省市縣一體化農村土地承包管理系統(tǒng)構建研究

倪慧珠,傅月波,萬術海,馮柏棟

(浙江省第二測繪院，浙江 杭州 310012)

承包地是農民最重要的財產，我國擁有2.3億承包農戶，10幾億承包地塊，由于歷史原因各地存在農戶承包地塊面積不準、四至不清等問題。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的推進，地塊界線不清引起的糾紛日顯突出，采用登記簿、臺賬等傳統(tǒng)的農村土地承包經營權的管理方式越來越不能滿足管理需求。承包地塊是具有一定形狀、大小、空間位置的地理要素，可以通過測繪等技術手段精確地表示其面積及四至情況[1-2]。隨著農村土地承包經營權確權頒證工作的開展，地塊面積、地塊歸屬等問題將逐一得到解決[3]，同時還將形成集承包關系表、圖件、空間信息為一體的農村土地承包經營權數(shù)據(jù)庫。浙江省政務云平臺基于云計算、大數(shù)據(jù)等技術，可實現(xiàn)全省農村土地承包經營權數(shù)據(jù)在線發(fā)布、省市縣業(yè)務協(xié)同，從而保證了各部門互聯(lián)互通和開放共享。

浙江省農村土地承包經營權管理系統(tǒng)，通過關系型數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫整合全省承包地塊的空間位置和權屬信息，利用地圖學原理對承包地的土地類別以多種地圖渲染方式進行顯示，通過地理信息空間查詢與分析能力提供多入口多渠道的“以人查地，以地查人”的調查成果的綜合展示，基于政務云平臺建設服務于承包合同、土地流轉、土地承包糾紛仲裁等日常業(yè)務需求[4-5]，實現(xiàn)省、市、縣三級業(yè)務互聯(lián)互通，為建立土地承包經營權登記制度提供技術保障。

1 關鍵技術

1.1 基于矢量切片的農經權地圖服務框架

為了在網頁上能快速瀏覽地圖，讓用戶有更好的視覺感受，WebGIS一直使用金字塔技術將配置好的地圖進行切片形成一系列的瓦片，但瓦片本身是一張圖片，無法進行一些鼠標點擊查詢等空間交互操作。于是引入了點線面矢量圖層，通過后臺獲取矢量地理數(shù)據(jù)[6]，然后在前端將其繪制成點線面元素，便能通過鼠標進行點擊查詢等交互操作[7]，這種矢量柵格一體化的數(shù)據(jù)組織方式可應用于數(shù)據(jù)量比較小的一些系統(tǒng)上，但對于浙江省的省級農村土地承包這種大數(shù)據(jù)的交互查詢就存在一定的問題[8]。

基于此，本文引入了矢量切片。它是一種利用協(xié)議緩沖(Protocol Buffers)技術的緊湊型二進制格式來傳遞信息，利用一系列儲存的內部數(shù)據(jù)來繪制地圖[9]。將矢量數(shù)據(jù)以建立金字塔的方式[10]，像柵格切片那樣分割成許多描述性文件，以GeoJson格式或pbf等自定義格式組織，在前端根據(jù)顯示需要請求不同的矢量瓦片數(shù)據(jù)進行Web繪圖[11]，客戶端可以直接進行要素查詢、動態(tài)符號渲染甚至是空間分析等復雜操作[12]。因此，本系統(tǒng)構建了基于矢量切片的農經權地圖服務，如圖1所示，用于實現(xiàn)浙江省農村土地的地圖可視化及圖屬查詢功能。

圖1 農經權地圖服務架構

系統(tǒng)對地塊、行政區(qū)劃圖層進行矢量切片，一個矢量切片會以緊湊的解析格式包含所有相對應幾何圖形和地塊編碼、地塊名稱等屬性，矢量切片采用可對地理要素進行編碼的GeoJSON格式來存儲。GeoJSON格式瓦片示例如圖2所示，將生成的矢量瓦片數(shù)據(jù)存儲在文件系統(tǒng)中，瓦片數(shù)據(jù)以列號命名，保存于按級別、行號建立的嵌套文件夾中。

