青州市城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)整合集成技術(shù)方法研究

張文信，王立波，郭華，秦曉敏

(1.山東省土地調(diào)查規(guī)劃院，山東 濟南 250014；2.青州市國土資源局，山東 青州 262500)

技術(shù)方法

青州市城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)整合集成技術(shù)方法研究

張文信1，王立波2，郭華2，秦曉敏1

(1.山東省土地調(diào)查規(guī)劃院，山東 濟南 250014；2.青州市國土資源局，山東 青州 262500)

隨著國土數(shù)據(jù)的生成和收集技術(shù)迅猛發(fā)展,海量的數(shù)據(jù)匯集到國土部門，國土資源領(lǐng)域悄然進入大數(shù)據(jù)時代，為適應(yīng)新時期國土工作的新特點，構(gòu)建數(shù)字國土,青州市國土局通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的整合構(gòu)建了城鄉(xiāng)一體化地籍信息管理平臺，建立了完善的數(shù)據(jù)采集，更新、查詢和應(yīng)用機制，深入挖掘了數(shù)據(jù)潛力，實現(xiàn)了土地數(shù)據(jù)的動態(tài)化管理與應(yīng)用，有力地促進了城鄉(xiāng)建設(shè)用地統(tǒng)一市場的構(gòu)建，并且通過系統(tǒng)良好的兼容性與靈活的數(shù)據(jù)接口形式，將使其成為國土資源數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的重要節(jié)點，為國土資源管理進入大數(shù)據(jù)時代邁出了堅定的一步。

城鄉(xiāng)一體化；地籍信息；數(shù)據(jù)整合集成；應(yīng)用平臺

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)的生成和收集技術(shù)迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長態(tài)勢，海量的數(shù)據(jù)匯集到國土部門，國土資源領(lǐng)域悄然進入大數(shù)據(jù)時代[1-4]，面對海量的數(shù)據(jù)，只有建立完善、高效、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的國土資源數(shù)據(jù)資源體系，才能有效匯聚整合土地、不動產(chǎn)、地質(zhì)礦產(chǎn)等各類數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效管理與應(yīng)用[5-6]，使國土資源管理工作適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代海量、多元數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用需求[7]，青州市國土資源局建設(shè)完成了青州市城鄉(xiāng)一體化地籍信息數(shù)據(jù)整合及管理平臺，實現(xiàn)了對國土資源的動態(tài)管理和國土數(shù)據(jù)的有效梳理與應(yīng)用。

1 研究背景與目標(biāo)

青州市城鄉(xiāng)一體化地籍信息數(shù)據(jù)整合及管理平臺建設(shè)試點項目工程，旨在統(tǒng)一目前地籍調(diào)查成果中土地利用與土地權(quán)屬兩大要素數(shù)據(jù)的管理單元和編碼方式，實現(xiàn)城鄉(xiāng)地籍?dāng)?shù)據(jù)整合，探索城鄉(xiāng)一體化地籍管理模式。

城鄉(xiāng)一體化地籍信息管理是基于現(xiàn)代地籍概念，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及空間信息技術(shù)為支撐[8]，在已有的土地使用權(quán)宗地、集體土地所有權(quán)宗地、集體建設(shè)用地使用權(quán)宗地、宅基地等土地權(quán)屬調(diào)查、登記成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合第二次土地調(diào)查成果中的1∶1萬土地利用調(diào)查成果，按土地權(quán)屬和土地利用管理的要求，對土地權(quán)屬和土地調(diào)查成果進行集成整合，建立完善的數(shù)據(jù)采集，更新、查詢和應(yīng)用機制，實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、動態(tài)地掌握全市的各類土地數(shù)據(jù)資源的數(shù)量、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和空間布局，實現(xiàn)對土地利用狀態(tài)全程監(jiān)管，在兼顧信息系統(tǒng)功能完善的同時，實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化地籍管理，進一步提升土地管理信息化水平。使土地流轉(zhuǎn)實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，從而實現(xiàn)土地管理各項工作的信息化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化[9]，而數(shù)據(jù)整合與集成管理是研究目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵(圖1)。

