系統建設背景
土地管理是壹項技術性、政策性、時效性和法律性很強的工作。隨著社會經濟的發展和科技的進步,土地管理的方法、手段和管理模式也在發生著深刻的變化。壹方面,人們對土地價值的認識逐漸加深,土地的深入開發利用、各種形式的變更和轉讓越來越頻繁;另壹方面,各級政府和土地管理部門本身也希望掌握快速動態變化的土地及相關信息,為政府的宏觀決策提供及時、準確、可靠的依據。
土地利用現狀調查是壹項重要的國情國力調查。基本任務是以縣為單位摸清各類土地利用類型的面積和空間分布、土地權屬和利用狀況,並在此基礎上,按行政管轄逐級匯總鄉、縣、地、省及全國各類土地總面積和面積。調查土地利用現狀和土地權屬邊界是建設用地管理和土地登記的重要前提。因此,土地利用調查是土地管理中壹個重要的基礎環節。
隨著經濟的快速發展,土地利用結構和方式日新月異。新世紀的發展戰略對土地利用動態監測和統籌規劃提出了更高的要求。由於土地利用現狀數據管理涉及的信息類型復雜、數據量大、動態更新頻繁、查詢統計工作量大,因此有必要借助計算機建立土地利用管理系統。
根據《福建省國土資源信息化規劃》和《福建省國土資源政務管理系統和信息服務系統建設總體方案》的要求,由於ArcGis具有較高的處理效率和多源數據管理功能,因此選擇ArcGis作為市級國土資源Gis應用平臺,以保證系統建設的壹致性,使其具有強大的擴展功能,並保證未來整個國土資源信息系統建設的壹體化。因此,建立基於ArcGis平臺的土地利用現狀數據庫管理系統是土地管理的當務之急。
系統建設目標
該系統是集Gis(地理信息系統)、RS(遙感系統)、Gps(全球定位系統)等空間信息技術於壹體的信息系統。建成後,將實現土地利用現狀圖形、數據和圖像的計算機動態管理,實現土地信息更新、查詢、統計分析和圖形輸出功能,為土地管理部門提供及時、準確的土地利用現狀和變化信息,為土地利用總體規劃和土地管理提供計算機輔助決策和科學分析,服務於土地管理的科學化、規範化和信息化,提高管理和決策的水平、質量和效率。該系統的建設目標可以概括為以下幾個方面:
(1)高質量、動態、開放和安全的數據管理系統
數據是系統建設最重要的基礎,是系統生命力的基礎。系統的建立本身就包括建立完善的、高質量的市縣地理數據庫。數據還可以服務於其他系統,比如建設用地管理系統,實現數據的完全享受。為了充分利用數據,系統需要提供嚴格統壹的規範和標準。為了保證整個數據庫是最新的,整個系統具有持續的生命力,系統應該為這個數據庫提供高效、安全的數據更新機制,並提供便捷的數據查詢、統計和數據輸出功能。土地利用現狀數據是企業和社會的公共空間信息基礎,這使其成為土地信息系統的壹部分。通過城域網、互聯網或其他方式,可以享受城市空間信息資源,為“數字化”奠定基礎。
(2)嚴密、高效、科學的網絡化業務管理輔助信息系統。
在數據管理的基礎上,可以快速方便地查詢和統計土地利用數據的各種情況,充分利用地理信息系統的空間分析功能,為土地管理和土地動態監測提供決策支持功能,從而方便業務管理,加快決策速度,提高決策的準確性,提高效率,降低管理成本和費用。
(3)數字土地系統的重要基礎
土地利用現狀數據庫管理系統是數字土地系統的前期工程,它的建成將為整個數字土地系統的建設奠定堅實的基礎。
系統設計
土地利用現狀數據庫管理系統是國土資源管理信息系統的重要組成部分,是國土資源業務信息化的重要標誌。因此,在系統建設過程中,我們將根據軟件工程的建設規範、土地業務的相關性和土地管理的特點,結合具體實際,設計壹個管理系統。該系統充分考慮了未來與辦公自動化系統的集成,將業務流程與辦公自動化流程有機結合,形成壹體化的政府信息管理。同時,基於“統壹管理、統籌安排”的思想,系統與省、市、縣政府信息管理系統有接口,滿足數據交換要求,實現全省數據共享。為了實現與其他土地業務系統的連接,系統采用面向對象的方法,通過構造通用組件來構建整個土地管理系統。使得整個土地信息管理系統易於擴展、維護、復用和升級,同時也保證了土地業務系統之間的數據共享,減少了數據的交換,提高了數據的利用率,真正滿足了國土資源部提高國土資源管理信息化水平的要求。
