基于ＭａｐＧＩＳ／ＡｒｃＧＩＳ地籍管理系統的設計

摘 要：隨著第二次全國土地調查的深入開展，全國各省市的土地主管部門對地籍管理系統提出了新的要求。由于本次調查涉及面廣，數據類型多，而多數地籍管理系統都是在單一平臺的基礎上開發的，在數據類型不統一時，就給管理帶來極大的不便。因此，兼容多種數據類型的地籍系統的開發成為當前的開發熱點。首先介紹了地籍管理系統的開發背景，然后闡述了系統的總體架構，數據庫設計，系統功能設計，系統的技術要點等內容。

關鍵詞：地理信息系統;ArcGIS;MapGIS;地籍管理;數據庫設計

中圖分類號：TU文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）11-0397-02

1 系統設計背景

2006年12月，國務院下發了《關于開展第二次全國土地調查的通知》（國發【2006】38號），決定從2007年7月1日起，開展第二次全國土地調查（以下簡稱二次調查）。

二次調查作為一項重大的國情國力調查，目的是全面查清目前全國土利用情況，掌握真實的土地基礎數據，建立和完善土地調查，統計和登記制度，實現土地資源信息的社會化服務，滿足社會經濟發展以及國土資源管理的需要。其主要任務包括以下幾個方面：

(1)農村土地調查，包括農村土地利用現狀調查和農村土地權屬調查；

(2)城鎮土地調查；

(3)基本農田調查；

(4)各級土地利用數據庫建設，包括建立四級土地利用數據庫和建立市縣地籍管理系統。

(5)成果匯總。

由于本次調查涉及面廣，全國各省市在調查時所采用地理信息平臺有所不同，甚至同一省市由于調查的單位不同，采用的平臺也不盡相同。這樣數據提交到上級管理部門后，就給管理帶來了極大的不便?？紤]到目前主流GIS平臺為MapGIS和ArcGIS，所以，本系統選擇MapGIS6.7、ArcGIS9.2為開發平臺，圍繞二次調查的主要任務，以省市級管理為對象進行設計。

2 總體架構

本地籍管理信息系統是基于網絡環境的客戶端/服務器（Client/Server）與 瀏覽器/服務器（Browser/Server）混合結構。針對不同用戶的特點和要求，采用不同的的開發技術，靈活提供多層次分布式應用服務。

其中，數據庫采用Oracle10G或SQL SERVER2005， 的ArcGis 9.2(ArcSDE 和ArcIMS)，MapGis平臺采用MapGis6.7。整個體系結構如圖1。

3 數據庫設計

3.1 數據庫模型

本地籍管理信息數據庫是一種大型樹狀基礎空間數據庫，通過多級分類編碼體系構建多粒度的空間數據集。在海量的地籍信息數據庫中，利用省、市、縣粒度數據集之間分類編碼形成的行政區劃索引快速檢索出相應數據，具體如圖2：

通過這種機制系統最終實現在物理上分離的多源、多比例尺、多投影方式的一體化管理，實現圖形數據瀏覽查詢統計的動態交互、自動切換，達到邏輯上所有數據完全一體，既方便了更新又便于使用。

3.2 數據的劃分

(1)基礎地理要素數據。

包括行政區劃、等高線、高程點、特征地物、注記、影像層以及其它。

(2)土地利用現狀數據。

1:1萬土地利用現狀數據，包括地類圖斑、線狀地物、零星地物、權屬界線（包括村界）、地類界線、符號注記等。

(3)城鎮地籍數據。

1:500城鎮地籍數據，包括界址點、界址線、宗地、宗地注記以及城鎮土地利用現狀數據等。

(4)農村地籍數據。

包括界址點、界址線、宗地以及宗地注記。

(5)遙感影像數據。

通過遙感影像可以快速、準確地獲得大面積的、綜合的各種專題信息。

(6)元數據。

元數據就是描述數據的數據。在地理空間數據中，元數據是說明數據內容、質量、狀況和其它有關特征的背景信息。

(7)其他業務數據。

主要是地籍業務管理中涉及的業務數據，例如土地糾紛管理數據，災毀地數據等，同時包括各類表單、項目信息等。

3.3 數據庫設計技術要點

（1）基于海量的GIS數據庫設計

地籍管理整體數據量巨大，涵蓋地理信息面廣，具有海量特點，隨著數據庫的建設，數據量將成倍增長。而且，數據類型復雜，按空間特性分，包含空間數據和非空間數據；按存儲方式分，包含數據庫數據和文件數據；按數據關系分，包括結構化數據和非結構化數據等。如何使這些海量數據得到有效地管理和應用，是空間數據庫設計的關鍵因素。對于海量空間數據庫的管理，除了遵循GIS數據庫設計原則之外，還需要制定統一的編碼標準。