圖1 數(shù)據(jù)庫整合集成流程圖

2 數(shù)據(jù)整合

國土資源數(shù)據(jù)受調(diào)查用途、時點及管理方式等限制，具有數(shù)據(jù)海量、全覆蓋、空間性強、動態(tài)變化、類型和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、來源廣泛等特點[10]。并且不同類型的數(shù)據(jù)往往具有不同的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與時空特征[11]，數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，較為混亂，因此數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一成為數(shù)據(jù)庫集成的基礎(chǔ)。

已有數(shù)據(jù)主要包括覆蓋全市的地籍區(qū)、地籍子區(qū)；覆蓋全市的使用權(quán)宗地和集體土地所有權(quán)宗地；覆蓋全市的農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)處理前首先對地籍管理區(qū)進行整理，然后對數(shù)據(jù)進行完整性檢查和準(zhǔn)確性檢查，以消除數(shù)據(jù)缺陷，統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、屬性結(jié)構(gòu)等，補充缺失字段，使數(shù)據(jù)達到《城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)》[12]中的要求。同時剔除錯誤和過期數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)保持現(xiàn)勢性和準(zhǔn)確性。其次，從圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩方面來對數(shù)據(jù)進行檢查與處理。

2.1 地籍管理區(qū)的整理

地籍區(qū)和地籍子區(qū)是地籍管理的基本單元，已有成果中的地籍區(qū)、地籍子區(qū)與使用權(quán)邊界、集體所有權(quán)邊界、行政區(qū)界個別地方存在沖突，因此地籍管理區(qū)的整理、規(guī)范工作首當(dāng)其沖。地籍管理區(qū)的整理工作主要包括：檢查各類數(shù)據(jù)內(nèi)部的重疊、縫隙及空洞，各層數(shù)據(jù)之間的縫隙等。檢查各層數(shù)據(jù)中必要字段的屬性內(nèi)容是否完整、是否有異常值等。通過修改、完善形成統(tǒng)一的地籍分區(qū)。

2.2 圖形數(shù)據(jù)處理

對已有圖形數(shù)據(jù)賦予統(tǒng)一的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)格式以及統(tǒng)一的屬性字段，形成數(shù)據(jù)間的直接關(guān)系，建立起數(shù)據(jù)間的溝通橋梁。在統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時，以高精度圖形數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對低精度數(shù)據(jù)進行整理、優(yōu)化，提高小比例尺數(shù)據(jù)的精度和數(shù)據(jù)質(zhì)量，最大限度挖掘數(shù)據(jù)潛力。對實體對象拓撲錯誤的數(shù)據(jù)進行修改，糾正數(shù)據(jù)之間的拓撲錯誤、接邊錯誤、重疊及空洞。對點、線、面等實體對象進行調(diào)整后重新建立拓撲關(guān)系，使其滿足數(shù)據(jù)邏輯一致性要求。

2.3 屬性數(shù)據(jù)處理

對屬性數(shù)據(jù)檢查處理主要是為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性，通過去掉冗余數(shù)據(jù)，補足缺失數(shù)據(jù)，修改異常數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。同時對各類數(shù)據(jù)中相同要素圖層進行歸并，刪除重復(fù)內(nèi)容，提煉成唯一圖層，使其滿足整合數(shù)據(jù)庫要素圖層唯一性要求。

3 數(shù)據(jù)集成入庫

3.1 數(shù)據(jù)屬性字段維護

將整合后的數(shù)據(jù)進行梳理，完善宗地的權(quán)屬性質(zhì)、權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、坐落單位代碼、坐落單位名稱及宗地代碼等字段的內(nèi)容，在空間上保持與行政區(qū)一致，行政村內(nèi)部參照權(quán)屬單位代碼表進行完善。同時對語義相同的屬性項名稱、屬性代碼和屬性值表達設(shè)定統(tǒng)一的規(guī)則和格式，使屬性項名稱和屬性代碼保持唯一，同時保持屬性值表達的語義一致。

3.2 圖層設(shè)計

根據(jù)《城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn),分別建立控制點、行政區(qū)劃、行政界線、等高線、高程點、權(quán)屬區(qū)、權(quán)屬界線、權(quán)屬拐點、圖斑、線狀地物、零星地類、地類界線、注記等圖層。

