土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)羅宇李永樹(shù)許懿娜(西南交通大學(xué)地理信息工程中心,四川 成都 610031摘要 針對(duì)當(dāng)前土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)來(lái)源復(fù)雜、專業(yè)性強(qiáng)和工作效率低等問(wèn)題,結(jié)合GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)和.NET技術(shù),從總體功能、數(shù)據(jù)庫(kù)和組網(wǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)出發(fā),利用組件式二次開(kāi)發(fā)方式實(shí)現(xiàn)了土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠基本實(shí)現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃的自動(dòng)化、規(guī)范化和信息化,較大地提高了土地利用總體規(guī)劃工作效率。關(guān)鍵詞 土地利用總體規(guī)劃;土地管理;GIS中圖分類號(hào)P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-5019(201003-0106-04The Design and Realization o

2、f Overall Land UsePlanning Information SystemLUO Yu LI Yong-shu XU Yi-na(GIS Engineering Center of Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, ChinaAbstract: Considering the complex data source, strong professional and low working efficiency of current overall land use planning, the overall land

3、use planning information system is designed and developed with the method of component based secondary development using GIS, database, network and .NET technology. The general function design, the database design and the network environment design of the system are introduced. The system realizes t

4、he automation, standardization and informatization of overall land use planning, and greatly improves the working efficiency.Key words: Overall land use planning; Land management; GIS1 引言土地利用總體規(guī)劃是指在一定區(qū)域內(nèi),根據(jù)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求和當(dāng)?shù)刈匀?、?jīng)濟(jì)、社會(huì)條件,對(duì)土地的開(kāi)發(fā)、利用、治理、保護(hù)在空間上、時(shí)間上所作的總體安排和布局。土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)是國(guó)家實(shí)行土地用途管制的基礎(chǔ),能夠?yàn)橥恋?/p>

5、利用總體規(guī)劃提供科學(xué)、合理及高效的技術(shù)手段。土地利用總體規(guī)劃具有數(shù)據(jù)量大、專業(yè)性強(qiáng)和數(shù)據(jù)類型復(fù)雜多樣等特點(diǎn)。現(xiàn)有的相關(guān)系統(tǒng)具有功能不夠完善、數(shù)據(jù)共享性差、部門(mén)之間使用不同格式的數(shù)據(jù)等問(wèn)題。而且,系統(tǒng)的開(kāi)放性和擴(kuò)展能力不足,與其他土地管理系統(tǒng)集成困難,難以滿足目前對(duì)土地進(jìn)行規(guī)劃和管理的需要。針對(duì)上述具體問(wèn)題及現(xiàn)實(shí)工作需求,本文利用地理信息系統(tǒng)(即GIS在空間數(shù)據(jù)分析與處理方面的優(yōu)勢(shì),以組件式地理信息系統(tǒng)技術(shù)(即ComGIS為核心,結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)以及.NET技術(shù)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了土地利用的科學(xué)、規(guī)范化設(shè)計(jì)與管理,提高了日常土地利用總體規(guī)劃工作的效率。2 系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)

6、2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)的重要目標(biāo)是建立應(yīng)用型GIS,通過(guò)系統(tǒng)工程和軟件工程的原理,將GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)更新和雙向查詢,以及以土地利用總體規(guī)劃為中心的管理功能,實(shí)現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃的手工作業(yè)方式向計(jì)算機(jī)作業(yè)方式轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)的主要目標(biāo)包括:(1實(shí)現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,自動(dòng)完成土地利用總體規(guī)劃及其修編,并對(duì)土地利用規(guī)劃的實(shí)施進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。(2充分滿足國(guó)土管理部門(mén)相關(guān)需求,具備較全面的系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)多種類型規(guī)劃數(shù)據(jù)和規(guī)劃成果的統(tǒng)一管理。(3建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)面向多部門(mén)、多地域、同步性協(xié)作式

7、發(fā)展的土地利用信息的廣泛應(yīng)用。2.2 系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)根據(jù)需求分析,土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)可分為兩個(gè)主要子系統(tǒng):規(guī)劃輔助編制子系統(tǒng)和規(guī)劃管理子系統(tǒng)。規(guī)劃輔助編制子系統(tǒng)包括地圖基本操作模塊、土地利用規(guī)劃模塊、土地規(guī)劃修編模塊以及系統(tǒng)維護(hù)模塊等;規(guī)劃管理子系統(tǒng)包括規(guī)劃成果管理模塊、規(guī)劃實(shí)施管理模塊以及查詢統(tǒng)計(jì)分析模塊等。系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計(jì)如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)總體功能模塊3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)3.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)主要是為了存儲(chǔ)與土地利用總體規(guī)劃有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)。為了方便數(shù)據(jù)的組織和使用,系統(tǒng)采用分層方式管理空間數(shù)據(jù),將性質(zhì)相同的要素放在同一圖層。本系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和專題

8、數(shù)據(jù):基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)主要是地理背景數(shù)據(jù),包括行政區(qū)邊界圖層、道路圖層、河流圖層以及地圖邊框等;專題數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在土地利用圖層,用于查詢、分析土地利用情況,主要包括商業(yè)和金融業(yè)用地、居住用地、公共綠地、廣場(chǎng)用地、行政辦公用地、教育科研用地、供水用地、消防設(shè)施用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地和未利用地等。3.2 屬性數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于存儲(chǔ)描述空間數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要以表格的形式存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,主要包括土地用途分區(qū)面積指標(biāo)表,土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整指標(biāo)表,建設(shè)用地控制指標(biāo)表,土地整理、復(fù)墾、開(kāi)發(fā)面積指標(biāo)表,重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目用地規(guī)劃指標(biāo)表等。此外,根據(jù)系統(tǒng)安全性需求,數(shù)據(jù)庫(kù)中還建立了用戶權(quán)限表、用戶基

