如何设计地籍管理系统

摘要:随着第二次全国土地调查的深入开展，全国各省市土地主管部门对地籍管理系统提出了新的要求。由于本次调查涉及的数据类型非常广泛，而且大多数地籍管理系统都是在单一平台的基础上开发的，当数据类型不统一时，会给管理带来很大的不便。因此，开发兼容多种数据类型的地籍系统成为当前的发展热点。首先介绍了地籍管理系统的开发背景，然后阐述了系统的总体架构、数据库设计、系统功能设计和技术要点。关键词:地理信息系统；ArcGISMapGIS地籍管理；数据库设计1系统设计背景2006年2月，国务院发布《关于开展第二次全国土地调查的通知》(国发200638号)，决定从2007年7月起开展第二次全国土地调查(以下简称第二次调查)。作为一项重要的国情国力调查，第二次调查的目的是全面摸清我国土地利用现状，掌握真实的土地基础数据，建立健全土地调查、统计和登记制度，实现土地资源信息社会化服务，满足社会经济发展和土地资源管理的需要。其主要任务包括以下几个方面:(1)农村土地调查，包括农村土地利用现状调查和农村土地权属调查；(2)城市土地调查；(3)基本农田调查；(4)建设各级土地利用数据库，包括建立四级土地利用数据库和建立市县地籍管理系统。(5)成果总结。由于本次调查覆盖面广，全国各省市在调查中使用的地理信息平台不尽相同，甚至同一省市由于调查单位不同，使用的平台也不尽相同。数据提交给上级管理部门后，给管理带来了很大的不便。考虑到目前主流的GIS平台是MapGIS和ArcGIS，本系统选择MapGIS6.7和ArcGIS9.2作为开发平台，围绕第二次调查的主要任务进行省市级管理的设计。2总体架构本地管理信息系统是基于网络环境的客户机/服务器和浏览器/服务器的混合结构。根据不同用户的特点和需求，采用不同的开发技术，灵活提供多层次的分布式应用服务。其中数据库采用SQL SERVER2005的Oracle10G或ArcGis 9.2(ArcSDE和ArcIMS)，MapGis平台采用MapGis6.7，整体架构如图1所示。3数据库设计3.1数据库模型本地籍管理信息数据库是一个大规模的树状基础空间数据库，通过多级分类编码体系构建多粒度空间数据集。在海量地籍信息数据库中，利用省、市、县粒度数据集分类编码形成的行政区划索引，可以快速检索到相应的数据，如图2所示。通过该机制，系统最终实现了物理上分离的多源、多尺度、多投影的一体化管理，实现了图形数据浏览、查询、统计的动态交互和自动切换，实现了所有数据的逻辑整合，便于更新和使用。中国论文下载中心(1)基础地理要素数据。包括行政区划、等高线、高程点、特征要素、注记、图层等。(2)土地利用现状数据。1:1万土地利用现状数据，包括地类图、线状要素、零星要素、权属界线(含村界)、地类界线、符号注记等。(3)城镇地籍数据。1:500城镇地籍数据，包括界址点、边界线、宗地、宗地注记和城镇土地利用现状数据。(4)农村地籍数据。包括场地点、场地线、地块和地块注释。(5)遥感影像数据。通过遥感影像，可以快速、准确地获取大面积、全面的专题信息。(6)元数据。元数据是描述数据的数据。在地理空间数据中，元数据是解释数据的内容、质量、状态和其他相关特征的背景信息。(7)其他业务数据。主要是地籍业务管理中涉及的业务数据，如土地纠纷管理数据、灾毁土地数据等。，包括各种表格、项目信息等。3.3数据库设计的技术要点(1)基于海量GIS数据库设计的地籍管理整体数据量巨大，覆盖地理信息范围广，具有海量的特点。随着数据库的建设，数据量将呈指数级增长。而且数据类型复杂，按空间特征划分，包括空间数据和非空间数据；根据存储方式，包括数据库数据和文件数据；根据数据关系，包括结构化数据和非结构化数据。如何有效地管理和应用这些海量数据是空间数据库设计的关键因素。对于海量空间数据库的管理，除了遵循GIS数据库的设计原则外，还需要制定统一的编码标准。(2)参照国家和部颁相关标准建立数据库编码体系，建立省市地籍信息标准编码体系。在整合不同来源和介质的数据的同时，最大限度地提高数据库对各类数据的适应性，在尽可能保证各类数据信息完整性的基础上，灵活定义数据操作所需的配置信息，将构建的基础数据资源纳入数据库进行应用。