重慶市鄉(xiāng)村綜合地理信息調(diào)查與服務(wù)技術(shù)研究

楊選倫,蘇林媛,朱俊豐

（1. 重慶市地理信息中心，重慶 401121；2.重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 川東南地質(zhì)大隊(duì)，重慶 400038）

目前，城鄉(xiāng)規(guī)劃工作中面臨：①城鄉(xiāng)分割的規(guī)劃管理制度不能適應(yīng)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的需要；②鄉(xiāng)村規(guī)劃的制定和管理相對滯后；③鄉(xiāng)和村莊規(guī)劃管理薄弱，村莊建設(shè)散亂，既浪費(fèi)土地資源，又破壞了人居環(huán)境；④部分鄉(xiāng)、村莊沒有規(guī)劃，一些鄉(xiāng)規(guī)劃、村莊規(guī)劃盲目模仿城市規(guī)劃，沒有體現(xiàn)農(nóng)村特點(diǎn)，難以滿足農(nóng)民生活和農(nóng)村發(fā)展的需要；⑤鄉(xiāng)村規(guī)劃缺乏強(qiáng)有力的法律規(guī)范，導(dǎo)致鄉(xiāng)村建設(shè)難以逐步實(shí)現(xiàn)集約化發(fā)展[1-5]。本文以鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查和鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)庫建設(shè)為突破口，設(shè)計(jì)了鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查系統(tǒng)及鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于移動終端的鄉(xiāng)村綜合信息查詢服務(wù)系統(tǒng)。

1 數(shù)據(jù)體系

圖1 總體架構(gòu)圖

系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜多樣。為了有效地管理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)按用途進(jìn)行了分類，分別設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)地信息數(shù)據(jù)庫、專題信息和鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息3個(gè)數(shù)據(jù)庫。

1.1 系統(tǒng)總體框架

在總體設(shè)計(jì)中,考慮到數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)形式多樣等特點(diǎn),結(jié)合填報(bào)、管理、分析查詢以及應(yīng)用等需求，利用地理調(diào)查技術(shù)體系，設(shè)計(jì)了一套完整的信息調(diào)查解決方案，包括數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)平臺層、應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層4個(gè)邏輯層次，如圖1。4個(gè)層次相互依賴又相互獨(dú)立。層中各功能和業(yè)務(wù)應(yīng)用以組件和服務(wù)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，使層內(nèi)各功能耦合度最小。

在整個(gè)系統(tǒng)框架中，數(shù)據(jù)層通過對屬性數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫引擎的管理，為基礎(chǔ)平臺層提供數(shù)據(jù)管理和支撐。基礎(chǔ)平臺層是整個(gè)系統(tǒng)的主要框架，其基于重慶市公共服務(wù)平臺和ArcGIS Server10構(gòu)建地理信息應(yīng)用，為應(yīng)用層提供應(yīng)用支撐。應(yīng)用層和業(yè)務(wù)層為整個(gè)系統(tǒng)的最上層，主要包括Web服務(wù)和移動查詢兩個(gè)方面。這兩個(gè)方面互相獨(dú)立。Web服務(wù)能夠提供基于瀏覽器的一些較復(fù)雜的應(yīng)用，如現(xiàn)狀信息在線發(fā)布、數(shù)據(jù)在線統(tǒng)計(jì)、填報(bào)、修改以及分析等。而移動查詢系統(tǒng)主要方便數(shù)據(jù)的隨時(shí)隨地查閱，為管理者和城市規(guī)劃人員提供規(guī)劃決策的數(shù)據(jù)支撐。

1.2 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫主要用來存儲地理空間信息，包括基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)、道路、水系、遙感影像及其他地理信息數(shù)據(jù)。其中，地形數(shù)據(jù)覆蓋了全市8.24萬km2，是鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。遙感影像數(shù)據(jù)含有SPOT、ALOS、IKONOS等多種類型，覆蓋范圍為全市，最高精度為0.5 m。

