基于MapGISK9的國土資源一張圖綜合監(jiān)管平臺

1、隨著國土資源信息化的深入，國土信息化建設也面領著新的問題：數(shù)據(jù)沒有進行有效地統(tǒng)一管理、信息系統(tǒng)建設分散、信息應用比較局限。基于上述現(xiàn)狀，研究并開發(fā)基于MapGIS K9的國土資源“一張圖”綜合監(jiān)管平臺，實現(xiàn)從“以數(shù)管地”到“以圖管地”的轉(zhuǎn)變，為科學規(guī)劃、合理利用土地，實施最嚴格的耕地保護制度，加強和改善宏觀調(diào)控提供有力數(shù)據(jù)與決策支持。    1 建設背景隨著國土資源信息化工作的深入、“數(shù)字國土”和“金土工程”的實施、全國國土資源第二次土地調(diào)查成果的驗收入庫及國家“一張圖”工作的推進，各地國土資源信息化建設面臨著新的問題：一是各類管理行為未能完全在統(tǒng)一的平臺上進行，基礎數(shù)據(jù)庫

2、覆蓋面不夠全，現(xiàn)勢性不夠強，數(shù)據(jù)重復、不一致、管理類數(shù)據(jù)標準化、完整性還有待提高；二是信息系統(tǒng)建設分散，各個管理環(huán)節(jié)存在鴻溝壁壘，沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通；三是信息資源的應用還局限于一個部門內(nèi)部，對上下級相關國土管理部門的支撐以及廣域社會化信息服務的支持不夠理想。在這種形勢下，亟需構(gòu)建一張圖”綜合監(jiān)管平臺，實現(xiàn)從“以數(shù)管地”到“以圖管地”的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)“批、供、用、補、查”的日常管理，為科學規(guī)劃、合理利用土地，實施最嚴格的耕地保護制度，加強和改善宏觀調(diào)控提供數(shù)據(jù)支持。2 建設目標與任務國土資源“一張圖”建設是國土資源管理參與宏觀調(diào)控和服務國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的數(shù)據(jù)保障，也是實現(xiàn)國土資源數(shù)據(jù)的全面、真

3、實、持續(xù)的掌握，構(gòu)建統(tǒng)一的管理服務平臺的技術支撐。國土資源“一張圖”建設的主要目標如下：1、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、規(guī)范化管理“一張圖”工程涉及遙感影像、矢量數(shù)據(jù)等多種格式、多種精度異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。首先應規(guī)范數(shù)據(jù)格式和編碼標準：數(shù)據(jù)格式必須具有通用性，能同時兼容國家、省市已明確的數(shù)據(jù)格式和標準，能和其他相關軟件共享數(shù)據(jù)，如：建設用地報批管理系統(tǒng)、建設用地供應備案系統(tǒng)安裝盤、土地整理復墾開發(fā)項目信息報備系統(tǒng)、土地衛(wèi)片執(zhí)法檢查信息系統(tǒng)、土地市場動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)管系統(tǒng)、礦業(yè)權(quán)管理系統(tǒng)等。2、海量空間數(shù)據(jù)的快速組織“一張圖”數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量巨大，而且后期每年的數(shù)據(jù)變更和維護數(shù)據(jù)量也會不斷增長。整個數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)類型多、內(nèi)

4、容復雜、數(shù)據(jù)量大、應用多樣化。因此，系統(tǒng)不僅應支持多元化數(shù)據(jù)的能力，還應支持海量數(shù)據(jù)的快速查詢、檢索、統(tǒng)計分析等服務，同時能支持海量空間數(shù)據(jù)的快速瀏覽與查詢。系統(tǒng)應能夠具備快速響應各用戶端的數(shù)據(jù)服務請求，尤其是在多用戶大數(shù)據(jù)量并發(fā)的情況下能夠快速提供數(shù)據(jù)服務的能力。3、快速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)入庫、實時更新與維護機制“一張圖”數(shù)據(jù)庫主要是對各類國土資源空間數(shù)據(jù)進行集中管理，同時還應保證對以后變更的數(shù)據(jù)和國土資源日常管理形成的數(shù)據(jù)的及時入庫以及維護，這也是保證系統(tǒng)長效運行的關鍵。數(shù)據(jù)庫質(zhì)量是維持數(shù)據(jù)庫長效運行的重要因素，入庫數(shù)據(jù)必須保證其數(shù)學基礎和數(shù)據(jù)質(zhì)量。因此，數(shù)據(jù)的入庫和更新維護必須依托專業(yè)技術和專

