海南省農用地分等研究工作涉及大量的空間地理數據、屬性數據等基礎數據。為了保證農用地分等數據的質量和成果的可靠性，提高工作效率，節約工作成本，設計開發了壹系列相關的信息系統。
1.基本思想
設計開發要求不斷提高，既保證了軟硬件的可靠性，又兼顧了未來系統的升級、擴展和繼承；既要考慮數據源的多樣性和兼容性，又要保證其及時更新；該系統具有良好的穩定性、繼承性、可重復性、可擴展性、可操作性和可維護性。
2.設計和開發原則
(1)遵循法規與技術創新兼顧的原則。既要遵循國家頒布的相關技術規定，又要緊跟當代高新技術的發展，合理應用各種先進技術成果和相關理論方法，創新思路和方法，提高系統開發的技術水平和先進性。
(2)面向對象原則。面向對象的方法通過抽象具有相同或相似屬性的實體，封裝實體和實體操作來形成類。利用類的封裝、繼承和多態來設計模塊。
(3)模塊化設計原則。采用軟件工程開發中結構化和模塊化相結合的方法，根據工作需求，自頂向下對系統進行分析和模塊劃分。在調查用戶需求的基礎上，明確系統模塊，建立最底層積木，通過連接形成面向應用的“上層模塊”。
(4)壹致性原則。以現有技術法規為基礎，爭取標準化、規範化、統壹化，分階段實施與總體規劃相壹致。組織風格、界面風格、運行方式和數據接口，以及系統變量的設置、模塊的調用和模塊之間的關系要壹致。
(5)應用與數據分離的原則。通過系統程序代碼與圖形數據庫和屬性數據庫的分離，提高了系統的可移植性和可維護性。
(6)安全性原則。確保系統運行結果數據的安全功能，系統設計相應的數據備份。
(2)系列信息系統概述
海南省農用地分等定級估價系列信息系統(簡稱“系列信息系統”)是項目組基於SuperMap平臺，采用國土資源空間數據庫壹體化管理和多層系統C/S架構，使用GIS組件設計開發的。該系統具有功能強大、使用簡單、全業務集成、全網絡運行模式、支持遠程業務處理等特點，在管理和維護方面具有較高的擴展性和可擴展性。該系列信息系統包括海南省農用地分等系統、海南省農用地分等定級估價系統、土壤數字化軟件、外業調查圖件打印軟件、外業調查數據錄入軟件、外業調查樣本數據核查軟件、標圖線處理軟件、地塊設定系統軟件、地塊設定定位系統軟件、地圖學。
圖3-59海南省農用地分等系統界面圖
圖3-60海南省農用地定級估價系統界面圖
圖3-61土壤數字化軟件界面圖
圖3-62外業調查圖打印軟件界面圖
圖3-63現場數據錄入軟件界面圖
圖3-64野外調查數據驗證軟件界面圖
圖3-65框線處理軟件界面圖
圖3-66標繪設置系統軟件界面圖
圖3-67樣本設置定位系統軟件界面圖
圖3-68繪圖工具軟件界面圖
圖3-69土地適宜性評價系統界面圖
圖3-70占用補償平衡專家系統界面圖
(3)串行信息系統的結構
1.系列信息系統的總體結構
系列信息系統由系統建設平臺、關系數據庫、系統運行平臺和業務運行系列系統組成。如圖3-71所示。
圖3-71系列信息系統建設平臺示意圖
系列信息系統以關系數據庫為基礎，集成了元數據、工作流數據、業務數據、空間數據、檔案數據和文件數據。以信息網絡為載體，利用元數據定義組件、地圖應用定義組件、信息交換定義組件組成的系統建設平臺進行統壹的系統維護，實現了壹系列信息系統的統壹建設和維護，具有很高的可擴展性和擴展性。
