江門市國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)的研發(fā)

魏 瑄

（1. 廣東省國土資源測繪院，廣東 廣州 510500）

江門市國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)的研發(fā)

魏 瑄1

（1. 廣東省國土資源測繪院，廣東 廣州 510500）

結合江門市國土資源監(jiān)察管理的特點，對土地監(jiān)管系統(tǒng)架構的設計與關鍵技術進行了探索。通過綜合運用WebGIS、空間數(shù)據(jù)庫、GIS、計算機網絡等技術，設計了江門市國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)，為國土部門對土地的管理提供支持。

信息化；國土資源；“一張圖”；監(jiān)管系統(tǒng)

以信息化為手段促進國土資源管理創(chuàng)新，帶動科學化、規(guī)范化、精細化的管理方式，已成為我國國土資源管理發(fā)展的必經之路。“一張圖”是指國土資源“一張圖”工程，它將土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、基本農田保護數(shù)據(jù)、遙感動態(tài)監(jiān)測等多源數(shù)據(jù)，與國土資源部門的計劃、審批、供應、補充、開發(fā)、執(zhí)法等行政監(jiān)管系統(tǒng)進行疊加，共同構建統(tǒng)一的國土綜合監(jiān)管平臺，實現(xiàn)資源開發(fā)利用的“天上看、網上管、地上查”，從而實現(xiàn)資源動態(tài)監(jiān)管的目標[1]。開發(fā)土地監(jiān)管系統(tǒng)，可快速發(fā)現(xiàn)、精準定位違法用地，實現(xiàn)土地執(zhí)法監(jiān)察的定量、定性分析和在線監(jiān)管，為依法查處違法案件提供精準、科學、實效的依據(jù)[2]。國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)的實施，能夠幫助國家各部門直接、及時、準確地掌握全國土地資源的利用現(xiàn)狀和時空變化信息，是全面實施國土資源管理信息化的堅實基石，也將是信息社會化服務和資源共享有力支撐[3]。

1 系統(tǒng)功能設計

江門市國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)作為輔助土地在線監(jiān)管決策系統(tǒng)，將計算機圖形技術與數(shù)據(jù)庫技術融為一體，能有效存儲、處理空間信息，核心組成部分為土地執(zhí)法監(jiān)察數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)模型分析方法，在線提供實時、多維度、可更新的國土資源空間信息[4]。在系統(tǒng)研發(fā)方面，統(tǒng)一建設標準、統(tǒng)籌項目規(guī)劃，通過綜合平臺的集成，完善土地、礦業(yè)權等的在線監(jiān)管，并進一步實現(xiàn)土地事故現(xiàn)場的實時應用指揮、月度季度綜合統(tǒng)計監(jiān)測、國土資源情況實時監(jiān)控、國土執(zhí)法監(jiān)察等，為國土資源的數(shù)字化管理提供動態(tài)監(jiān)測、決策輔助分析和事故預警預報。

1.1 綜合監(jiān)管庫

綜合監(jiān)管庫主要包括土地信息的綜合監(jiān)管、礦產資源信息監(jiān)管、地質環(huán)境動態(tài)監(jiān)管、地質災害綜合監(jiān)管等數(shù)據(jù)庫。通過抽稀、變換、加載等方式處理各監(jiān)管數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)。

1.2 綜合分析系統(tǒng)

1）土地資源分析系統(tǒng)，主要包括土地資源利用狀況分析、土地利用規(guī)劃和計劃分析、建設用地審批分析、土地供應分析、土地市場分析、土地登記管理分析、耕地補充分析和土地執(zhí)法分析等。對土地資源審批、供給、用處、補充、審查等信息進行分析，及時了解土地用地程度、行業(yè)用地走勢、計劃用地使用情況、違法占用用地、新增建設用地等情況，做到有效掌控用地審批流程，明確土地使用去向，為國土有關部門宏觀調控提供輔助決策。

2）礦產資源分析系統(tǒng)，建立采礦權監(jiān)管模型，實現(xiàn)對采礦權登記、礦產儲量、開發(fā)利用等情況的監(jiān)管，為控制礦權審批節(jié)奏、礦權過期管理、開發(fā)利用情況提供決策支持。

3）批后跟蹤系統(tǒng)，提供用地補查監(jiān)管、業(yè)務分類查詢、業(yè)務跟蹤追溯查詢等功能。

4）對比核查系統(tǒng)，將土地資源的審批、供應、利用、補充、查處等信息，與該地歷年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、遙感變化監(jiān)測圖斑數(shù)據(jù)等進行比對，能快速、準確地發(fā)現(xiàn)土地違法違規(guī)使用圖斑，為土地執(zhí)法人員提供違法用地線索，為土地利用規(guī)范提供服務。

1.3 輔助審核

實現(xiàn)對土地審批業(yè)務中的上報空間范圍進行落圖分析。系統(tǒng)涵蓋豐富的底圖成果，包括二調數(shù)據(jù)、土規(guī)數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、基本農田保護數(shù)據(jù)及違法用地圖斑數(shù)據(jù)等；將地塊邊界范圍與所需底圖疊加，可實現(xiàn)快速出圖、地類圖斑審查、疊加分析、規(guī)劃審批、比對分析等輔助審批功能。