3.3 數(shù)據(jù)檢查及入庫

對經(jīng)過處理后的圖形與屬性數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性檢查；符合標(biāo)準(zhǔn)后，將檢查合格的全部數(shù)據(jù)文件進行入庫。入庫的同時建立了分圖幅索引和系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典設(shè)計是有關(guān)屬性字段的重要數(shù)據(jù)描述[13],該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立的數(shù)據(jù)字典包括土地利用現(xiàn)狀分類字典、行政代碼字典、權(quán)屬性質(zhì)字典、權(quán)屬單位所屬部門字典和屬性字段描述字典等。通過數(shù)據(jù)字典，構(gòu)建起圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的橋梁。

在建庫過程中不同比例尺的數(shù)據(jù)分別建庫、獨立存儲，解決了不同中央子午線數(shù)據(jù)在保證空間數(shù)據(jù)不變形、屬性數(shù)據(jù)不損失的前提下，同一平臺管理的問題，保證了數(shù)據(jù)的無損應(yīng)用。

最終以宗地地籍調(diào)查、土地登記圖件、地籍測繪數(shù)據(jù)以及文本檔案資料為基本信息源，建立地籍信息數(shù)據(jù)庫，并以此為基礎(chǔ)做到日常更新。根據(jù)不同需要，可以對數(shù)據(jù)進行合并歸類，如依據(jù)土地調(diào)查和調(diào)理，整理修改后形成年度變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫。

4 管理平臺

在專題數(shù)據(jù)庫建立的基礎(chǔ)上，依托ArcGIS軟件進行了基于組件和面向服務(wù)的架構(gòu)體系開發(fā)[14]，建立了城鄉(xiāng)一體化地籍管理應(yīng)用平臺，實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)海量數(shù)據(jù)的組織管理、數(shù)據(jù)庫維護更新、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)使用分發(fā)等數(shù)據(jù)庫管理功能。

平臺搭建了可視化的數(shù)據(jù)圖層組織、視圖加載、數(shù)據(jù)展現(xiàn)、后臺更新維護等基礎(chǔ)功能模塊，通過友善的人機界面直觀地將信息反映在操作人員面前，提高了工作效率，降低了工作成本。并通過動態(tài)的數(shù)據(jù)流對土地利用現(xiàn)狀進行實時、動態(tài)的監(jiān)控，從而能夠?qū)崟r地掌握全市范圍內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀與變化趨勢(圖2)。

圖2 系統(tǒng)平臺架構(gòu)

4.1 數(shù)據(jù)采集與更新

平臺具有實時的數(shù)據(jù)采集與更新功能，可通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實時獲取數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能根據(jù)不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的特點，制訂合理的更新制度，實現(xiàn)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都能有效地進行更新數(shù)據(jù)的快速入庫，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)一，并支持海量數(shù)據(jù)下的增量更新管理。數(shù)據(jù)的及時更新增強了國土數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性，并且通過數(shù)據(jù)的不斷更新可以形成流動的數(shù)據(jù)流，使得國土資源管理真正實現(xiàn)實時、動態(tài)、無縫[15]。

4.2 數(shù)據(jù)維護與查詢

平臺定期對數(shù)據(jù)進行檢索，對新入庫的數(shù)據(jù)進行檢查，對已過期數(shù)據(jù)而沒有更新的數(shù)據(jù)進行提醒處理，大大降低了人員的工作強度與工作壓力。由于平臺數(shù)據(jù)間建立了一致的邏輯關(guān)系，完整的字段屬性，統(tǒng)一的編碼體系，為實現(xiàn)高速查詢提供了便利，系統(tǒng)可根據(jù)用戶要求提供多樣化的查詢功能，同時平臺用戶可根據(jù)自己需要自己定制查詢語句，使得用戶按照需要進行查詢，方便靈活、準(zhǔn)確度高。