依托由壹系列信息系統、電子檔案構件、地圖應用運營構件、信息交換運營構件和各類業務運營構件組成的系統運營平臺，以數據中心為樞紐，以土地基礎信息、土壤基礎信息、外業調查數據、地形圖信息、基礎地理信息和其他相關外業基礎信息為數據源，通過信息采集、分析和評估等手段，以統壹的信息標準、相關的政策法規和管理制度、專業化和信息化管理為保障，實現了壹系列集GIS、GPS、RS於壹體的農用地分等定級估價信息系統。
2.系統運行模式
(1)系統采用統壹的運行方式，形成完全網絡化的運行環境。
(2)統壹的數據規範和編碼標準便於數據交換和共享，支持與省級國土資源廳、國土資源部的信息交換。
(3)數據格式支持相同的交換標準，DXF、E00、VCT等格式。
(4)軟件及其開發工具支持空間數據庫技術，SuperMap SDX+，ArcSDE，ORACLE Spatial等空間數據庫。
(5)各級系統具有相同的數據交換接口定義、軟件工具和交換方法。
(6)系統開發過程有規範的技術參考文件。
3.數據管理模式
在數據管理方面，由於采用了統壹的系統組織，所以是集中式的數據管理模式。多級分布式數據管理模式強調分級、集中、分散的管理模式。對於不同的業務部門，他們可以建立自己的數據中心，統壹管理所有管理區域的空間數據。下屬部門可以根據實際情況選擇數據管理方式，建立自己的數據中心，統壹管理所有管理區域的農用地分等定級估價空間數據和屬性數據，並通過網絡進行數據的訪問和交換。
4.網絡邏輯拓撲
系統的網絡邏輯拓撲將采用“遠程備用集群結構”為系統運行模式和數據存儲模式提供支持，如圖3-72所示。
圖3-72系統網絡邏輯拓撲圖
利用兩個異地機房和相應的服務器系統組成遠程備用系統，通過專網同步異地服務器之間的數據。正常情況下，兩地局域網中的數據庫服務器同時運行，當壹臺服務器出現故障時，可以使用另壹臺服務器繼續工作。該結構具有以下特點:
(1)異地容災:當壹個地方發生災難性事故時，另壹個地方的系統仍能保持運行，數據不會遭受毀滅性的損失(包括縣級系統異地數據的冗余存儲)。
(2)高性能:實現雙機無冗余備份，充分利用處理能力，有利於提高系統性能。由於大量的空間信息訪問使用本地存儲，運算速度大大加快。
(3)低帶寬:由於服務器的數據同步，避免了廣域連接的關鍵路由上網絡流量的匯聚，有效降低了跨子網訪問的帶寬要求。
(4)成本低:在目前的網絡條件下，這種結構可以實現軟硬件成本低，維護簡單，運營成本低。與集中式的“雙機集群模式”相比，“遠程備用集群結構”是壹種松散的集群結構，不僅有利於提高系統的穩定性和安全性，而且可以大大提高系統的性能。
5.開發部署結構
在軟件設計方面，系統按照三層模型進行設計，即數據服務層、應用邏輯層和用戶界面層。應用邏輯層主要承擔各種應用組件來完成系統的功能。組件具有良好的復用性，可以獨立升級，添加新的接口(屬性和方法)而不影響原系統。此外，可以使用可復用組件構建新的應用子系統，應用子系統將根據業務功能和機構組成進行劃分。其結構如圖3-73所示。
圖3-73軟件三層模型圖
系列信息系統是基於GIS模式的軟件體系結構。頂層是用戶界面，中間層是應用服務層，主要由各種系統組件和應用服務系統組成，實現系統的功能，完成對數據庫的訪問。底層是數據庫層，主要是SQL Server等大型管理數據庫系統，數據庫系統運行在Windows等操作系統上。
(4)串行信息系統的配置
1.硬件配置
系列信息系統的網絡和硬件配置如圖3-74所示。
圖3-74網絡和硬件配置圖
2.軟件配置摘要
詳見表3-90。
表3-90軟件配置表
繼續的
㈤評價系列信息系統