1.4 預警預報處理系統(tǒng)

預警預報處理系統(tǒng)主要包括土地資源指標監(jiān)管、礦產資源指標監(jiān)管、土地資源預警、礦產資源預警、預警區(qū)間與信號燈管理、預警結果處理等功能。通過研究制定土地監(jiān)管指標體系，實現(xiàn)對地塊的供應和開發(fā)利用過程中的不正常狀況進行預警和分類處理。

2 系統(tǒng)架構設計

系統(tǒng)設計主要包括工程設計、數(shù)據(jù)庫設計和應用系統(tǒng)設計3個方面（圖1）。

圖1 系統(tǒng)整體架構圖

2.1 工程設計

在工程設計方面，突出重點，緊迫先行，按照業(yè)務應用需要的緊迫度，給予不同的優(yōu)先級，從而實現(xiàn)按需設計，密切應用。根據(jù)業(yè)務發(fā)展的需要，循序漸進，逐步培養(yǎng)信息化應用的氛圍，減輕工作模式信息化轉變帶來的阻力。

2.2 數(shù)據(jù)庫設計

國土資源核心數(shù)據(jù)庫根據(jù)系統(tǒng)建設的有關建庫規(guī)定，對不同類別、不同內容的海量數(shù)據(jù)進行加工、處理、重組和合并，提取、轉換、加載符合要求的數(shù)據(jù)；并按照數(shù)據(jù)分層管理原則，將處理后的數(shù)據(jù)按統(tǒng)一建庫標準進行入庫管理。此外，國土資源核心數(shù)據(jù)庫還能利用系統(tǒng)內置程序對數(shù)據(jù)源發(fā)生的變更或新增數(shù)據(jù)進行自動更新[4]。數(shù)據(jù)庫建設遵循標準化、一致性、完整性、有效性和便于維護5個原則。

在數(shù)據(jù)資源管理方面，建立數(shù)據(jù)中心，通過集中式與分布式相結合的數(shù)據(jù)管理機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與服務，并與省級和縣級平臺互聯(lián)互通。遵循國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)建設核心元數(shù)據(jù)的標準，運用關系模型與XML層次模型相結合的方法進行含目錄數(shù)據(jù)在內的元數(shù)據(jù)建模，使用具有XML特性全面支持的Oracle XML DB進行元數(shù)據(jù)存儲管理，與其他數(shù)據(jù)一起共享數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的成熟功能與特性?；诰W絡與分級存儲基礎架構，科學規(guī)劃土地監(jiān)管系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫的邏輯與物理布局，支撐對全部核心數(shù)據(jù)的高效管理和大規(guī)模共享應用。根據(jù)市級各類核心數(shù)據(jù)的特點和應用模式，設計各類數(shù)據(jù)庫實體對國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫的底層物理存儲的應用機制，支持數(shù)據(jù)庫對物理存儲的高效利用。

2.3 應用系統(tǒng)設計

在應用系統(tǒng)設計方面，統(tǒng)一標準、統(tǒng)籌規(guī)劃，采用面向服務的組件設計開發(fā)方法，使用主流開發(fā)語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)管理相關系統(tǒng)的各項功能，利用GIS的開發(fā)能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中與GIS相關的功能。采用B/S架構，設計開發(fā)專業(yè)的WebGIS應用管理系統(tǒng)，利用J2EE框架和Java語言進行編程?；赟OA分布式架構，對業(yè)務GIS功能進行基于SOAP協(xié)議的Web服務封裝，并通過J2EE框架和Java語言編程實現(xiàn)。利用ArcGIS Server SOAP API/REST API定制開發(fā)，實現(xiàn)符合WMS、WFS、WCS、WMTS協(xié)議的數(shù)據(jù)服務，提供地理數(shù)據(jù)、地圖、空間數(shù)據(jù)等類型的數(shù)據(jù)服務，通過對ArcGIS Server SOC接口的調用，對服務對象實施管理和監(jiān)控。對地圖表現(xiàn)環(huán)節(jié)，利用ArcObject的應用開發(fā)功能，重點圍繞地圖繪制渲染性能問題，通過動態(tài)與靜態(tài)圖層相結合、邏輯圖層、影像切片緩存、矢量切片緩存、場景切片緩存、直接數(shù)據(jù)庫鏈接、優(yōu)化索引格網等技術或機制優(yōu)化性能。對于應用服務器環(huán)節(jié)，通過調整操作系統(tǒng)和Web Logic，調整Java虛擬機設置、鏈接池管理，調優(yōu)執(zhí)行隊列線程，優(yōu)化TCP鏈接緩存，選用速度快的Java編譯器，優(yōu)化瓦片緩存等方式，提升數(shù)據(jù)應用服務性能。在服務實現(xiàn)邏輯上，通過配置有區(qū)別的上圖速率、科學選擇上圖內容、科學配置形成圖件的動態(tài)和靜態(tài)圖層、采用后臺異步執(zhí)行策略、緩存空間操作結果供重復利用、統(tǒng)一異步空間數(shù)據(jù)源可用性檢測、善用綁定變量、設計SQL語句、使用表函數(shù)等方式，提高數(shù)據(jù)應用服務質量和性能。