5、業(yè)軟件，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量，保證系統(tǒng)的正常、準確運行。系統(tǒng)應按照不同業(yè)務數(shù)據(jù)的特點，制訂合理的更新制度，實現(xiàn)各類業(yè)務數(shù)據(jù)都能有效的進行更新數(shù)據(jù)的快速入庫，并保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)一，提供完善的更新數(shù)據(jù)入庫的流程，支持海量數(shù)據(jù)下的增量更新管理。4、強大的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計分析能力“一張圖”數(shù)據(jù)管理及服務平臺不僅要滿足“一張圖”數(shù)據(jù)庫管理的要求，而且承擔著為國土資源電子政務系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的任務。數(shù)據(jù)庫的查詢、統(tǒng)計、分析等功能應滿足不同的業(yè)務應用需求。系統(tǒng)應按照各項國土管理業(yè)務的要求，輸出符合規(guī)程規(guī)范要求的各類匯總表格和圖件；系統(tǒng)應具有數(shù)據(jù)分析功能，對國土資源利用結(jié)構(gòu)和利用變化情況進行分析，為國土資源管理

6、提供決策支持；系統(tǒng)可以為相關用戶提供每一塊土地的位置、屬性、變更等信息快速瀏覽與查詢的服務；系統(tǒng)還應支持各類統(tǒng)計圖表、專題圖件的制作與生成。5、綜合的業(yè)務管理功能“一張圖”綜合管理系統(tǒng)通過對遙感影像、土地利用現(xiàn)狀、土地權(quán)屬、基本農(nóng)田、土地利用總體規(guī)劃、礦產(chǎn)資源、基礎地理、遙感監(jiān)測等多種數(shù)據(jù)的集中整合，利用計算機軟件和網(wǎng)絡平臺，實現(xiàn)對國土資源管理規(guī)劃計劃、審批、利用、補充、開發(fā)、執(zhí)法等的網(wǎng)絡化綜合管理，實現(xiàn)國土資源開發(fā)利用的“天上看、網(wǎng)上管、地上查”，實現(xiàn)國土資源的動態(tài)監(jiān)管?！耙粡垐D”綜合業(yè)務管理平臺能在 “批、供、用、補、查”的各日常管理業(yè)務流程的基礎上，梳理優(yōu)化業(yè)務流程之間的邏輯關系，自動建

7、立了案卷間的依賴關系和各空間專題的占地分析查詢，使土地用途扭轉(zhuǎn)和權(quán)屬變化能實時、清晰的反映在一張圖上，并建立了長期、歷史、不斷更新的綜合業(yè)務電子案卷檔案庫和行政管理效能分析統(tǒng)計庫。3 系統(tǒng)總體架構(gòu)“一張圖”綜合監(jiān)管平臺依托MapGIS K9基礎GIS平臺構(gòu)建多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、管理、分析、維護的核心功能倉庫，運用數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)平臺自定義搭建可視化的數(shù)據(jù)組織、視圖加載、界面設計、后臺更新維護，并運用MapGIS-IMS技術向外發(fā)布一張圖成果。系統(tǒng)探索并實現(xiàn)了省、市、縣級一張圖數(shù)據(jù)資源與日常管理應用相結(jié)合的模式和方法，提供可供推廣的數(shù)據(jù)編碼標準、軟件規(guī)范和實現(xiàn)技術，全程服務于土地批、供

8、、用、補、查的各個環(huán)節(jié)，最終實現(xiàn)了便捷、規(guī)范的土地綜合電子監(jiān)管，和科學的、準確的數(shù)據(jù)分析決策支持。圖1 MapGIS K9“一張圖”綜合監(jiān)管平臺總體架構(gòu)MapGIS K9基礎平臺是基礎，提供了豐富、專業(yè)的矢量、柵格、影像、三維四位一體的存儲、管理、編輯與分析功能。數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)平臺提供了系統(tǒng)的運行框架，以及土地利用、土地利用規(guī)劃、基本農(nóng)田、權(quán)屬管理、建設用地管理等國土業(yè)務專用插件，通用搭建組合，最終行成了綜合監(jiān)管平臺中用于后臺的數(shù)據(jù)庫管理的C/S子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)的用戶對象是信息中心技術人員，主要提供了數(shù)據(jù)的上載入庫、管理更新、綜合統(tǒng)計輸出等功能。國土資源處室、科室、股用戶，則登錄局域網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)

9、站上的綜合監(jiān)管平臺B/S web子系統(tǒng)，瀏覽分析數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，查看統(tǒng)計表，辦理相應的審批業(yè)務，無需單獨安裝C/S客戶端或是進行復雜的數(shù)據(jù)操作。4 系統(tǒng)主要功能系統(tǒng)功能基于數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)平臺構(gòu)建系統(tǒng)框架，支持自定義表單、工作流搭建式Web界面開發(fā)，能很方便的進行功能擴展。根據(jù)建設目標，“一張圖”管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)（C/S）包含：數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)編輯與處理、圖形查詢分析、成果輸出、綜合統(tǒng)計、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)更新管理、數(shù)據(jù)維護等功能模塊。Web發(fā)布子系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)發(fā)布、業(yè)務審批決策支持、輸出上報等模塊。總體功能模塊圖見下圖所示：圖2 系統(tǒng)總體功能模塊圖3 “一張圖”綜合監(jiān)管平臺三維效果

