基于GIS的城中村改造信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

許慧鵬

(太原市勘察測(cè)繪研究院，山西太原 030002)

1 前言

隨著城市的蓬勃發(fā)展，其城區(qū)的邊界不斷地向周邊的地區(qū)延伸和擴(kuò)展，囊括了—大批的農(nóng)村社區(qū)，制造了一批鑲嵌在城市里的城中村，形成了城鄉(xiāng)社會(huì)交融的混亂局面。為了使這些新增的空間資源得到合理、有效的充分利用，為城市的和諧發(fā)展注入新的動(dòng)力因素，也為了使這些被城區(qū)包圍的城中村在形象和內(nèi)容上真正融入城市的社會(huì)環(huán)境中去，就必須對(duì)這些城中村進(jìn)行系統(tǒng)有效的改造。使這些農(nóng)村社會(huì)生活共同體轉(zhuǎn)變?yōu)榕c城市社會(huì)運(yùn)行機(jī)制相一致的城市社會(huì)的生活共同體，即實(shí)現(xiàn)城中村的城市化改造。為此，很多城市成立了城中村改造辦公室來具體負(fù)責(zé)城市的城中村改造，簡(jiǎn)稱“城改辦”。

改造城中村是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要順應(yīng)工業(yè)化、城市化規(guī)律，穩(wěn)步推進(jìn)“農(nóng)業(yè)向工業(yè)轉(zhuǎn)、農(nóng)民向市民轉(zhuǎn)、村莊向社區(qū)轉(zhuǎn)”。在新社區(qū)建設(shè)中，要打破傳統(tǒng)的村莊安置觀念，把分散居住的農(nóng)戶集中搬遷到符合城市規(guī)劃要求的新社區(qū)。通過“一次規(guī)劃、一次建設(shè)、一次安置”，把城中村改造與城市的規(guī)劃和建設(shè)結(jié)合起來，高起點(diǎn)規(guī)劃、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，高要求配套、高效能管理，使新社區(qū)成為城區(qū)的重要組成部分。而對(duì)“城中村改造”的管理與審批涉及規(guī)劃、土地、環(huán)保等多方面信息，這些信息量大，80%以上屬于空間信息，傳統(tǒng)的人工作業(yè)和分析手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市發(fā)展的要求。為了充分、合理利用城市空間信息，為城中村改造的管理與決策提供信息服務(wù)，基于GIS的城中村改造信息管理系統(tǒng)的推廣應(yīng)用就成為城中村改造日常辦公的必然趨勢(shì)。

2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容

2.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

基于GIS的城中村改造信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，就是在完善基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、理順城中村改造工作的信息采集、審批、歸檔、建庫(kù)、更新、分發(fā)、應(yīng)用流程的基礎(chǔ)上，整合城市基礎(chǔ)地理信息資源與城中村改造的資料，在GIS平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)、城中村改造專題空間數(shù)據(jù)、城中村改造日常辦公的業(yè)務(wù)資料信息的轉(zhuǎn)換入庫(kù)、集成管理和共享應(yīng)用，提高“城改辦”的工作效率，業(yè)務(wù)能力、信息含量和應(yīng)用層次，滿足城中村改造的社會(huì)需求，為城市建設(shè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供有力的服務(wù)保障。

通過系統(tǒng)的建設(shè)最終達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo):

(1)城中村的人口、土地、房屋產(chǎn)權(quán)等資料的管理。

(2)城市1∶2 000、1∶500基礎(chǔ)地形圖，城中村改造相關(guān)的控規(guī)、詳規(guī)、村界、路網(wǎng)、土地征轉(zhuǎn)用、項(xiàng)目選址等圖形的管理。

(3)城中村改造日常業(yè)務(wù)案件辦理過程中涉及的各種方案、審批意見、相應(yīng)證明資料和圖形附件資料的管理。

(4)輔助日常辦公。能夠進(jìn)行各種業(yè)務(wù)辦理過程中的資料查詢、方案對(duì)比，圖形審批、資料打印出圖等。

2.2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容主要包括三部分:基礎(chǔ)地形圖和專題資料的加工入庫(kù)、系統(tǒng)所需硬件設(shè)施建設(shè)、系統(tǒng)軟件開發(fā)。

(1)基礎(chǔ)地形圖和專題資料的加工入庫(kù)。將城市的基礎(chǔ)地形圖(1∶2 000、1∶500)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地形圖圖示的要求，進(jìn)行分層、分幅、并符號(hào)化，然后建立地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)，將加工好的圖形轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)入庫(kù)要求的格式并入庫(kù)管理。