3 關鍵技術

1）采用數(shù)據(jù)庫表分區(qū)技術適應海量數(shù)據(jù)的高性能要求。將多源、多格式、多質量的數(shù)據(jù)成果分類整合形成各級核心數(shù)據(jù)庫內容，其工作具有質量目標廣泛、整合過程持續(xù)、應用穩(wěn)定、持續(xù)支持等特點。利用數(shù)據(jù)庫表分區(qū)技術，按照數(shù)據(jù)庫表和分區(qū)兩個級別，科學組織和存儲數(shù)據(jù)，如在短期內就可完成整個核心數(shù)據(jù)庫內容的入庫時，宜采取靜態(tài)分區(qū)策略；反之，宜采取動態(tài)分區(qū)策略。在實現(xiàn)各市級國土資源主題的數(shù)據(jù)庫整體性建設的同時，可獲得穩(wěn)定優(yōu)異的性能和強大的運行維護能力。

2）采用Portal技術統(tǒng)一桌面應用。江門市國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)設計的一個難題是整合現(xiàn)有的若干系統(tǒng)。本項目利用Portal技術實現(xiàn)系統(tǒng)界面整合。Portal是解決獲得信息和集成的一項重要技術，主要通過快速提取相關數(shù)據(jù)，操控多個后臺應用程序。作為對信息數(shù)據(jù)的唯一訪問入口，Portal集若干系統(tǒng)于一體，實現(xiàn)了自由切換和交流協(xié)作。

3）采用ESB企業(yè)服務總線實現(xiàn)服務管理與數(shù)據(jù)交換。運用ESB對已有各系統(tǒng)實現(xiàn)應用集成，平臺將基于服務總線ESB建立服務倉庫，充分發(fā)揮ESB的服務注冊、編排、發(fā)布、流程化以及消息路由等管理功能。依據(jù)日常業(yè)務需求，整合服務倉庫中存放的數(shù)據(jù)管理的各類服務，實現(xiàn)不同服務之間的交互和整合，使面向服務的體系結構充分發(fā)揮其作用。

4）SOA架構和Web Services實現(xiàn)系統(tǒng)的二次開發(fā)。采用企業(yè)級應用技術和組件設計江門市國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)，各業(yè)務應用管理平臺基于統(tǒng)一的業(yè)務平臺構建，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理模式、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)構件調用接口。這樣，既實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、業(yè)務子系統(tǒng)的模式統(tǒng)一，又保證了業(yè)務子系統(tǒng)的相對獨立、靈活和可擴展。同時，提供了標準的Web Services數(shù)據(jù)服務接口，為客戶的二次開發(fā)提供了完備的函數(shù)庫。

4 結 語

江門市國土“一張圖”及監(jiān)管系統(tǒng)將已有的電子政務平臺、土地規(guī)劃等系統(tǒng)進行嵌套，形成國土資源管理關鍵業(yè)務的信息化體系，實現(xiàn)了與各級的銜接。該系統(tǒng)的完成提高了江門市國土資源局在土地監(jiān)察執(zhí)法與監(jiān)管等方面的業(yè)務水平。

[1] 黃俊,朱思源．柳州國土資源“一張圖”管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]．安徽農業(yè)科學,2010(20)∶10 978-10 980

[2] 易映輝,李友豐,朱雪輝,等．基于GIS的土地執(zhí)法監(jiān)察管理信息系統(tǒng)設計與研究[J]．測繪科學,2009(增刊2)∶203-204,212

[3] 陳述彭．不放過對每一塊土地的監(jiān)管[J]．國土資源遙感,2005(3)∶1-4

[4] 黃志勤,馮義從,鐘沛林,等．四川省國土資源一張圖數(shù)據(jù)庫及管理平臺設計與實現(xiàn)[J]．資源與人居環(huán)境,2013(12)∶35-38

[5] 韓杰．基于GIS的土地監(jiān)察管理信息系統(tǒng)關鍵技術研究[J]．測繪通報,2007(6)∶58-60

[6] 趙國平．國土資源一張圖數(shù)據(jù)庫構建關鍵技術探索[J]．卷宗,2013(10)∶226-227

[7] 胡亞磊．基于“一張圖”模式下的土地登記系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]．贛州∶江西理工大學,2012

[8] 耿襯．基于“一張圖”的土地資源綜合監(jiān)管平臺的設計與實現(xiàn)[D]．贛州∶江西理工大學,2012

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.09.013

P208

B

1672-4623（2016）09-0040-03

魏瑄，碩士研究生,工程師，研究方向為CORS、數(shù)字城市、在線巡查系統(tǒng)及遙感監(jiān)測。

2016-07-15。