形成统一的地籍管理信息化建设标准规范和标准编码，包括制定地籍信息标准编码体系，制定地籍基础数据库存储规范。(3)数据库管理的基础地理框架和粒度以县级数据集为基本存储管理粒度，按照行政区划、图幅、要素分层的原则进行合理存储和组织，使用市县联合表索引，保证不同行政单元、不同格式数据的合理组织和有效调用；空间分幅索引用于保证具有相同空间范围的不同要素图层的空间数据图层具有完全相同的空间范围，从而实现数据库的空间一致性；要素的层次索引用于保证同一要素图层和不同空间分区的空间数据图层具有完全相同的属性信息结构，从而实现空间数据库属性的一致性。4系统功能设计(1)空间分析:包括导入范围分析、任意范围分析和区域缓冲区分析。分析完成后给出空间分析结果和统计结果，主要利用GIS裁剪分析改变功能。分析结构记录在历史中。(2)统计:按行政管辖和年份，根据二次调查，标注土地利用、基本农田、城镇地籍相关统计表。首先，基础汇总数据是从县级地理数据中汇总出来的。发布或提交汇总结果时，按行政区域从基础汇总数据中提取数据，生成汇总结果。统计表的格式包括EXCLE和ACESS格式，字段按照二次调查标准执行。统计分析的结果被记录在历史中。(3)打印出地图:包括按行政区域出图和按图幅出图，图例采用第二次调查规定的图例；可以设置光环线。绘图结果记录在历史中。(4)数据查询:分析点击图元属性搜索功能模块，根据指定条件搜索图元，并对查询到的图元进行统计。(5)辅助审核:支持导入新项目、交互新建项目、出图项目、制表项目统计；项目建立后，由数据库管理。(6)业务办理:主要包括地籍登记、发证等业务办理。(7)文件管理:文件按行政区域和年份存放在相应辖区的数据库中进行统一管理；C/S和B/S版块可以浏览文档，文档可以在数据维护端进行修改和更新。(8)数据维护:维护空间数据、文档数据和系统配置信息。(9)数据转换:提供ArcGis的shape、coverage、Geodatabase和MipGis格式的相互转换功能；提供ArcGis的形状、coverage、地理数据库、MipGis格式和VCT格式之间的转换。(10)数据变更:提供可恢复的交互式数据变更功能，变更有历史记录。(11)其他功能:包括动态投影、坐标分析、索引图浏览、用户角色和权限管理等。5技术要点5.1支持ArcGIS和MapGis数据格式的实现。由于该系统支持ArcGIS和MapGis格式的数据，因此这两种GIS格式的数据都按照各自的形式存储在数据库中。该系统依靠中间模块支持ArcGIS和MapGis数据格式。中间模块根据辖区和年份从配置文件信息中读取GIS数据格式的类型，并分别实现其操作；同时，中间模块提供了统一的读写方法。5.2 WebGIS技术WebGIS具有跨平台、良好的扩展性和开放性等优点，有利于扩展地籍管理系统的功能和性能，方便用户办理业务，特别是与电子政务平台的结合，提高系统的能力。5.3海量空间数据管理技术本系统与各种基础地理信息、土地利用现状数据、城镇地籍数据、农村地籍数据、遥感影像数据、文档数据，数据存储容量均在TB级以上。利用海量空间数据管理技术对数据进行集成管理，才能真正实现数据的享受，这是实现数据库物理分离、逻辑统一的关键。5.4历史管理技术本系统对大部分功能采用历史管理的形式，用户可以对历史进行查询、删除和恢复，大大提高了系统的易用性。系统允许用户选择是否使用数据库来管理历史，或者独立用户是否可以自己管理历史。6应用前景本系统是在二次调查相关标准的基础上设计的，可用于省市级二次调查数据库的建设和地籍管理的需要，并可支持ArcGIS和MapGis格式的数据，因此本系统具有很好的推广使用价值。参考文献[1]吴信才。地理信息系统的原理、方法和应用。[M]，2000年。[2]吴信才。地理信息系统的基础技术和发展趋势。地球科学。1998,23 (4): 329 ~ 333.[3]黄星羱。2002.[4]齐，等.第二次全国土地调查培训教材.中国农业出版社，2007。[5]许世武，张发勇，刘秀珍地理信息系统在地籍管理系统中的应用。中国地质大学学报。张贴在中国论文下载中心。