(2)硬件設(shè)施建設(shè)。購(gòu)買服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建設(shè)城中村改造辦公機(jī)房，布設(shè)城中村改造日常辦公局域網(wǎng)辦公環(huán)境，實(shí)現(xiàn)部門的資料共享。業(yè)務(wù)連通。

(3)軟件開發(fā)。為滿足項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)而開發(fā)一套城中村改造信息管理系統(tǒng)，服務(wù)于日常辦公。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)以GIS為基礎(chǔ)平臺(tái)，采用自底向上的三層體系架構(gòu)，最底層是數(shù)據(jù)庫(kù)，建設(shè)在服務(wù)器端，用于存放系統(tǒng)運(yùn)行所需的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)。中間層是功能組件層，通過GIS功能組件和FTP(文件傳輸協(xié)議)功能組件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)相應(yīng)的功能。最上層是系統(tǒng)界面層，安裝在客戶端，滿足城中村改造辦公室的日常使用。圖1所示為整個(gè)系統(tǒng)采用的架構(gòu)圖。

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)所需軟硬件

(1)系統(tǒng)所需軟件

基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ):Microsoft SQL Server2000

GIS基礎(chǔ)平臺(tái):MapGIS

FTP組件:CuteFTP

(2)系統(tǒng)所需硬件

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器:HP ProLiant ML350 G5

網(wǎng)格交換機(jī):華為1224 24口千兆交換機(jī)

網(wǎng)線、機(jī)柜等外設(shè)。

4.2 基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

城中村改造信息管理系統(tǒng)所使用的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)為城市的大比例尺DLG基礎(chǔ)地形圖，數(shù)據(jù)量達(dá)到10 G以上，通過采用GIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，充分發(fā)揮GIS的海量數(shù)據(jù)管理能力來進(jìn)行基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的管理。整個(gè)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)采用“橫向多幅、縱向多層”的結(jié)構(gòu)來組織數(shù)據(jù)。從橫向來看，基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)是由各個(gè)圖幅拼接而成，而從縱向來看，是由各個(gè)“要素層”數(shù)據(jù)重疊而成。按這種組織方式，數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)很清晰，存取方便，使數(shù)據(jù)輸入輸出、更新容易實(shí)現(xiàn)。圖2所示為基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)示意圖

4.3 業(yè)務(wù)資料存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

城中村改造日常辦公所涉及的業(yè)務(wù)資料也納入到系統(tǒng)中管理，日常辦公的業(yè)務(wù)資料主要是一些文檔，掃描件等，系統(tǒng)采用FTP來進(jìn)行管理。圖3所示為基于FTP的業(yè)務(wù)資料存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 基于FTP的業(yè)務(wù)資料存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖

4.4 軟件開發(fā)與建庫(kù)

由于GIS平臺(tái)的技術(shù)水平直接影響到系統(tǒng)的性能，所以選擇技術(shù)全面的GIS平臺(tái)是開發(fā)出優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)的基本保證。MapGIS平臺(tái)不僅在整體性能上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，而且價(jià)格明顯低于國(guó)外軟件，是性價(jià)比很高的國(guó)產(chǎn)GIS平臺(tái)。經(jīng)過反復(fù)比較，本次項(xiàng)目選擇MapGIS作為開發(fā)“城中村改造信息管理系統(tǒng)”的GIS平臺(tái)。

MapGIS平臺(tái)本身支持多種二次開發(fā)環(huán)境，如:BC++、VB、VC++、DEPHI等。但 Visual C++6.0 功能強(qiáng)大，支持面向?qū)ο缶幊?、模塊化、代碼可重用、組件共享等技術(shù)，可以大大提高軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管理和開發(fā)的速度，而且代碼的執(zhí)行效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性都很高，因此在開發(fā)工具上選擇了Microsoft Visual C++6.0。

根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，空間數(shù)據(jù)建庫(kù)通過Map-GIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)建庫(kù)軟件來實(shí)現(xiàn)，首先建立數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，再將需要的空間數(shù)據(jù)通過MapGIS空間數(shù)據(jù)引擎導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

業(yè)務(wù)資料的數(shù)據(jù)建庫(kù)工作是首先在服務(wù)器上根據(jù)業(yè)務(wù)資料的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建立相應(yīng)的存儲(chǔ)目錄，然后使用開發(fā)好的系統(tǒng)功能，通過FTP將業(yè)務(wù)資料上傳到服務(wù)器上。

4.5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

(1)空間數(shù)據(jù)錄入

根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)際情況可以選擇如下方法:測(cè)量數(shù)據(jù)直接成圖、掃描矢量化錄入、其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入。