9、本信息表、數(shù)據(jù)維護(hù)日志瀏覽表等,用于管理系統(tǒng)用戶和數(shù)據(jù)維護(hù)信息,保障系統(tǒng)的順利運(yùn)行。屬性表的設(shè)計(jì)以土地用途分區(qū)面積指標(biāo)表為例,如圖2所示。3.3 空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中的屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)主要通過(guò)要素ID 碼實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。每一個(gè)圖形要素都有一個(gè)唯一的ID碼,屬性數(shù)據(jù)保存在要素屬性表中,該表包含標(biāo)識(shí)ID碼和屬性記錄,通過(guò)該要素ID碼實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和同步化,從而實(shí)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的交互查詢、分析和顯示。4 系統(tǒng)組網(wǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)該系統(tǒng)采用基于Client/Server(客戶端/服務(wù)器的運(yùn)行模式,其結(jié)構(gòu)在邏輯上可分為前端(客戶機(jī)部分和后端(服務(wù)器部分,如圖3所示。應(yīng)用程序在前臺(tái)的客戶機(jī)上運(yùn)行,而

10、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件在后臺(tái)的服務(wù)器上運(yùn)行,客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)請(qǐng)求,服務(wù)器處理該數(shù)據(jù)請(qǐng)求,然后把結(jié)果返回到客戶端。運(yùn)行過(guò)程中Server端僅傳回Client端所需要的數(shù)據(jù),而不返回其他信息給Client端,從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量,提高了整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量和響應(yīng)時(shí)間3。5 系統(tǒng)主要功能5.1 查詢功能查詢功能是土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)的一項(xiàng)基本功能。本系統(tǒng)利用ArcGIS Engine組件包,采用C#.NET二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,結(jié)合SQL Sever 2005數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的交互查詢。圖查屬性提供通過(guò)選擇地圖要素,顯示要素對(duì)應(yīng)屬性信息的功能;屬性查圖實(shí)現(xiàn)了被查信息的地圖快速

11、定位,查詢到的圖形要素能夠以高亮的形式在背景地圖中放大顯示。 5.2 土地利用變更功能 圖2 土地用途分區(qū)面積指標(biāo)表一般用戶領(lǐng)導(dǎo)用戶圖3 系統(tǒng)組網(wǎng)方案 為保證土地利用信息的現(xiàn)勢(shì)性,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了土地利用變更功能。土地利用變更主要包括變更權(quán)限控制、變更流程控制、變更實(shí)施管理以及變更信息錄入。其中,土地利用變更信息錄入主要包括添加、更改、刪除三種變更方式,同時(shí),變更信息自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。另外,該模塊還具有宗地合并及宗地拆分功能,滿足了在實(shí)際土地利用規(guī)劃中宗地權(quán)屬和用途變更的需要。5.3 土地利用現(xiàn)狀分析功能本系統(tǒng)通過(guò)統(tǒng)計(jì)各種用地類型的面積及所占比例,實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用現(xiàn)狀的分析。如圖4所示,用戶選擇“統(tǒng)計(jì)土

12、地利用類型”功能按鈕,系統(tǒng)即根據(jù)地塊的土地利用類型屬性,自動(dòng)將具有相同利用類型的地塊分為一組,并將其面積字段匯總,把統(tǒng)計(jì)結(jié)果賦給土地利用現(xiàn)狀分析的面積字段。用戶根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以掌握土地利用面積分布的總體趨勢(shì),分析土地利用現(xiàn)狀是否合理。同時(shí),此模塊還提供了繪制統(tǒng)計(jì)圖功能,使土地利用現(xiàn)狀分析結(jié)果更直觀,便于指導(dǎo)規(guī)劃工作。圖4 土地利用現(xiàn)狀分析5.4 輔助決策分析功能系統(tǒng)的輔助決策分析功能主要包括緩沖區(qū)分析功能和疊置分析功能。緩沖區(qū)分析用于研究土地利用規(guī)劃是否合理。例如,通過(guò)緩沖區(qū)分析,可以顯示居民用地若干范圍內(nèi)是否有綠地、廣場(chǎng)用地或娛樂(lè)用地,從而判斷該規(guī)劃是否能夠滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)定和要求;疊置分析通

13、過(guò)現(xiàn)有規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃模型的疊加,判斷規(guī)劃的可行性與科學(xué)性,并具備實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)用地趨勢(shì)等功能。 5.5 規(guī)劃成果管理土地利用總體規(guī)劃涉及大量規(guī)劃圖件和文本資料,例如,土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用總體規(guī)劃圖、土地利用總體規(guī)劃說(shuō)明、土地利用專題研究報(bào)告等,它們是規(guī)劃工作重要的成果資料,需要進(jìn)行規(guī)范、統(tǒng)一地管理,從而便于查詢與使用。該系統(tǒng)的規(guī)劃成果管理模塊提供了各種圖件、文本資料的快速查閱功能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)規(guī)劃成果的更新、存儲(chǔ)、輸出和打印等操作,提高了規(guī)劃成果的管理效率。 圖5 緩沖區(qū)分析6 結(jié)論土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)是科學(xué)管理土地資源配置的現(xiàn)代化手段,本文利用GIS 、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)以及.NET 編程語(yǔ)言等技術(shù),通過(guò)建立土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù),并結(jié)合空間分析、統(tǒng)計(jì)分析等方法,采用組件式二次開(kāi)發(fā)方法研制了土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng),促進(jìn)了土地利用總體規(guī)劃工作的自動(dòng)化與科學(xué)化,能夠滿足土地利用總體規(guī)劃的要求。參考文獻(xiàn)1 鄔倫,等. 地理信息系