圖2 GeoJSON矢量切片存儲示例

基于地圖服務設計實現(xiàn)矢量切片構建[13-14]，將浙江省行政區(qū)劃數(shù)據(jù)(如圖3所示)和浙江省農村土地地塊數(shù)據(jù)(如圖4所示)構建矢量瓦片金字塔模型，作為數(shù)據(jù)瀏覽的基礎圖層?；贠penLayers瀏覽器端可視化引擎，加載顯示上述圖層，實現(xiàn)基于切片地圖的億級土地矢量數(shù)據(jù)多尺度瀏覽。在此基礎上，根據(jù)地圖漫游級別和中心位置，查詢地塊信息，加載對應行政區(qū)劃、空間網格等空間區(qū)域的各項與土地相關聯(lián)的信息，以數(shù)據(jù)表等方式進行集成展現(xiàn)，實現(xiàn)圖形、屬性的實時關聯(lián)和融合展現(xiàn)。

圖3 浙江省行政區(qū)劃矢量切片效果

圖4 承包地塊矢量切片效果

1.2 多角度綜合成果數(shù)據(jù)展示

系統(tǒng)利用GIS技術在圖形管理、索引建立、空間分析和可視化展示方面的優(yōu)勢[15]，提供地圖渲染、圖屬互查、統(tǒng)計匯總和交互統(tǒng)計功能，利用多種地圖渲染方式和多入口圖屬互查功能多角度的實現(xiàn)綜合成果數(shù)據(jù)展示。利用地圖學原理中的分類渲染和地圖注記，增加對于農田土地利用類型和承包方名稱及合同面積的信息顯示，讓用戶更一目了然地感知地塊的自然屬性和經濟屬性(如圖5所示)。系統(tǒng)對權屬信息中的六大實體：承包方、發(fā)包方、承包合同、經營權證、登記簿、流轉合同，空間信息中的地塊，設計多入口的關聯(lián)式查詢機制，即滿足“以人查地”和“以地查人”的需求。系統(tǒng)可由承包戶入口查詢承包地塊的分布，既可以瀏覽其承包的所有地塊范圍，也可以逐一縮放瀏覽；也可以查詢某行政區(qū)下姓“王”的承包方信息，包括承包方代表信息、地塊信息、家庭成員信息，并對地塊信息逐一定位瀏覽(如圖6所示)；也可由流轉信息入口查詢流轉的所有地塊范圍，可以進一步查詢每個地塊的詳細情況，或瀏覽所有承包農戶列表。

圖5 地圖渲染展示

圖6 多入口圖屬互查展示

1.3 面向省市縣三級的農經權業(yè)務監(jiān)管體系

系統(tǒng)基于政務云平臺，共享浙江省測繪與地理信息局共建共享平臺的地圖成果，建設全省一個數(shù)據(jù)庫，一個管理平臺，滿足全省各縣市農村土地承包經營權確權、登記、頒證，流轉、仲裁、統(tǒng)計分析等業(yè)務需求。在業(yè)務監(jiān)管體系方面，省級層面可實現(xiàn)動態(tài)接收市級土地承包管理登記上報數(shù)據(jù)，對全省土地登記情況統(tǒng)一查詢、 統(tǒng)計、分析和監(jiān)管、登記信息共享和社會服務等功能。市級層面可實現(xiàn)動態(tài)接收縣級農村土地承包管理登記上報成果并檢查，對全市農村土地承包經營權登記信息查詢統(tǒng)計分析、信息共享和社會服務等功能?？h級層面可實現(xiàn)

鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村的農村土地承包經營權登記信息查詢統(tǒng)計，也能實現(xiàn)變更登記、頒證，流轉、仲裁等日常業(yè)務辦理。

2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1 政務云環(huán)境下的系統(tǒng)架構

系統(tǒng)采用B/S架構，適配當下主流瀏覽器，采用SSM(Spring+SpringMVC+Mybatis)框架進行架構，使用MVC架構模式的思想，將web層進行職責解耦，使用請求-響應模型。為快速并發(fā)響應地塊和行政區(qū)切片服務，后臺采用響應速度快、易于擴展的Node.js作為地圖服務器，Node.js 使用事件驅動，非阻塞I/O模型而得以輕量和高效。通過多層次架構。以政務云提供的虛擬化操作系統(tǒng)、PostGIS數(shù)據(jù)庫，及政務內網資源為支撐[16]，共建共享浙江省測繪與地理信息局的省交換共享平臺的數(shù)字正射影像圖及矢量圖成果作為底圖數(shù)據(jù)，以農村土地承包經營權數(shù)據(jù)為核心，實現(xiàn)了確權登記管理、流轉登記管理、糾紛仲裁管理，系統(tǒng)技術路線如圖7所示。