(2)業(yè)務(wù)資料錄入

業(yè)務(wù)資料采用系統(tǒng)交互的方式將以城中村為索引的相關(guān)業(yè)務(wù)資料錄入FTP服務(wù)器中。

(3)空間數(shù)據(jù)編輯

可對(duì)點(diǎn)、線、面圖元的空間位置及參數(shù)進(jìn)行直觀的、方便的修改，包括增加、刪除、移動(dòng)、復(fù)制、修改、剪裁、提取、移位、旋轉(zhuǎn)、放大、鏡像、分割、聯(lián)接、平滑、變形、替換、統(tǒng)改、對(duì)齊、靠近等多種編輯操作，從而使輸入的圖形更準(zhǔn)確、更豐富、更美觀。

(4)業(yè)務(wù)資料下載

可以根據(jù)日常辦公的需要，對(duì)已入庫(kù)的業(yè)務(wù)資料進(jìn)行下載。下載時(shí)可以指定多種條件，根據(jù)條件下載相應(yīng)的資料。

(5)數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)查詢包括空間數(shù)據(jù)查詢和業(yè)務(wù)資料查詢。空間數(shù)據(jù)查詢可以根據(jù)空間位置和屬性條件來查看空間數(shù)據(jù)的位置、屬性等信息。業(yè)務(wù)資料查詢可以根據(jù)業(yè)務(wù)資料的編號(hào)、業(yè)務(wù)類型、辦件人、辦件時(shí)間、業(yè)務(wù)部門等條件來查詢相應(yīng)的業(yè)務(wù)資料。

(6)圖形制圖輸出

在城中村日常辦公的過程中，各種審批流程涉及地形資料的審查，可以根據(jù)具體辦件的要求，對(duì)相關(guān)城中村所在位置的地形圖進(jìn)行裁剪輸出打印。在輸出打印時(shí)，可以編輯打印模板、按需設(shè)置打印樣式。

(7)系統(tǒng)權(quán)限管理

整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是基于業(yè)務(wù)權(quán)限的，不同業(yè)務(wù)部門、不同角色的用戶，登錄系統(tǒng)后會(huì)有不同的功能權(quán)限。用戶管理員可以通過權(quán)限管理模塊來配置用戶的權(quán)限。

(8)系統(tǒng)輔助功能

為了便于使用和日常操作，系統(tǒng)提供了城中村定位、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、距離面積量算、系統(tǒng)配置、視圖管理等功能。

5 系統(tǒng)實(shí)施流程

系統(tǒng)實(shí)施流程嚴(yán)格根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際需求出發(fā)，流程中的控制和監(jiān)督環(huán)節(jié)保證項(xiàng)目的順利實(shí)施，使整個(gè)建設(shè)過程處于有效的控制之中，同時(shí)兼顧質(zhì)量控制和實(shí)施效率。圖4所示為系統(tǒng)實(shí)施流程示意圖。

圖4 系統(tǒng)實(shí)施流程圖

6 結(jié)語(yǔ)

基于GIS的城中村改造信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的城中村資料管理模式，實(shí)現(xiàn)了資料的數(shù)據(jù)庫(kù)管理，通過數(shù)據(jù)庫(kù)的快速查詢能力，能方便地查詢統(tǒng)計(jì)各類城中村信息。通過GIS平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)管理能力，改變了傳統(tǒng)的以文件單圖幅形式的圖形管理模式，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)地形圖的圖庫(kù)管理。改變了傳統(tǒng)的圖形資料與文檔資料分離的管理模式，實(shí)現(xiàn)了圖形與業(yè)務(wù)信息的關(guān)聯(lián)，達(dá)到了圖屬聯(lián)動(dòng)，信息表現(xiàn)形式更加豐富。以城中村為單位來進(jìn)行信息索引，能方便地定位每個(gè)城中村，查詢每個(gè)城中村的人口、土地信息、圖形信息、業(yè)務(wù)辦理信息。

［1］樊文有，謝瓊，王永東.GIS空間數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)的設(shè)計(jì)［J］.測(cè)繪通報(bào)，2010(6)

［2］夏云慶.Visual C++6.0數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)手冊(cè)［M］.北京:北京希望電子出版社，2002

［3］陳昊，奚硯濤.城市公交信息查詢系統(tǒng)的建立與實(shí)現(xiàn)［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2010，3(33)

［4］劉勤，馬建林，趙江波.GIS在城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.城市勘測(cè)，2010(3)

［5］代偵勇，楊軍委，曾念進(jìn).公安地理信息綜合應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)［J］.測(cè)繪通報(bào)，2009(3)

［6］邊茯苓.地理信息系統(tǒng)原理［M］.武漢，武漢大學(xué)出版社，2002

［7］吳信才.地理信息系統(tǒng)原理與方法［M］.北京，電子工業(yè)出版社，2001