農經權土地產權信息管理系統的設計與實現

劉 斌 高勇全 武廣臣

(1.福建省光澤縣國土資源局，福建 南平 354100；2.南通星光測繪服務有限公司, 江蘇 南通 226300；3.遼寧科技學院, 遼寧 本溪 117004)

農經權土地產權信息管理系統的設計與實現

劉 斌1高勇全2武廣臣3

(1.福建省光澤縣國土資源局，福建 南平 354100；2.南通星光測繪服務有限公司, 江蘇 南通 226300；3.遼寧科技學院, 遼寧 本溪 117004)

針對當前土地承包經營權確權工作，本文完成了農經權土地產權信息管理系統的設計與實現。在數據庫整體設計中，選擇了C/S系統構架模式，并對實體對象進行了E-R圖設計，結合最新建庫規范，對系統的數據組織結構進行了設計。基于ArcGIS Engine組件，本文實現了農經權土地產權信息管理系統。實踐證明，該系統可實現數據的導入、拓撲處理、查詢分析和日常辦公功能，符合設計目標的要求，應用性較強。

GIS 承包經營權 E-R模型 數據庫 拓撲檢查

1 引言

2012年12月31日，中共中央辦公廳、國務院印發了《關于引導農村土地經營權有序流轉發展農業適度規模經營的意見》，計劃用5年時間完成農村土地承包經營權確權登記發證工作[1]。登記確權的目的是為了明晰產權、保護農民的合法權益[2]，同時也是為了實現土地科學化管理提供基礎數據。通過土地確權登記工作，可以查清農戶地塊的空間位置與面積，完善土地承包經營權登記簿，妥善解決地塊面積不準、四至不清等歷史遺留問題[3]。地理信息系統發展到今天，技術已趨于成熟，當前的商業軟件，如ArcGIS、SuperMap、MapGIS、GeoStar等均可完成農村土地經營承包權數據庫建設。由于在土地經營承包權確權登記工作中，數據的結構與組織已被以規范的形式提出[4-5]，因此建庫具有一定的特殊性和專業性，現有系統難以滿足，必須進行二次開發。針對農經權數據庫建設的特殊要求，本文以確權登記數據庫建設為例，依據國家頒布的相關規范，在ArcGIS Engine組件平臺上開發出農經權土地產權信息管理系統。

2 系統設計

2.1 需求分析

農經權系統需求分析應從用戶分析、系統性能分析、系統功能分析與系統安全分析四個方面統籌考慮。由于數據庫的使用用戶為各級農業土地管理部門，用戶水平參差不齊，因此系統建設應簡單易用、交互性良好。系統性能主要包括系統的穩定性、可擴展性和易移植性，其中易移植性包括對其它數據的兼容和自身數據的導出，同時也是反映系統共享能力的一個重要指標。系統功能受建庫規范的限制，根據2014版農經權建庫規范[5]，系統功能應滿足確權登記的數據庫建設和管理要求，其基本功能應包括數據庫入庫、戶籍管理、權屬管理、檔案管理和日常辦公等功能[6]。

礦體TEN之所以能進行邊界計算，是由于TEN具有定位準、外表為平面和始終保凸三個特點[8]，因此TEN是不規則礦體建模的首選。在2D條件下，TIN的關系由“邊層次”決定，在3D條件下，TEN的關系由“面層次”來決定，三角形綁定了兩個相鄰的四面體，雖然位于三角形左右的四面體在三維環境中沒有什么意義，但是它決定該面的法向量的方向，這在礦

2.2 開發環境構建

系統的開發平臺選用微軟的Microsoft Visual Studio2010，選擇 C#作為程序開發語言，所調用的組件為ESRI公司的ArcGIS Engine10.0組件，數據庫選擇SQLServer和ArcSDE。ArcGIS Engine是美國ESRI公司的一套軟件開發引擎，可自定義構建GIS程序，它支持COM、.NET等多種開發語言，能在Windows、Linux等平臺上運行，尤其是它提供了一套可視化開發控件，極大的方便了程序開發。在系統開發中，可利用Geodatabase模型建立農經數據庫，通過ArcSDE，在關系型數據庫軟件SQLServer下進行數據組織與管理。

