基于GIS的征地數(shù)據(jù)庫建設(shè)及應(yīng)用研究
——以濟南市為例

吳闖，孔胃

(濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013)

基于GIS的征地數(shù)據(jù)庫建設(shè)及應(yīng)用研究
——以濟南市為例

吳闖?，孔胃

(濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013)

主要介紹了基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的征地數(shù)據(jù)庫設(shè)計和建設(shè)，討論了系統(tǒng)實現(xiàn)的一些關(guān)鍵技術(shù)。本項目實施后，在濟南市國土資源局系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)了征地數(shù)據(jù)共享，為征地業(yè)務(wù)網(wǎng)上審批提供集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，在征地批后業(yè)務(wù)實施全過程監(jiān)管中提供數(shù)據(jù)支持，為實現(xiàn)國土資源“一張圖”管地和精細化管理打好了基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)庫；征地；GIS

1 概 述

隨著地理信息數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用處理需求不斷增加[1]；同時，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展迅速，各項建設(shè)用地需求旺盛，國土資源信息的需求亦日益增長，征地管理工作面臨任務(wù)繁重、涉及面廣等實際困難，傳統(tǒng)的管理模式已不能滿足當前的工作需求。信息化作為促進依法行政、科學決策、高效管理和政務(wù)公開的重要手段，是做好新形勢下征地管理工作的必然選擇。

為了全面掌握濟南市歷年建設(shè)用地申報、批復(fù)以及土地批后實施征收的總體情況，便于濟南市城市建設(shè)用地的統(tǒng)一規(guī)范化管理，濟南市征地辦公室組織實施濟南市征地數(shù)據(jù)庫建設(shè)，主要包括歷史檔案數(shù)據(jù)按照具體業(yè)務(wù)類型及檔案情況進行整理建立電子檔案和結(jié)合業(yè)務(wù)應(yīng)用編制數(shù)據(jù)庫建設(shè)標準，對歷史檔案的電子數(shù)據(jù)入庫建設(shè)征地數(shù)據(jù)庫兩方面。

2 系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)據(jù)庫是最終成果的體現(xiàn)，其質(zhì)量直接關(guān)系到后期業(yè)務(wù)應(yīng)用。必須在深入分析已有數(shù)據(jù)和后期應(yīng)用的基礎(chǔ)上，做出合理、科學的設(shè)計，建成具有穩(wěn)定、先進、開放、實用、權(quán)威等特點的濟南市征地數(shù)據(jù)庫。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

硬件是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，架構(gòu)是系統(tǒng)的草圖[2]，運行的保障。濟南市征地數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)其架構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)架構(gòu)采取面向服務(wù)的軟件架構(gòu)思想，采用基于XML的面向服務(wù)軟件架構(gòu)(Services－Oriented Architecture)方法來設(shè)計，保障了數(shù)據(jù)的讀寫僅通過Orcal與數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，與系統(tǒng)無關(guān)，提高了數(shù)據(jù)讀寫的速度同時，保障了數(shù)據(jù)的安全。

圖1 濟南市征地數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)卷宗資料，結(jié)合濟南市征地辦公室業(yè)務(wù)，理清各種數(shù)據(jù)資料之間關(guān)系，形成數(shù)據(jù)庫概念模型，根據(jù)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計轉(zhuǎn)換至邏輯設(shè)計，消除數(shù)據(jù)冗余后得到數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計圖[4]，如圖2所示。

根據(jù)確立的數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計，進一步規(guī)定數(shù)據(jù)庫存儲表結(jié)構(gòu)(VARCHAR2為字符型，NUMBER為數(shù)值型，DATA為日期型)。限于篇幅，本文省略了數(shù)據(jù)庫表的物理設(shè)計。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 不同坐標系轉(zhuǎn)換

勘測定界工作由不同測繪單位完成，各單位采用坐標系不一致、坐標格式不盡相同，需統(tǒng)一至成果坐標系。濟南市征地數(shù)據(jù)庫成果坐標系數(shù)學基礎(chǔ)，如表1所示。

圖2 土地征收落實數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計圖

表1 成果坐標系數(shù)學基礎(chǔ)

所涉及的坐標系轉(zhuǎn)換有兩類:

(1)其他投影分帶與3°分帶的轉(zhuǎn)換。

檔案資料采用其他投影分帶(如6°分帶、1.5°分帶)或中央子午線與成果坐標系不符的，需進行投影轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換采用嚴格的高斯正反算方法[3]。

高斯正算公式為:

高斯反算公式為:

(2)其他大地坐標系(如1954年北京坐標系、1993濟南獨立坐標系)與1980西安坐標系的轉(zhuǎn)換。

檔案資料采用其他大地平面坐標系的，采用下式完成與1980西安坐標系轉(zhuǎn)換。

式中，x0，y0為平移參數(shù)，α為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，m為尺度參數(shù)。

依據(jù)濟南市高等級控制成果，選取分布均勻的8個控制點解算。

3.2 坐標系不明確情況處理

部分卷宗未給出勘測定界資料坐標系情況或勘測定界圖與勘測定界資料描述矛盾，無法進行準確上圖。針對此情況，利用1∶500、1∶2 000基本地形圖與錄入界址點進行套合，判定坐標情況，滿足空間數(shù)據(jù)上圖需要。