圖7 系統(tǒng)技術路線

2.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

系統(tǒng)用于土地承包數(shù)據(jù)成果查詢與展示，實現(xiàn)承包合同、土地流轉、土地承包糾紛仲裁等管理服務的網上運行，為各級農業(yè)部門開展日常業(yè)務提供支持，與不動產數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、現(xiàn)代農業(yè)地理信息系統(tǒng)和省地理空間數(shù)據(jù)交換平臺進行信息共享。系統(tǒng)包含確權登記業(yè)務管理、地圖展示及查詢統(tǒng)計分析、系統(tǒng)權限管理、數(shù)據(jù)交換與共享等主要模塊。

1)確權登記業(yè)務管理。根據(jù)實際辦公情況和農經權各個業(yè)務的特點，系統(tǒng)將農經權業(yè)務劃分為三類：確權登記、流轉登記和糾紛仲裁。確權登記包括初始登記、變更登記、更正登記和注銷登記。系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務跟蹤管理的需求，設置了待辦業(yè)務查詢、已辦結業(yè)務管理和業(yè)務進度跟蹤。

2)地圖展示及查詢統(tǒng)計。浙江省有90個縣、27 997個行政村、1 275萬戶農村土地承包方、3 989萬人農村人口，涉及原始數(shù)據(jù)量估算量為21 420 G，進入網絡版初始數(shù)據(jù)估算量為7 168 G。為設計一個高效快速響應的地圖服務，農經權系統(tǒng)網絡版根據(jù)不同層級采用傳統(tǒng)切片與矢量切片相結合的方式構建地圖服務。系統(tǒng)還提供農經權相關承包關系、流轉信息的查詢及統(tǒng)計分析，信息查詢可根據(jù)條件、繪點、繪線、繪面的方式進行地塊查詢。

3)系統(tǒng)權限管理。系統(tǒng)面向省、市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)四級用戶，包含多個業(yè)務流程與環(huán)節(jié)，涉及到不同菜單訪問權限。從用戶和工作流的角度出發(fā)，系統(tǒng)設計了用戶權限控制策略。訪問控制權限的控制需考慮：行政單元級別、不同行政區(qū)、不同工作人員、不同職務、不同部門、不同業(yè)務流程、不同環(huán)節(jié)、不同操作等。

4)數(shù)據(jù)交換與共享。農經權系統(tǒng)網絡版以確權登記成果圖形數(shù)據(jù)和土地權屬數(shù)據(jù)為支撐，為現(xiàn)代農業(yè)地理信息系統(tǒng)、不動產登記信息系統(tǒng)和省地理空間數(shù)據(jù)共享平臺預留了數(shù)據(jù)共享的接口，通過適當改造能快速與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享。

3 結 論

系統(tǒng)通過矢量切片與柵格切片相結合方式構建了地圖服務，將GIS的地圖渲染、圖屬互查等功能有機地用于農村土地承包經營權數(shù)據(jù)展現(xiàn)中，為海量農村土地承包經營權地圖訪問、為土地承包調查建庫、匯交管理方面的工作提供了有效、便捷的技術手段；通過建立省市縣三級互聯(lián)互通的監(jiān)管體系，打破各級農經管理部門日常業(yè)務的信息壁壘，為實現(xiàn)農村土地承包數(shù)據(jù)動態(tài)管理提供了有力的技術保障。浙江省將于2018年底完成全省的農村土地承包經營權頒證工作，全省各縣市形成海量數(shù)據(jù)成果，建設基于政務云環(huán)境的農村土地承包管理系統(tǒng)實現(xiàn)農經管理的信息化、網絡化對農經權管理工作具有重要意義，不僅可以實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的信息化管理，而且基于政務云環(huán)境的搭建有利于數(shù)據(jù)的安全性。浙江省農村土地承包管理系統(tǒng)目前已在12個試點縣試運行，同時也將在加強土地承包經營權信息的管理和應用、保障農民合法權益、引導土地經營權有序流轉、加快建設現(xiàn)代農業(yè)提供技術平臺。

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