基于M-ICNS的城乡一体化管理系统的构建与数据库设计

韩鲍胜 何莹莹

（江苏省地质测绘院，江苏 南京 211102）

0.引言

传统的地籍数据管理模式下，城乡地籍数据处于分离状态，系统整合程度不够，两者间数据共享情况差。长期处于分离状态下的地籍管理方式，导致在城市和农村地籍管理中出现界限不明显、数据重叠等问题[1]。在我国市场经济发展环境下，城乡经济逐渐融合，城乡分离地籍管理模式已无法满足当前地籍管理需求。随着计算机、数据库技术发展迅速，城乡一体化地籍数据管理概念被广泛提及，结合以上情况，为构建城乡一体化地籍管理系统，讨论了基于M-ICNS工作流技术的城乡一体化管理系统，并对其数据库的设计方法进行了详细分析，为城乡一体化地籍管理系统的构建，提供相应的参考依据。

1.城乡一体化数据管理模式

目前，在我国地籍数据管理中，农村地区采用“区（县）—乡（镇）—行政村—小组—面状图斑”模式；城镇地区采用“区（县）—街道—街坊—宗地—地块”模式对数据进行组织管理。随着城市集体土地确权登记的逐渐深入，土地信息登记管理不断完善，在地籍概念拓展过程中能有效实现城乡一体化地籍管理[2]，模式统一为“区（县）—街道（乡、镇）—街坊（行政村）—权属单位（宗地、村民小组）—图斑（地块）”。在这一管理模式中，仅有图斑（地块）具备地类封闭地块，属于最小单元。其中，宗地指被土地权属界线封闭的地块或空间，在此过程中，权属单位基于图斑之上，属于权属名称一致图斑的集合。宗地是在一系列权属一致地类图斑无缝连接下而形成的地块。在城乡一体化管理中，需要实现对某一区域土地利用情况相关数据的统计分析，且细化不同类型的大宗用地。在此基础上可针对城市乡村一体化地籍管理确定相应的宗地及图斑关系，具体为：一个宗地中可以存在一个或多个地类图斑，依旧属于一个权属单位，由此可知，图斑无法实现宗地跨越。因此,可以通过对图斑及宗地两种属性的应用，实现城乡一体化管理。

2.M-ICMIS工作流数据管理系统

作为城乡一体化数据管理系统的基础，工作流模型对整个系统起到决定性作用。在城乡一体化地籍数据管理中，要想实现工作流技术，首先，需合理分析业务流程，并结合相应的软件技术。在模型建构中工作流模型具有重要作用，直接影响模型的成功与否。由于不同业务系统中业务过程区别较大，因此采用的工作流建模方式具有显著区别。城市和农村的土地用途存在差异，以此模型中需要依照相应的地籍数据本身特点进行选择，本次为M-ICMIS工作流模型，其组成包括4部分：

（1）过程模型，实现对工作流过程逻辑的定义，组成工作流的相关活动和活动间关系均包括其中；

（2）功能模型，实现对任务和任务想要实现目标的描述，在传统任务组织方式的应用下，可有效实现系统或流程的功能分解，相应的任务也得到分解，成为多个子任务，即为层次结构；

（3）组织模型，描述分析流程中的参与人员组成管理，各种组织元素及其内部关系也需要实施描述；

（4）信息模型，定义相应的工作流执行数据，以便在工作流执行过程奠定“信息”基础。

在实际应用中，针对工作流定义，可在自上而下方式应用下，进一步实现细化。需先做好建模的准备工作，主要包括业务过程数据、设计业务系统组成框架等，在此过程中实现业务流程建模。城乡一体化地籍管理业务体系结构构建（如图1所示）：

图1 城乡一体化地籍管理业务体系结构

3.地籍数据预处理

3.1 基于GIS的地籍数据分析

城乡一体化地籍数据包括地理数据信息、档案信息及权属管理等数据，在此过程中，首先，需整理分析与地籍相关的地形地貌及土地利用现状数据，其中，土地利用现状数据包括土地空间信息、产权状态及土地用途等信息。在土地利用现状数据库建构中，相应的空间数据主要为地形图、植被图、土壤图及水文图等不同类型的专题图件。选择不同的专题图件后，可在土地利用现状图件上实施叠加，即可直观地获取相应土地的利用现状信息。属性数据来源于土地利用现状调查及整合成果。

对土地利用现状实施分析过程中，整理分析相应的土地利用现状数据，或可在Oracle等数据库软件的应用下实现对数据库的管理，且将其与GIS软件进行连接，在GIS平台上实现关于数据的分析。GIS软件平台能借助于空间分析工具实现数据分析和管理。例如，SQL的应用，便于查询图斑和区域等信息，若想实现部分特殊功能，则需借助于SQL自带的二次开发功能或面向对象编程语言等。