系列信息系統是根據國土資源部頒布的《農用地分等規程》、《農用地分等規程》和《農用地估價規程》的相關要求，結合本次研究工作的實際需要，基於SuperMap組件開發的壹套實用的數據處理、計算、繪圖、決策分析等應用的數據可視化信息系統。
1.壹般績效評估
(1)系統效率。該系列信息系統采用可視化技術和SuperMap GIS技術開發，運行在Windows 2000/XP環境下，用戶界面良好，操作方便，空間信息和屬性信息及時準確，查詢功能齊全，查詢速度快。系統容錯性好，能妥善處理各種捕獲錯誤；系統完成每個任務後，其線程會自動關閉，占用系統資源更少，資源使用效率更高。
(2)系統可靠性。該系統運行穩定。系統提供數據備份和災難恢復功能。當用戶數據出錯或丟失時，系統可以及時恢復用戶數據。
(3)可擴展性。該系統采用GIS技術。在開發過程中，系統預留了建立決策支持系統和專家系統的接口。因此，當需要添加功能模塊時，無需對現有系統進行大的改動即可實現，具有良好的擴展性。
(4)便攜性。系統的空間數據庫可以與ArcInfo、MapInfo和AutoCAD進行數據交換。該系統可以移植到任何裝有Windows 2000/XP操作系統的計算機上。同時，該系統可以兼容大量的其他國土資源數據。
2.專業績效指數評估
(1)數據標準化和規範化。系統開發主要采用國土資源部頒布的《農用地分等規則》、《農用地分等規則》和《農用地估價規則》中的方法、參數、代碼和相關數學標準化模型，保證了數據的標準化和規範化，有利於國土資源數據共享軟件在全省乃至全國的推廣應用。
(2)數據兼容性。該系統采用組件式GIS軟件SuperMap作為開發平臺，可以實現矢量數據和柵格數據的輸入。同時，該系統可以與MapInfo、ArcInfo、ArcView、AutoCAD等主流GIS軟件的數據格式通用。具有接受bmp、grid、mrsid、tif、ecw圖像文件的功能，實現柵格數據(如土壤圖、土地利用現狀圖、地形圖、地形圖等)的轉換。)通過系統提供的屏幕數字化功能轉換成矢量數據。同時，系統可以將相關數據集(如土壤圖、土地利用現狀圖等、城鎮位置等、鎮界與縣界等)導出為MapInfo、ArcInfo、ArcView、AutoCAD、國際矢量交換格式等各種信息系統數據源。
(3)空間分析功能。該系統可以將土壤圖、土地利用現狀圖、地形圖等矢量化圖層疊加，得到農用地分等定級估價的單元圖，然後經過緩沖區分析、多邊形合並、圖層復制、拷貝等壹系列空間數據處理和分析，得到用戶需要的數據圖層。
(4)地圖輸出。系統通過農用地分等評價單元、土地利用方式、鄉鎮名稱及相關屬性數據等圖層，提供了制作專題地圖的多種專題地圖制作向導，如單值專題地圖、分段專題地圖、等級符號專題地圖、點密度專題地圖、統計專題地圖、標題專題地圖、用戶自定義專題地圖等。在地圖制作過程中，可以根據用戶需求對地圖進行顏色、線條等樣式的填充，並根據需要對相關地圖元素進行布局。通過以上設置，可以輸出農用地分等、等級、基準地價等相關圖件。
(5)經濟效益和社會效益分析。使用組件式GIS軟件作為開發平臺，系統開發成本低，運維成本少；該系統可以為各級管理部門和政府部門提供實用的計算機管理工具，快速方便地進行農用地定級估價，節省大量的人力、物力和財力，減少不必要的重復工作；它可以為中國土地資源信息庫、數字土地和數字地球的建立提供堅實的基礎和應用實例，促進中國土地的合理管理，解決城市化和工業化進程中的壹系列矛盾。
國土資源部對此次研究的科技成果鑒定給予高度評價，“其中分幅線處理軟件和土壤數字化軟件為國內首創”。