（2）建立數據庫編碼體系

參照國家、部有關標準，建立省市級地籍信息標準編碼體系，在對不同來源不同介質的數據進行整合建設的同時，最大限度地提高數據庫對各種數據的適應性，在盡量保證各類數據信息完整性的基礎上，靈活定義數據操作所需的配置信息，將已建成基礎數據資源納入數據庫實現應用。形成地籍管理信息建設統一的標準規范和標準編碼，包括制定地籍信息標準編碼體系，制定地籍基礎數據庫入庫規范。

（3）數據庫管理基礎地理框架和粒度

以縣級數據集為基本存儲管理粒度，按行政分區、圖幅和要素分層的原則進行合理存儲組織，利用市縣結合表索引保證不同行政管理單元、不同格式數據的合理組織與有效調用；利用空間分幅索引保證相同空間范圍不同要素圖層的空間數據圖層具有完全相同的空間范圍，實現數據庫空間一致性；利用要素分層索引保證同一要素分層不同空間分區的空間數據圖層具有完全相同的屬性信息結構，實現空間數據庫屬性一致性。

4 系統功能設計

（1）空間分析:包含導入范圍分析，任意范圍分析，面buffer分析，分析完成后給出空間分析結果和統計結果，改功能主要應用了GIS的裁剪分析。分析結構記錄在歷史中。

（2）統計出表：按照行政轄區和年度，依照二次調查標注出土地利用，基本農田，城鎮地籍相關統計表。首先從地理數據中按縣級別匯總出基礎匯總數據，在出表或提交匯總結果時，按行政區從基礎匯總數據中提起數據，生成匯總結果。統計出表的形式包括出EXCLE、ACESS格式兩種，字段按照二次調查標準執行。統計分析結果記錄在歷史中。

（3）打印出圖：包含按行政轄區出圖和按圖幅出圖，圖例采用二次調查規定的圖例；暈線可設置。出圖結果記錄在歷史中。

（4）數據查詢：分析點擊圖元查屬性功能模塊和根據指定條件查找圖元，并可對查詢的圖元進行統計。

（5）輔助審查：支持導入范圍新建項目，交互新建項目，項目出圖，項目統計出表；項目自建立后由數據庫進行統一管理。

（6）業務辦理：主要包括地籍登記，發證等業務的辦理。

（7）文檔管理： 把文檔按行政區和年度存放在對應轄區的數據庫中，統一管理；C/S，和B/S段可以瀏覽文檔，在數據維護端可修改和更新文檔。

（8）數據維護：對空間數據，文檔數據、系統的配置信息進行維護。

（9）數據轉換：提供ArcGis的shape，coverage，Geodatabase與MipGis格式的相互轉換功能；提供

ArcGis的shape，coverage，Geodatabase，MipGis格式與VCT格式的轉換。

（10）數據變更：提供可恢復的，交互式的數據變更功能，變更記錄在歷史中。

（11）其他功能：包含動態投影、坐標解析、索引圖瀏覽，用戶角色和權限管理等功能。

5 技術要點

5.1 支持ArcGIS和MapGis數據格式的實現

由于本系統支持ArcGIS和MapGis格式的數據，兩種GIS格式的數據在數據庫中都按照各自的形式存放在數據庫中。本系統依靠中間模塊來實現對ArcGIS和MapGis數據格式的支持。中間模塊從配置文件信息中按轄區和年度讀取GIS數據格式的類型，分別實現其操作；同時中間模塊對外提供統一的讀寫方式。

5.2 WebGIS技術

WebGIS具有跨平臺的優點，具備良好的擴展性和開放性，有利于擴展地籍管理系統的功能和性能，

方便用戶辦理業務，特別是與電子政務平臺的結合，更是提高了系統的系能。

5.3 海量空間數據管理技術

本系統及到各種基礎地理信息、土地利用現狀數據、城鎮地籍數據、農村地籍數據、遙感影像數據、文檔數據，數據存儲量都在TB級以上。采用海量空間數據管理技術對數據進行一體化管理能真正實現數據的共享，是實現數據庫物理上分開，邏輯上統一的關鍵。

5.4 歷史管理技術

本系統對大部分功能都采用歷史管理的形式，用戶可對歷史進行查詢，刪除，恢復等操作，大大提高了系統的使用性。系統允許用戶選擇使用數據庫管理歷史，還是由單機用戶自行管理歷史。

6 應用前景

本系統是在二次調查相關標準基礎上設計的，可用于省市級二次調查數據庫建設以及地籍管理的需要，能支持ArcGIS和MapGis格式的數據，因此本系統有較好的推廣使用價值。

參考文獻

［1］吳信才.地理信息系統原理方法及應用.［M］，2000.

［2］吳信才.地理信息系統的基本技術與發展動態.［J］地球科學.1998，23(4):329～333.

［3］黃杏元等.地理信息系統概論［M］.北京：高等教育出版社，2002.

［4］贠小蘇等.第二次全國土地調查培訓教材.中國農業出版社，2007.

［5］徐世武，張發勇，劉秀珍地理信息系統在地籍管理系統中的應用.地球科學——中國地質大學學報.