10、展示圖4  “一張圖”綜合監(jiān)管平臺與電子政務系統(tǒng)無縫接合圖5  “一張圖”綜合監(jiān)管平臺輔助決策功能 圖6  “一張圖”綜合監(jiān)管平臺跨區(qū)域數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析5 關鍵技術5.1 實現(xiàn)MIS、OA、GIS一體化綜合管理在總體技術設計上，MapGIS K9“一張圖”綜合監(jiān)管平臺將MIS、OA、GIS的技術一體化，為國土資源各級領導和工作人員提供圖文一體化的基于B/S（或C/S）的協(xié)同工作應用化境。系統(tǒng)提供的工具可以幫助用戶快速調(diào)閱業(yè)務審批案件、各部門的審批意見、案件相關的基礎地圖信息和各種專業(yè)地圖信息，同時可以查看與該案件相關的會議紀要、督辦信息、

11、申報材料、案件交接過程等，在一體化的環(huán)境下，完成案件審批的日常操作。系統(tǒng)為這些日常操作，提供了簡單有效的調(diào)度方法，用戶可以任意切換使用地圖、表格、文檔管理工具、實現(xiàn)圖、文、表一體化信息互聯(lián)管理。MapGIS K9“一張圖”綜合監(jiān)管平臺將國土資源管理工作中的土地規(guī)劃、耕地保護、地籍管理、土地利用、土地督察、土地儲備、土地交易等方面業(yè)務統(tǒng)一在一個業(yè)務管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)土地批、供、用、補、查綜合管理。業(yè)務一體化的基礎就是需要將不同部門單獨使用的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，建立其中的關聯(lián)，在同一數(shù)據(jù)體系下實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的信息同步和共享應用。5.2 建立省、市、區(qū)（縣）三級協(xié)調(diào)辦公平臺國土資源管理涉及國家、省、市、縣自上

12、而下的行政管理體系，所以MapGIS K9綜合監(jiān)管平臺的建設并不是孤立的，需要上下級一體化的互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)共享，才能保證國土資源行政管理的科學性和規(guī)范性。MapGIS K9綜合監(jiān)管平臺實現(xiàn)國土資源行政主管部門與下級國土部門、上級國土部門之間，國土資源部門與省市縣政府橫向之間的業(yè)務系統(tǒng)關聯(lián)，形成縱向、橫向聯(lián)接國土資源信息互聯(lián)協(xié)同工作系統(tǒng)，從而實現(xiàn)從省國土資源廳-市國土資源局-區(qū)、縣國土資源管理部門的聯(lián)網(wǎng)審批，國土資源部門與省市縣政府之間的協(xié)同工作。5.3 異構(gòu)數(shù)據(jù)集的有效利用MapGIS K9“一張圖”綜合監(jiān)管平臺采用了中間件技術實現(xiàn)不同語法結(jié)構(gòu)的空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，即異45構(gòu)數(shù)據(jù)的管理，它通過

13、基于GIS的中間件擴展管理器實現(xiàn)“即實現(xiàn)即用”中間件的配置管理。對于異構(gòu)、異質(zhì)的不同平臺的GIS數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心提供的中間件技術，它不需要轉(zhuǎn)換原有的數(shù)據(jù)格式，通過一個翻譯的動作在MapGIS的平臺上表現(xiàn)和管理這些異構(gòu)的GIS數(shù)據(jù)，操作這些數(shù)據(jù)可以像操作MapGIS K9平臺的數(shù)據(jù)一樣。數(shù)據(jù)中心目前支持ArcGIS、AutoCAD、SDO的中間件，用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心中間件的標準接口實現(xiàn)其他GIS的中間件。圖7  GIS中間件框架圖5.4 獨特的多粒度空間索引空間索引是對空間數(shù)據(jù)庫中二維乃至多維實體的排序，為將來對空間實體的快速檢索打下良好的基礎。通常的空間索引如：格網(wǎng)索引、R樹索引、多重四叉數(shù)索引等都是一種空間位置的索引；簡言之，索引里描述了實體的空間位置，但是對實體的形狀大小沒有進行相應描述，從空間對象的完備性角度這樣描述是不完備的，當要檢索與空間實體粒度大小相關的信息時效率會急劇下降；具體應用在如處理海量空間圖元的快速顯示時，有效控制合適粒度與位置的圖元顯示就會使用到與此相關的粒度索引，通過位置索引與粒度索引的綜合使用實現(xiàn)了超大海量網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的高速顯示。5.5 靈活的開放式開發(fā)數(shù)據(jù)中心從界面表現(xiàn)到數(shù)據(jù)管理各個層面上實現(xiàn)搭建