系統開發的關鍵技術
根據系統建設的原則,為了實現系統建設的目標,本系統的開發將采用以下關鍵技術:
地理信息系統平臺
地籍管理的數據特點決定了地籍信息管理系統必須依靠Gis技術。利用Gis和數據庫可以實現空間幾何和屬性數據的同步管理,精簡的地籍管理業務對於涉及的空間幾何要素也需要Gis技術的支持。因此,GIS技術是系統建設的關鍵技術。
GIS(地理信息系統)是壹門融合了計算機科學、地理學、測繪遙感、環境科學、城市科學、空間科學、管理科學等相關學科的新興學科,近30年來迅速崛起。地理信息系統是收集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統。GIS技術統壹管理與地理信息相關的空間位置、屬性特征和時域特征,以新的方式組織和使用地理信息,從而更有效地分析和生成新的地理信息。
ArcGis(ESRI公司的產品)是世界領先的Gis品牌,具有強大的海量數據管理和空間分析功能。組件的二次開發更有利於系統的深入應用,同時始終主動跟蹤和深入了解各種主流it技術(如網絡、計算機、操作系統、數據庫、人機交互、軟件工程和編程語言與方法)。同時對產品結構和技術進行了優化和重構,使新壹代ArcGis系列更加適合Gis用戶的要求,能夠長期保持Gis在該領域的領先地位。
面向對象的系統分析與設計(OOA & amp;OOD)方法:
系統分析和設計將采用面向對象的系統分析和設計(OOA & amp;OOD)方法。將Rational統壹過程(RUP)方法應用於開發過程中的計算機輔助系統分析、軟件設計、開發和文檔生成,以確保系統設計和開發符合軟件工程的規範,開發出具有高移植性和可靠性的標準化系統,提高系統開發的效率。
系統分析和設計采用UML統壹建模語言。UML是壹種定義良好、易於表達、功能強大且普遍適用的建模語言,它融合了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術。其範圍不僅支持面向對象的分析和設計,還支持從需求分析到系統開發的全過程。事實上,UML已經成為對象管理組織(OMG)的壹個標準,它至少在10年內將是世界上面向對象技術領域占主導地位的標準建模語言。
UML將貫穿於系統需求分析、系統設計、系統實現和系統測試的全過程。具體應用如圖2-1所示:
UML在系統開發中的應用模型
此外,系統的分析和設計還將采用語義分析模型,從城市管理法律法規中提取相關語義對象,建立語義模型,並結合UML模型建立系統的完整信息模型。
利用關系數據庫管理空間數據
目前,GIS技術發展的最新趨勢是使用關系數據庫或對象關系數據庫來管理空間數據。利用ArcSDE通過RDBMS進行數據管理的功能,可以使用SQL語言對空間和非空間數據進行各種數據庫操作,同時利用關系數據庫的海量數據管理、事務、記錄鎖定、並發控制、數據倉庫等功能,對空間數據和非空間數據進行整合,從而實現真正的客戶機/服務器結構。OpenGIS聯盟已經提出了SQL的簡單空間特征規範,上面提到的GIS軟件開發者都遵循這個規範。利用關系數據庫管理空間數據庫將成為GIS的發展趨勢,這將增加空間數據的互操作性,使GIS融入IT技術的主流。
該系統將使用關系數據庫來管理空間數據和屬性數據,以確保空間數據和非空間數據的集成。
客戶/服務器結構和Internet/Intranet技術