3.2 地籍数据融合

城乡一体化数据库建构也需实现地籍信息的投影及坐标系统的统一，且需实现数据的精准配对，以便完成良好的数据切换。在数据融合过程中，首先针对不同精度的地籍数据进行融合，其中城镇地籍调查图的比例尺寸为1∶500，农村则为1∶200-1∶10000，二者之间的数据精度存在较大区别，实施接边中会出现重叠或间隙。针对此情况，在地籍数据衔接时，如果出现数据冲突，处理的基本原则为“低精度服从高精度，小比例尺服从大比例尺”。同时，针对不同比例尺数据的管理，也可在空间索引图的应用下实现[3]。用户依照自身低于数据的实际需求，选择相应的地籍数据管理级别，进而基于这一级别下的实际图形完成空间索引图层的构建。将不同比例尺数据打开时，首先，需选择相应的空间数据，数据打开后也可实现对不同比例尺数据的统一管理。其次，是同等精度地籍数据的融合。在此情况下，处理原则主要为以下3种：

（1）权属界线的衔接。在已经完成等级的国有土地界线标准下，将与之相接且存在细小缝隙或重叠的集体土地界线实施调整，若有需要可进行实地调查。若需对签订的《权属界线协议书》或《权属界线核定书》中的集体土地界线实施改变，则需对以上协议进行重新签订；

（2）地类界限的衔接。基本原则为不突破权属界线；

（3）地形图的衔接。基本原则为不影响图幅，最大化靠近权属界线，若有需要可实地考察，选择图幅重叠位置。

4.数据库设计

城乡一体化数据管理系统的依据就是数据，构建完善、详细的数据库是实现信息管理系统运行的重要保障。城乡一体化地籍信息数据库建立要求：城镇地籍数据主要用解析法进行地籍调查，要求质量好、可靠性强、精度高的采集数据，通常可采用1∶500航空摄影正射影像图[4]。建立农村地籍数据库是通过对地类、权属进行外业调查，通常可采用1∶10000正射影像图。

依照城乡一体化地籍数据特点，在相应的数据库建设中需具有以下要素：

（1）地籍业务数据库。主要包括地籍业务子库及地籍目录数据库，以期实现对地籍管理中业务数据的存储；

（2）一体化数据库。需有效融合城镇和农村数据，以便实现对城乡一体化地籍数据的存储。其在数据库构建中是重点，也可将其划分为区划子库、权属子库及地形子库等；

（3）元数据。主要是对数据库、子库元数据所构数据库实施描述，其中，包括不同数据库的基本信息、参照系统信息、要素分层信息及空间数据表示等。

基于GIS软件结合土地分析数学模型，有效实现关于土地利用现状、土地类型及权属状态等相关信息的检索和查询。根据以上分析，构建城乡一体化数据管理数据库模型（如图2所示）：

图2 城乡一体化地籍测量数据管理的数据库模型构建

5.数据库成果变更

5.1 变更数据来源

数据库成果日常更新内容主要包括：

（1）土地勘定界限变更。准确性和及时性的勘测定界，对土地的使用、交易、征收以及监管有着重要作用；

（2）地籍变更。为保证地籍变更时效性，鉴于《土地登记办法》规定，需依托一体化数据库，及时更新土地登记变更信息；

（3）基础测绘成果补测更新。

5.2 数据库更新方法

现阶段，通常可利用基于3S技术的内外业一体化方法进行地籍数据更新，该方法对比正射影像图与地籍数据库，提取变化信息，利用全站仪、RTK技术，结合实地情况，补充外业调查表，进行地籍变更处理，具体工作流程（如图3所示）：

图3 基于“3S”技术的内外业一体化地籍变更工作流程

6.系统实现和应用

在模型系统应用中，基于Visual Basic语言和GIS控件可有效开发业务管理模块、用户界面及统计分析模型。系统设计完成后的功能主要为数据输入和编辑功能、权属和合同管理功能、图属互查功能及辅助决策功能等[5]。该系统在数据管理中的应用取得了良好效果，实现了关于城乡一体化地籍测量数据的有效管理。城乡一体化地籍管理信息界面设计（如图4所示）：

图4 城乡一体化地籍管理信息界面设计

7.结束语

在城乡一体化数据管理系统的构建需求下，阐述了城乡地籍数据管理现状，针对城乡一体化数据管理系统工作流模型建立问题，分析讨论了基于M-ICMIS工作流数据管理系统。论述了基于GIS软件地籍数据预处理方法，针对城乡数据存在投影比例尺不同等问题，介绍了对应的解决方案，设计了城乡一体化地籍数据库，针对数据库更新维护等问题，介绍了基于3S技术的数据更新方案,实现城乡一体化地籍概念模型建设,为城乡一体化数据管理工作提供了帮助。