1.3 專題信息數(shù)據(jù)庫

專題數(shù)據(jù)庫包括水系、道路、行政區(qū)劃以及地名地址4個(gè)數(shù)據(jù)庫，其中水系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)覆蓋范圍為全市，包含河流、水庫、湖泊、池塘等數(shù)據(jù)；道路數(shù)據(jù)庫包含基本覆蓋全市建成區(qū)的城市道路，以及覆蓋全市的公路、鐵路等；行政區(qū)劃數(shù)據(jù)庫包含全市的區(qū)縣界、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街）界、村（社區(qū)）界等行政區(qū)劃數(shù)據(jù)；地址數(shù)據(jù)庫包含覆蓋全市的各級地名，數(shù)量接近50萬條。

1.4 鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫

1.4.1 建庫內(nèi)容

鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫包括基礎(chǔ)地理信息、人口信息、建筑物信息、經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息、基礎(chǔ)設(shè)施信息、公共服務(wù)設(shè)施和公益事業(yè)設(shè)施信息、特色資源和保護(hù)區(qū)域信息、發(fā)展特點(diǎn)及趨勢信息等8個(gè)大類、31個(gè)中類、149個(gè)小類基礎(chǔ)信息，如圖2。

1.4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包括村界矢量數(shù)據(jù)、各行政村填報(bào)的鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查信息。屬性表的設(shè)計(jì)是在國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[6-9]基礎(chǔ)上，結(jié)合規(guī)劃編制、規(guī)劃管理對基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)信息的需求情況，制訂了鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫的建庫規(guī)范：將鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查信息劃分為行政區(qū)劃表、村基本信息表、人口信息表、村民住宅基本信息表等31個(gè)數(shù)據(jù)庫表，通過設(shè)置行政村編碼為主鍵，實(shí)現(xiàn)了表-表之間的聯(lián)系。

圖2 鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫組織圖

矢量村界數(shù)據(jù)是鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫的載體。通過將鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入村界屬性庫中，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)的空間化，為各種專題數(shù)據(jù)、專題分析圖、信息空間分布提供可視化基礎(chǔ)平臺。

1.4.3 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

鄉(xiāng)村綜合現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)來源主要包括收集的各種空間數(shù)據(jù)和重慶市域范圍所有行政村報(bào)送的資料。根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，采取不同的數(shù)據(jù)入庫方式，如圖3。表格數(shù)據(jù)入庫流程如圖4。

圖3 空間數(shù)據(jù)建庫流程

圖 4 文本數(shù)據(jù)建庫流程

2 軟件體系

鄉(xiāng)村綜合地理信息調(diào)查系統(tǒng)除數(shù)據(jù)體系以外，更重要的是建立在數(shù)據(jù)層之上的軟件體系?？梢栽谝苿佣撕蚉C端進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽，為城鄉(xiāng)統(tǒng)籌中的各項(xiàng)決策提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

2.1 軟件體系介紹

在鄉(xiāng)村綜合地理信息調(diào)查系統(tǒng)中，軟件部分主要包括了數(shù)據(jù)自動入庫程序、鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查校核系統(tǒng)、鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、基于移動智能終端的查詢系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)自動入庫程序主要是將人工填寫的各種表格導(dǎo)入到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中，是整個(gè)鄉(xiāng)村綜合地理信息調(diào)查系統(tǒng)的基礎(chǔ)。鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查校核系統(tǒng)主要用來對導(dǎo)入到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上建立的一個(gè)上層系統(tǒng)，它以重慶市政務(wù)電子地圖為底圖，結(jié)合區(qū)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)村的范圍，將鄉(xiāng)村綜合數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲、管理和展示。同時(shí)，提供查詢和統(tǒng)計(jì)功能，為用戶提供地理信息應(yīng)用。而基于移動智能終端的查詢系統(tǒng)是基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前有在線和離線兩種。離線系統(tǒng)提供基本的數(shù)據(jù)和行政區(qū)劃界的查詢，能夠在沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下正常使用，但是其數(shù)據(jù)更新比較繁瑣，同時(shí)能夠查詢的詳細(xì)數(shù)據(jù)有限。而在線系統(tǒng)必須在無線網(wǎng)絡(luò)良好的情況下使用，其數(shù)據(jù)量豐富，而且能夠?qū)崟r(shí)提供最新的數(shù)據(jù)。各軟件系統(tǒng)的關(guān)系如圖5所示。

圖5 各軟件系統(tǒng)關(guān)系圖

2.2 數(shù)據(jù)入庫程序

數(shù)據(jù)自動入庫程序主要用于從各行政村填報(bào)的鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)表中自動提取相關(guān)屬性信息，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，大大節(jié)省了人工錄入數(shù)據(jù)的工作。

該程序?qū)ｉT針對鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查表而設(shè)計(jì)，采用.NET開發(fā)，自動讀取數(shù)據(jù)，自動入庫，在數(shù)據(jù)讀取過程中自動對各種錯(cuò)誤操作進(jìn)行記錄，以便人工修整。

2.3 信息校核系統(tǒng)

信息校核系統(tǒng)主要提供給各區(qū)縣用戶對各行政村上報(bào)的屬性信息進(jìn)行審核、更新，以保證上報(bào)信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

該系統(tǒng)采用基于ASP.NET架構(gòu)的B/S模式，基于Ajax技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異步交互。其中，前臺客戶端網(wǎng)頁填報(bào)頁面按照9大類信息表格進(jìn)行設(shè)計(jì)，后臺實(shí)現(xiàn)按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)將信息分別存儲到對應(yīng)的數(shù)據(jù)表中。然后，通過對登錄信息、數(shù)字、字符、合計(jì)信息等的驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了對鄉(xiāng)村規(guī)劃綜合信息調(diào)查系統(tǒng)中的信息校驗(yàn)。

2.4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要以重慶市政務(wù)電子地圖為底圖，結(jié)合區(qū)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)村的范圍，將鄉(xiāng)村綜合數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲、管理和展示，并提供查詢和統(tǒng)計(jì)功能。該系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，以ArcEngine和.NET為開發(fā)環(huán)境，以ESRI空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE進(jìn)行存儲管理，后臺以商業(yè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Oracle為支撐，將空間數(shù)據(jù)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)表進(jìn)行存儲管理。其中包括了數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)管理4個(gè)模塊。

2.5 移動查詢系統(tǒng)

移動查詢系統(tǒng)的功能與客戶端信息查詢系統(tǒng)相似，但它主要是為了滿足外業(yè)調(diào)研人員和工作匯報(bào)時(shí)快速調(diào)閱相關(guān)信息的需求而建設(shè)的。

該系統(tǒng)以公共服務(wù)平臺電子地圖服務(wù)為基礎(chǔ)，采用C/S結(jié)構(gòu)，共分兩個(gè)部分：移動終端子系統(tǒng)和服務(wù)管理子系統(tǒng)。其中，移動終端子系統(tǒng)運(yùn)行于iPad上，是用戶直接使用的系統(tǒng)；服務(wù)管理子系統(tǒng)作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)及服務(wù)的管理中心，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)資源管理、數(shù)據(jù)安全管理等。服務(wù)管理子系統(tǒng)和終端子系統(tǒng)間通過標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行信息交互，其中包括了地圖漫游、AGPS定位、地名定位以及信息查詢等功能模塊。

3 結(jié) 語

鄉(xiāng)村綜合信息調(diào)查系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)村信息調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、管理、分析以及查詢等在鄉(xiāng)村規(guī)劃中所需要的大部分功能，對重慶市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃有著重要的意義。該系統(tǒng)目前已穩(wěn)定運(yùn)行一年多，有效提高了鄉(xiāng)村綜合地理信息調(diào)查的工作效率，能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃決策人員提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

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