在傳統的MIS領域,客戶機/服務器結構已經成熟,Internet/Intranet技術得到了廣泛的應用。在GIS領域,客戶機/服務器結構日趨成熟,Internet/Intranet技術也在發展中,但還不成熟。
對於需要處理大量圖形數據的應用,為了提高運行效率,將充分應用成熟的客戶機/服務器結構,基於三層架構進行開發。對於數據查詢和瀏覽應用,將盡可能使用Internet/Intranet技術,通過互聯網發布空間和非空間信息。為以後全面過渡到Internet/Intranet應用模式打下基礎。
互聯網地理信息系統技術的全組件及其應用
GIS除了將空間數據交給關系數據庫管理之外,在開發客戶端時也應該考慮使用全組件GIS。全組件式GIS軟件將GIS從數據輸入、編輯、處理(建立拓撲關系)、查詢顯示、分析(拓撲疊加、網絡分析、格網分析、TIN)到圖形輸出(布局)的功能封裝成組件,可以根據用戶需求自由定制操作方式和界面。用戶可以將GIS組件和其他組件放在壹起,采用通用的開發平臺,如Visual Basic、Delphi、Power Builder等。,不受GIS二次開發語言的限制。從而大大方便了二次開發,增強了二次開發的擴展能力。
多分辨率無縫圖像數據庫技術
采用多分辨率無縫影像數據庫技術建立歷年航空和衛星遙感影像數據庫。采用多源數據無縫集成技術和矢量柵格數據合成融合技術,提取土地利用現狀矢量數據,更新數據庫。多分辨率無縫影像數據庫技術的應用將使航空和衛星遙感數據直接應用於系統中,使工作人員和領導更直觀地了解地表的各種地理信息,增強系統的可用性。
時間GIS技術的應用
自從Langran和Chrisman在1988中提出時態地理信息系統(TGIS)的概念以來,TGIS得到了廣泛的研究。時間數據庫模型、時空分析與推理、時空數據庫管理系統和時空數據可視化是目前TGIS研究領域的熱點。土地利用現狀數據庫的管理信息是動態信息,因此時間是土地利用現狀數據管理中壹個非常重要的因素。利用時態GIS技術完整地記錄和查詢土地利用信息的動態變化壹直是土地信息系統建設中的壹個重要因素。在該系統的建設中,將以面向對象的分析為基礎,借助面向對象的空間數據模型,借助關系數據庫技術和TGIS技術,實現土地利用信息的動態集成管理。
系統前景
目前,土地利用現狀數據庫管理系統主要針對土地利用現狀數據的入庫、更新、打印和查詢統計等管理。未來應在此系統基礎上建立土地利用規劃系統,疊加總體規劃圖、分區規劃圖和專題圖,增加地圖負載的空間數據量。通過用地審批、基本農田保護、耕地占補平衡等壹系列工作的系統化運行,實現了土地利用數據整合和動態更新的機制,提高了數據利用率,減少了數據變更的步驟,整合了相關土地工作架構,加快了實際工作效率,使土地信息化工作形成了完整、合理、良性的運行狀態。
系統的整體功能
隨著國民經濟的快速發展,土地資源作為人類生存的重要生產資料變得越來越重要。為了制定國民經濟計劃和有關政策,必須保證土地詳查數據的現狀,查明土地的類型、數量、分布和利用情況並作出科學評價,以便正確分析農業水平,合理制定土地利用指標,為農業區劃、土地整理、建立土地統計登記制度和土地綜合管理服務。
土地利用現狀調查是日常地籍管理的重要組成部分。其任務是根據土地詳查成果和在此基礎上建立的初始地籍,調查土地權屬和土地利用變化情況,更新日常地籍成果,滿足變更土地登記和年度土地統計的需要,加強土地管理,有效保護耕地,為制定國民經濟和有關政策、科學管理和合理利用土地提供準確可靠的現勢信息。
在具體實施中,應用子系統將根據業務功能和組織構成進行劃分。子系統實際上是應用類和組件的邏輯組合,每個子系統通過* *共享類和組件實現數據的* * *共享。
系統的總體結構按功能可分為四個部分:土地GIS數據處理子系統、土地利用現狀數據庫管理子系統、數據發布子系統和系統管理子系統。整體結構如下: