基于工作流和ARCSDE技術的地籍管理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

張園玉

（杭州市國土資源信息中心，浙江 杭州 310012）

地籍管理是國土資源管理的基礎,是嚴格土地管理的重要保障,是保護資源、保障發(fā)展、維護權益、服務社會的重要手段。隨著中國城鄉(xiāng)一體化進程的加快和信息技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的管理手段和人工作業(yè)方式,在現(xiàn)勢性、準確性、科學性和效率方面,已不能適應目前的需要,更不能滿足將來的發(fā)展需求。運用工作流和ArcSDE技術建立城鄉(xiāng)一體化地籍管理信息系統(tǒng),以“宗地”為核心實體,實現(xiàn)地籍信息的輸入、儲存、檢索、處理、綜合分析、輔助決策以及結果輸出,實現(xiàn)日常地籍業(yè)務辦公與地籍空間數(shù)據(jù)動態(tài)管理,及時、準確地獲取土地利用權屬變更信息,建立地籍管理信息數(shù)據(jù)庫,對實現(xiàn)“以圖管地”的國土資源管理機制、提高土地資源管理的科學性有著非常重要的意義[1]。本文以杭州市地籍管理信息系統(tǒng)建設為例,探討了基于工作流和ArcSDE技術的城鄉(xiāng)一體化地籍管理信息系統(tǒng)的總體設計、數(shù)據(jù)庫設計系統(tǒng)模塊設計,并詳細闡述了關鍵技術如混合架構、宗地動態(tài)變更和歷史回溯等,提出了系統(tǒng)具體實現(xiàn)的解決方案。

1 系統(tǒng)總體設計

1.1 系統(tǒng)設計思路

利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術,數(shù)據(jù)庫管理（RDBMS）技術以及計算機網(wǎng)絡技術,開發(fā)完成城鄉(xiāng)一體化地籍管理信息系統(tǒng),建立標準、科學、現(xiàn)勢的城鄉(xiāng)全覆蓋地籍數(shù)據(jù)庫,構筑強大、高效、開放、實用的地籍信息管理基礎平臺,形成以權屬調(diào)查和土地登記為核心的城鄉(xiāng)統(tǒng)一的地籍管理業(yè)務電子流程,實現(xiàn)地籍管理業(yè)務的規(guī)范化、現(xiàn)代化和信息化,實現(xiàn)地籍實體的全生命周期管理,實現(xiàn)地籍管理方式的根本轉變,進一步提升地籍信息共享交換、綜合利用以及社會化服務的水平。

1.2 系統(tǒng)設計原則

（1）實用性。系統(tǒng)在功能上應緊緊圍繞地籍管理業(yè)務,使城鄉(xiāng)地籍管理在系統(tǒng)的支持下,實現(xiàn)規(guī)范化、科學化,力求系統(tǒng)操作簡潔、容錯能力強,信息反饋準確、可靠,在線幫助詳實,使操作系統(tǒng)的人員真正體會現(xiàn)代化技術的便利。

（2）標準化。空間數(shù)據(jù)庫設計符合地籍管理數(shù)據(jù)庫設計相關規(guī)范,實現(xiàn)杭州市第二次土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)與日常變更數(shù)據(jù)的融合,并在滿足省、國家地籍管理數(shù)據(jù)能夠準確匯交的前提下,結合杭州市實際情況進行適當?shù)臄U展,以保障新老系統(tǒng)的良好銜接。

（3）安全性。地籍信息涉及本地區(qū)的基本情況和權利人的切身利益,具有一定的法律效力和保密性。因此系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性應由分級最小權限設定來加以保證,并對重要信息進行加密,系統(tǒng)應保證損失減少到最低限度。

（4）開放性。應用開放性與集合性是系統(tǒng)發(fā)展的必要條件,良好的程序接口規(guī)范、數(shù)據(jù)交換規(guī)范能夠保證系統(tǒng)投資的連續(xù)性,系統(tǒng)的集合性能夠使系統(tǒng)不斷地完善、擴充與集成,從而滿足信息系統(tǒng)建設發(fā)展的要求。

1.3 系統(tǒng)架構設計

地籍空間圖形數(shù)據(jù)包括城鎮(zhèn)地籍和村莊地籍圖形,以大比例尺（1∶500,1∶1000等）數(shù)據(jù)為基礎,具有海量特征。作為支撐日常辦文的業(yè)務系統(tǒng),一方面要求圖形處理具有很強的交互性和快速、安全的存取模式,采用C/S結構能夠滿足這種要求；另一方面辦公自動化則要求簡化客戶端操作,且能夠方便進行信息發(fā)布,采用B/S結構能更好滿足這種要求。綜合考慮以上因素, 采用三層模型（Three-Tier）,按數(shù)據(jù)服務層、應用邏輯層、表現(xiàn)層等層次構造系統(tǒng),采用以B/S為主,C/S為輔的混合結構模式,C/S用于內(nèi)部業(yè)務部門圖形處理、檢查和入庫,B/S用于應用部門辦公自動化、圖文互查和對社會公眾地籍管理服務,兩種結構可以取長補短[2],平衡網(wǎng)絡負載,同時滿足系統(tǒng)業(yè)務運作（圖1）。

2 數(shù)據(jù)庫設計

圖1 基于C/S、B/S三層體系架構Fig.1 Three-tier framework base on Client/Server and Browser/Server

地籍數(shù)據(jù)庫設計是地籍管理信息系統(tǒng)設計的關鍵[3],直接決定數(shù)據(jù)能否高效組織和更新、實現(xiàn)歷史回溯及快速查詢統(tǒng)計。地籍信息包括描述不動產(chǎn)空間位置及狀態(tài)的圖形數(shù)據(jù),如地籍圖、宗地圖、房地產(chǎn)平面圖等；描述不動產(chǎn)權屬、價值、位置的屬性數(shù)據(jù),如宗地號、地類、面積、權利人、坐落等[4]。因此,地籍管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分為地籍圖形數(shù)據(jù)庫和地籍業(yè)務屬性數(shù)據(jù)庫,圖形數(shù)據(jù)庫又包含現(xiàn)狀庫和歷史庫,其中為區(qū)分調(diào)查過程和最終成果,現(xiàn)狀庫又分為過程庫和正式庫兩種狀態(tài)。在權屬調(diào)查過程中,宗地圖形數(shù)據(jù)僅存放在過程庫,只有經(jīng)過申請土地登記程序,并被正式批準注冊登記建簿后的子宗數(shù)據(jù)才能進入正式庫,父宗進入歷史庫。地籍空間數(shù)據(jù)庫中主要存放的是地形要素、以宗地為基本單元的地籍要素、土地利用現(xiàn)狀圖斑和遙感影像。地籍要素主要是指宗地界址點、線、面等要素,按照管理對象性質(zhì)不同分成三類：國有土地地上宗地類、國有土地地下宗地類和集體土地類。業(yè)務辦文屬性數(shù)據(jù)庫主要是指通過日常土地登記等各類業(yè)務流程生成的宗地權利人、土地證號或其他的限制條件等宗地權屬信息,包含了土地登記等日常地籍管理業(yè)務屬性數(shù)據(jù)、工作流管理數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、檔案影像數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)。其中,土地登記等業(yè)務屬性數(shù)據(jù)包含了土地登記等地籍管理日常業(yè)務審批過程中的表單屬性信息、注冊登記后的土地證書信息及登記卡、簿等權屬信息；工作流管理數(shù)據(jù)是指審批任務流轉過程數(shù)據(jù),包括流程信息、節(jié)點信息、操作過程等；系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)主要是指服務器、數(shù)據(jù)庫、日歷配置等系統(tǒng)環(huán)境變量；檔案影像數(shù)據(jù)主要存放業(yè)務辦理過程中業(yè)務材料的掃描件和已辦結項目的表單影像文件,待業(yè)務辦結后,該項目影像文件將被推送至檔案管理系統(tǒng)中（圖2）。

宗地動態(tài)變更和歷史回溯是地籍管理的重要內(nèi)容,兩者之間相互關聯(lián)[5-6]。為了記錄變更關系和歷史回溯,空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫通過宗地的惟一內(nèi)部標識ID進行關聯(lián),在宗地變更過程中,若宗地四至范圍不變,則內(nèi)部標識ID不變,只增加支號以示標注。若宗地四至范圍變化,則在內(nèi)部標識ID改變,并在宗地變更關系表中記錄變更關系,實現(xiàn)圖、屬、實地的動態(tài)一致性。通過宗地內(nèi)部標識碼,可以方便地展示以地號樹展示父子宗之間的關系。每個地籍要素都是四維的,包括空間三維（X、Y、Z坐標）和時間維[7],具體到每宗地都有它的生存期,包括創(chuàng)建時間和消亡時間。創(chuàng)建時間是指宗地確權并注冊登記時間,消亡時間是指宗地正式注銷注冊登記時間。通過記錄宗地時間維度,以實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的按時間切片的歷史回溯。

3 系統(tǒng)功能模塊設計

地籍管理業(yè)務之間是相互關聯(lián)和銜接的,地籍調(diào)查是基礎性工作,土地登記和土地統(tǒng)計是后續(xù)日常性工作,而地籍檔案管理則是所有地籍管理工作成果的歸總。根據(jù)杭州市地籍管理業(yè)務的實際特點和業(yè)務規(guī)范,將地籍管理信息系統(tǒng)主要劃分成業(yè)務辦文模塊、空間數(shù)據(jù)管理模塊、成果應用模塊和系統(tǒng)維護模塊。

圖2 地籍管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結構Fig.2 Database structure of cadastral management information system

3.1 業(yè)務辦文模塊

業(yè)務辦文模塊就是依托工作流平臺,以日常每個業(yè)務項目為單位,支撐地籍管理日常業(yè)務流程的辦公自動化功能模塊,具體流程包括權屬調(diào)查、復核驗收、土地登記、地籍檔案查詢等。土地登記業(yè)務又分為國有土地初始登記、變更登記、查封登記、抵押登記、預告、異議、地役權登記和集體土地所有權登記、集體土地使用權、宅基地登記等具體業(yè)務流程。具有表單填寫、意見審核、數(shù)據(jù)保存、注冊登記、證書（卡、簿）及報表生成和打印、流程發(fā)送、分割登記、自動計費等功能。

3.2 空間數(shù)據(jù)管理模塊

空間數(shù)據(jù)管理模塊主要支持地籍空間矢量和柵格圖形的更新和管理,具體功能包括基于元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)規(guī)則的數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)接邊、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)在線或離線變更、數(shù)據(jù)撤檢、地籍號管理、版本控制和數(shù)據(jù)格式轉換（shp,E00,VCT等格式）等功能。

3.3 成果應用模塊

成果應用模塊主要支持日常地籍管理業(yè)務成果的統(tǒng)一展示和應用,具體功能包括地籍數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、匯總、分析和最終成果圖制作功能,支持按時間、區(qū)間和屬性數(shù)據(jù)進行組合查詢、統(tǒng)計和輸出等。

3.4 系統(tǒng)維護模塊

系統(tǒng)維護模塊主要是面向系統(tǒng)管理人員,包括數(shù)據(jù)庫管理維護、流程和表單定義維護、檢查規(guī)則配置、系統(tǒng)安全管理和接口管理等功能。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