4.3 數(shù)據(jù)分析與決策

平臺通過統(tǒng)一的宗地編碼為紐帶，將不同類型的土地數(shù)據(jù)整合為一體，數(shù)據(jù)數(shù)量和質(zhì)量大為提升，數(shù)據(jù)的多樣性前所未有的豐富，因此在數(shù)據(jù)分析方面具有較大的優(yōu)勢與便利，不同類型的數(shù)據(jù)間實現(xiàn)了互聯(lián)與交互操作[16]，使得分析結(jié)果更加準(zhǔn)確與全面，能更好地服務(wù)于決策。同時，系統(tǒng)可與其他部門互聯(lián)，與相關(guān)數(shù)據(jù)形成聯(lián)動，通過平臺進行直觀的顯示與輔助分析，使決策者可以更加直觀、實時了解周邊土地、環(huán)境、人口、資源的相互關(guān)系，綜合評估，提高決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性[17]。在未來更廣泛區(qū)域的數(shù)據(jù)整合工作完成后，隨著數(shù)據(jù)量的擴大，能為決策提供更準(zhǔn)確，全面的信息支持。實現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代國土資源管理“大數(shù)據(jù)、大分析、大決策”[18]的要求。

4.4 報表輸出

平臺在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上開發(fā)了專用的報表軟件和圖像軟件，可以對外輸出專題報表和專題地圖等實用性圖表。平臺在保證系統(tǒng)基本功能的前提下，著重提高數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的可擴展性。通過組件式開發(fā)，系統(tǒng)具有豐富靈活的用戶接口，具有較強的可擴展性，使平臺的應(yīng)用更加的靈活、廣泛，服務(wù)與支撐功能更為強大。

5 結(jié)語

青州市以城鄉(xiāng)一體化地籍信息數(shù)據(jù)整合及管理平臺建設(shè)試點項目工作為契機，通過對土地權(quán)屬數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理及兩者間的聯(lián)動變更，實現(xiàn)地籍管理的城鄉(xiāng)區(qū)域全覆蓋。打破了數(shù)據(jù)分散使用的狀態(tài)，借助內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)的同步更新與服務(wù)應(yīng)用。實現(xiàn)了全地域、全業(yè)務(wù)、全流程的信息化管理，打造區(qū)域國土資源數(shù)據(jù)中心。

同時地籍信息管理平臺具有較好的兼容性，其靈活的接口形式、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以便捷的與不同層次的數(shù)據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)，為實現(xiàn)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供了可能。通過其完善的數(shù)據(jù)處理與分析能力能夠擔(dān)負基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供應(yīng)用的職能，能夠為更高層次的數(shù)據(jù)應(yīng)用提供堅實的數(shù)據(jù)支撐，而應(yīng)用管理系統(tǒng)則為上一級的數(shù)據(jù)分發(fā)與底層應(yīng)用創(chuàng)造了條件。作為城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)庫整合的試點，踏出了國土資源大數(shù)據(jù)管理時代堅實的一步，為全省乃至全國城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)庫的建立摸索了道路，提供了有益的經(jīng)驗，為國土資源各級數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通提供了抓手。

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StudyonIntegrationTechnologyofUrbanandRuralIntegrationDatainQingzhouCity

ZHANG Wenxin1, WANG Libo2, GUO Hua2, QIN Xiaomin1

(1.Shandong Land Surveying and Planning Institute, Shandong Jinan 250014, China；2. Qingzhou Bureau of Land and Resources, Shandong Qingzhou 262500, China)

Accompanying with rapid development of land data generation and collection technology, massive amounts of data have collected into land department, and land and resources field has quietly come into the era of large data. In order to adapt to the new characteristics of land and resources work in new period and construct digital land, through the integration of existing data, a unified urban and rural cadastral information management platform has been established by Qingzhou Bureau of Land and Resources. Perfect data collection, updating, query and application mechanism has been established, data potential has been digged, dynamic management of land data has been realized, and the construction of a unified market for urban and rural construction land has been built. Through good compatibility and flexible data interface form of this system, It will become an important node in the land and resources data system. Land resources management can come into the era of big data.

Urban and rural integration; cadastral information; Integration and consolidation of data; application platform

2017-05-04；

2017-06-05；

陶衛(wèi)衛(wèi)

張文信(1976—)，男，山東聊城人，高級工程師，主要研究方向為土地利用與管理；E-mail：82094526@qq.com

D632.1

B

張文信，王立波，郭華，等.青州市城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)整合集成技術(shù)方法研究[J].山東國土資源，2018,34(1)：77-80.ZHANG Wenxin, WANG Libo, GUO Hua,etc.Study on Integration Technology of Urban and Rural Integration Data in Qingzhou City[J].Shandong Land and Resources, 2018,34(1)：77-80.