3.3 空間數(shù)據(jù)檢查

空間數(shù)據(jù)錄入工作量較大，坐標系和坐標格式的不統(tǒng)一增加了錄入的難度，錄入完成后應(yīng)對成果進行質(zhì)量檢查，確保圖形正確性[5]。

(1)圖形形狀檢查

對照錄入圖形與勘測定界圖，檢查圖形形狀、面積是否一致，核對界址點反算邊長，以檢查界址點錄入正確性。

(2)拓撲關(guān)系檢查

制定拓撲規(guī)則檢查相鄰地塊壓蓋、微小縫隙等拓撲關(guān)系錯誤，通過技術(shù)手段對此進行改正。

(3)空間位置檢查

通過空間位置關(guān)系核實地塊上圖正確性，檢查所依據(jù)的主要資料是濟南市行政區(qū)圖和濟南市正射影像圖。檢查方法為:疊加正射影像圖、濟南市行政區(qū)劃圖作為背景，根據(jù)報批意見中地塊位置描述或勘測定界圖，對比地塊與背景地物(如村莊、道路、水系)關(guān)系，判讀地塊位置是否正確。

4 應(yīng) 用

濟南市征地數(shù)據(jù)庫將征地歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)一至濟南市國土資源“一張圖”系統(tǒng)中，把原始的紙質(zhì)檔案轉(zhuǎn)換為空間數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)聯(lián)動；在此基礎(chǔ)上基于該數(shù)據(jù)庫的瀏覽、查詢、分析均可實現(xiàn)。此外通過“批復(fù)文號”字段實現(xiàn)了“建設(shè)用地報批”和“落實征地方案”卷宗的關(guān)聯(lián)。

4.1 瀏覽顯示

將征地空間數(shù)據(jù)庫與國土資源“一張圖”底圖疊加顯示，歷年度征地報批和落實方案分布可清楚地反映在圖上，便于征地批后的業(yè)務(wù)監(jiān)管。

圖3 征地數(shù)據(jù)與遙感影像圖疊加顯示

4.2 查詢定位

基于某一屬性(如:批次名稱、地塊面積)或空間關(guān)系(如:某一行政區(qū)范圍內(nèi))，可對圖形數(shù)據(jù)進行查詢定位。

4.3 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)庫中錄入了各批次征收面積，可以方便地統(tǒng)計出每年度報批總面積以及各種土地利用類型面積，形成報表(圖4為土地利用統(tǒng)計)。

圖4 建設(shè)用地報批土地利用情況統(tǒng)計

4.4 疊置分析(輔助審查)

將征收地塊與地類圖斑、土地規(guī)劃、行政區(qū)等圖層疊置分析，可快速準確獲得地塊土地利用情況，判斷是否符合土地利用規(guī)劃。如圖5為土地利用現(xiàn)狀，圖6為征收地塊，圖7為征收地塊和土地利用現(xiàn)狀疊加后的情況，通過圖7可以快速判讀出征收地塊包含的地類及各地類的面積，分布情況等。

圖5 土地利用現(xiàn)狀

圖6 征收地塊

圖7 疊置分析結(jié)果

地塊空間關(guān)系檢查，對空間數(shù)據(jù)庫建立拓撲關(guān)系，自動查找出地塊重疊、縫隙等錯誤。如圖8為待批地塊與已批地塊疊加分析結(jié)果，深色區(qū)域為重疊區(qū)域，需要管理部門進一步核實待批地塊情況。

圖8 檢查結(jié)果

5 結(jié) 語

通過濟南市征地數(shù)據(jù)庫建設(shè)，確保了征地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和征地空間數(shù)據(jù)的精確關(guān)聯(lián)，為快速分析、處理數(shù)據(jù)打下了堅實基礎(chǔ)，便于濟南市城市建設(shè)用地報批、征收的統(tǒng)一規(guī)范化管理，有效提高了征地管理部門工作效率和信息化管理水平，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

[1] 龔健雅.地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].北京:科學出版社，2001.

[2] 李千目，許滿武，張宏等.軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].北京:清華大學出版社，2008.

[3] 孔祥元，郭際明，劉宗泉.大地測量學基礎(chǔ)[M].武漢:武漢大學出版社，2006.

[4] TD/T 1016－2007.土地利用數(shù)據(jù)庫標準[S].

[5] GB/T18316－2009.測繪成果質(zhì)量檢查與驗收[S].

[6] 濟南市勘察測繪研究院.濟南市征地數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)設(shè)計[R].

Construction and Application of Land Acquisition Database Based on GIS——Jinan City，for example

Wu Chuang，Kong Wei
(Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Institute，Jinan 250013，China)

This paper describes a GIS－based information system(GIS)for land acquisition and construction of database design，system implementation discussed some of the key technologies.After the implementation of this project，Land Resources Bureau in Jinan City，land data sharing within the system，the approval for the land acquisition business to provide a centralized online data sources，after the land grant in the business of the whole process of monitoring to provide data support for the realization of land and resources“a map”to lay the foundation and meticulous management.

database；land acquisition；GIS

1672－8262(2012)04－24－04

P208.2

A

2011—12—15

吳闖(1979—)，女，助理工程師，主要從事GIS應(yīng)用與研發(fā)工作。