方式自动输出等功能；⑤审查结果输出：该系统对项目规划审查的方案、报表、图件、坐标文件等整体打包输出、保存，用于项目上报审批。

项目管理模块：该模块主要针对规划实施中形成的相关规划审查项目成果管理，实现了对规划审查项目、指标和图形联动，能够满足对已办理、办理中等不同类型建设项目用地查询、统计与展示输出等应用。该模块支持条件查询、导入项目坐标等方式进行查询，查询内容包括主要项目占地指标、规划指标等情况。系统支持调用不同专题图件成果对查询项目结果进行形象直观展示，在窗体的底层设置选框中，设置不同专题图。并支持统计结果的导出打印。

数据输出与上报模块：能够满足县级土地管理部门各科室之间、以及与上级国土管理信息系统之间数据共享，实现横向、纵向上业务的无缝衔接，即满足横向上与地籍管理、建设用地报批管理、征地等业务科室数据共享，又实现与已有省级、市级规划管理系统、建设项目用地预审备案系统、建设用地审批备案等系统无缝衔接。系统提供了单个项目、单一类型项目按批次或按时间段导出成果数据，支持按照省级、市级土地利用规划管理系统报备要求的数据组织方式、内容和格式整体输出。

3.2 系统数据管理

基础数据入库模块：能够满足对已批准的土地利用总体规划修编成果中规划指标、图件、文档及数据库的管理，对已批准的建设用地预审项目、调整方案、规划审查项目等历史业务数据进行管理。系统提供了对规划修编成果以矢量、文档、数据库等分类型或整体数据导入方式；提供了对历年建设项目用地预审项目、规划审查项目、规划布局调整方案等，历史业务成果数据按分项、整体批量或分批次导入功能；提供了对入库数据前对各项数据质量检查、数据入库后的数据预处理等功能，为规划项目审核、项目管理、指标管理提供重要基础数据保障。

数据库管理与更新模块：主要满足数据库更新、数据库安全管理等需求。在数据更新管理方面，系统采用时空数据库模型及历史回溯的方式进行时态分析与查询，便于规划管理信息的多时态分析和历史跟踪；在数据库安全管理方面，系统备份方式包括完全备份、增量备份、自定义备份3种方式，对不同备份成果能够灵活地还原。

3.3 基本功能

常用GIS工具模块：系统提供了常用的数据处理和数据编辑功能，包括地图数据显示、地图投影和坐标变换，数据格式转换、数据加载、属性数据编辑和图形数据编辑、自动拓扑处理等GIS常用功能。

系统设置模块：主要满足系统管理员对系统运行的维护和管理，包括角色管理、用户权限管理、空间参考设置、统计参数设置及专题图件设置等。

4 结论

(1)该系统顺利实施与应用，是利用GIS技术提高土地利用规划实施管理信息化水平的良好典范，既为全市国土资源信息化建设工程实施积累经验，又为全市土地利用规划实施管理工作搭建一个信息交流平台和对外交流的窗口。

(2)系统实施后，在南平各县市土地利用规划管理中取得良好的应用成效，规范土地利用规划管理工作，提高工作效率和国土规划服务社会的水平，将南平市土地利用规划管理工作推进到信息化、科学化和精细化的新阶段。

1 蔡玉梅，张文新，赵言文.中国土地利用规划进展述评.国土资源，2007，(5).

2 徐财江，陈志荣.混合架构模式下的市级土地利用规划管理信息系统研究_以宁波市为例. 国土资源信息化， 2011，(3).

3 张海军，韩晓勇，边柳.基于ArcGIS Engine的县级土地利用规划管理信息系统设计. 南阳师范学院学报，2007，6(12).

4 戴韫卓，郭英.新一轮县级土地利用规划管理信息系统建设研究. 国土资源科技管理，2009，26(4).

5 桑振平，张合兵，刘文错.基于MAPGIS和Oracle数据库平台的土地利用规划管理信息开发. 地域研究与开发，2008，7(6).

6 王 玲，刘海隆. 石河子市土地利用规划管理信息系统设计. 兵团教育学院学报，2006，16(6).

7 邹自力，卢艳.基于MO的土地利用规划管理信息系统的设计与实现. 东华理工大学学报(自然科学版)，2009， 32(2).