杭州市地籍管理信息系統(tǒng)在全市第二次土地調(diào)查的基礎上,采用Oracle 10g平臺,基于開源工作流Jbpm和ArcSDE,使用J2EE平臺進行開發(fā),并運用Hibernate和Spring框架,結合目前流行的AJAX開發(fā)框架GWT技術,緊密結合杭州市地籍管理業(yè)務需要,遵循《浙江省地籍調(diào)查數(shù)據(jù)庫規(guī)范》及相關的規(guī)范和標準,有效集成了第二次土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)、原有地籍相關業(yè)務系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù),建立了以權屬調(diào)查、土地登記、復核驗收為主線的地籍管理業(yè)務電子流程,實現(xiàn)圖文一體化的自動化辦公。作為地籍管理日常業(yè)務辦文的重要支撐,還提供了圖屬匹配、歷史數(shù)據(jù)管理、圖文一鍵打印、分割登記及分戶數(shù)據(jù)錄入軟件等小工具,并提供良好的用戶界面,以期讓用戶更加方便、高效地使用系統(tǒng)。另外,系統(tǒng)還實現(xiàn)了與門戶網(wǎng)站、前端測繪軟件、后端檔案管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心管理平臺的接口,不僅滿足地籍管理日常業(yè)務的城鄉(xiāng)一體化、圖文一體化辦公需要,還成為了整個國土資源管理工作的有力的基礎數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)界面如圖3。

杭州市地籍管理信息系統(tǒng)自2009年在杭州市國土資源局、下屬9個分局及20余個國土所投入使用以來,輔助完成各類土地登記案卷18萬余卷。系統(tǒng)的運行進一步規(guī)范了土地登記業(yè)務,提升了地籍管理信息化水平,有力地支撐了各類地籍管理業(yè)務的創(chuàng)新提速,個人城鎮(zhèn)住宅土地登記由原來的8個工作日縮短為半個小時,大宗地土地登記由原來的13個工作日縮短為2個小時,不僅方便了普通百姓,使其來回兩次變?yōu)橐淮瓮瓿?辦證所花費的時間以及交通費用均縮減一半,而且也節(jié)約了各類企業(yè)的辦證時間,促進投資項目早開工、早建成、早投產(chǎn)、早見效。

圖3 杭州市地籍管理信息系統(tǒng)主界面Fig.3 The main interface of the Hangzhou cadastral management information system

5 結語

基于工作流和ArcSDE技術,很好地解決了傳統(tǒng)地籍管理中大量的圖屬分離、更新不及時的問題,并將城、鄉(xiāng)地籍管理業(yè)務數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和地籍日常業(yè)務審批自動化緊密結合,實現(xiàn)了城鄉(xiāng)一體化管理。但由于時間原因,系統(tǒng)也有不足之處,例如土地利用現(xiàn)狀圖斑層未能實時更新而只是疊加入庫、對歷史數(shù)據(jù)關聯(lián)關系未作梳理等,有待進一步解決。

（References）:

［1］ 廖一蘭,王亞華,孫在宏.基于GIS系統(tǒng)的土地利用數(shù)據(jù)建庫模型研究［J］.農(nóng)機化研究,2006,（2）:146-150.

［2］ 張國慶,陳彥軍,田明中,等.基于GIS的撫州地籍管理信息系統(tǒng)設計研究［J］.水土保持研究,2007,14（6）：103-105.

［3］ 王春波,楊大兵.基于ArcSDE技術的地籍管理系統(tǒng)研究［J］.河北工程大學學報（自然科學版）,2010,27（3）：77-79.

［4］ 葉公強.地籍管理［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,2002.

［5］ Permanent committee on cadastrein the European Union.Cadastral information system［EB/OL］.http://www.moi.gov.cy/dls, 2009-05-12/2009-05-18.

［6］ Sultan Kocaman.Developing a Cadastral information system with a spatial-temporal modeling approach［EB/OL］.http://www.photogrammetry.ethz.ch/general/persons/sultan_pub/Kocaman_MSc.Thesis.pdf, 2001-12.

［7］ XU De-jun, et al.The construction of urban and rural inergrative cadastral management information system［J］.The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences.Vol.XXXVII.Part B2.Beijing 2008: 739-742.