2.3 數據庫設計

2.3.1 總體設計

現有的GIS系統多為B/S或C/S模式，結合系統需求分析和建設目標，這里選用C/S模式作為系統的體系架構，具體的結構如圖1所示。采用C/S模式的一個明顯優點是可以將任務合理分配給客戶端(Client)和服務器端(Server)，客戶端和服務器端各自完成自身任務，節省了通訊開銷，提高系統效率。

在圖1中，系統分為數據層、業務邏輯層和應用層三個層次。在數據層中，數據源來自于兩類數據：基于本地空間數據的shape文件和基于服務器的SQLServer和ArcSDE數據，其中shape文件是由地塊成圖中RTK高精度坐標數據轉換而來。業務層則基于ADO.NET和AE組件，實現系統各項功能。應用層是系統的程序界面，采用人機交互的方式完成數據庫建設。

2.3.2 邏輯設計

E-R模型是一種面向用戶的表達方法，由于它不受任何數據庫管理系統的約束，因此被廣泛使用，作為地理信息數據庫建模工具。根據確權登記數據庫建庫要求[5]，建立農戶、土地承包經營權、集體建設用地使用權、集體建設用地、房屋所有權等實體之間的聯系，形成一對一、一對多的E-R模型圖(圖2)。各實體的屬性設計如圖2所示，例如，家庭成員對應姓名、民族、身份證號、性別和與戶主關系五個屬性。各實體的關系如圖中的連線所示，如：農戶和家庭成員之間是一對多關系，和戶主姓名是一對一關系。

2.3.3 物理設計

根據《農村土地承包經營權確權登記數據庫規范建設技術規范》，對數據進行組織與管理設計。數據的編碼分為三類：大類、小類和一二三級要素代碼。大類碼代表專業類代碼，小類碼代表業務代碼，如1代表農村土地權屬要素中承包地塊要素，一二三級類碼為要素的分類代碼，分類代碼描述詳見文獻[5]。

各要素數據采用分層的方法進行組織與管理，在農經權系統圖層設計中，要根據要求建立相應圖層，其中部分層的名稱、層所包含的要素、對應的幾何特征與屬性如表1所示。在表1中，“承包地塊”由三個要素構成：地塊、界址點和界址線，這些均可由IGeometry接口的相關函數繪制完成，地塊注記、界址點注記、界址線注記，可以通過新建Annotation類并分別于地塊、界址點和界址線相關聯完成注記任務。各要素的屬性表名稱詳見要求，其對應的屬性如圖2所示的E-R模型圖所示。

表1 部分圖層名稱及各層要素對應表

系統對象編碼包括發包方編碼、承包方編碼、承包地塊編碼與承包合同和農村土地承包經營權證編碼，編碼規則參考《農村土地承包經營權要素編碼規則》，例如對于發包方編碼，組級段代碼范圍為01-99；當村集體經濟組織或村民委員會為發包方時，組級段代碼用“00”表示，當鄉(鎮)農村集體經濟組織為發包方時，村級段代碼和組級段代碼分別用“000”“00”表示[7]。

2.3.4 功能設計

與其他GIS系統建設一樣，農經權系統應遵循實用性、先進性和專業性原則，系統建設首先要獲取高精度地塊數據，顧及到數據更新的需要，可以將高分辨率衛星影像或航片配準后作為RTK數據的底圖，以實現地塊數據的動態監測與更新。同時，基于ArcGIS Engine組件，開發出一套輕量級地理信息系統，完成數據入庫、屬性編輯等任務[8]，同時結合辦公的需要，在系統中嵌入OA功能，使系統成為集地塊信息入庫、查詢、分析、辦公、決策于一身的多功能綜合系統。

3 系統實現

在Microsoft Visual Studio開發環境中添加地圖控件、TOC控件和工具控件，各控件關聯后，引用ArcGIS Engine各組件類，通過調用相關接口的函數，開發出農經權土地產權信息管理系統，程序的運行界面如圖3所示。該程序由開始、地圖工具、權屬信息查詢、分析工具、圖表輸出等幾個菜單組成，其中開始菜單加載了ArcGIS Engine基本地圖控件，實現數據庫入庫數據添加、圖層增減顯示操作和鷹眼操作；地圖工具加載區域影像圖并實現數據入庫預處理，還包括地理坐標顯示功能；權屬信息查詢菜單實現了農經權相關屬性信息查詢，包括土地權屬信息、地塊四至信息等；分析工具實現了圖屬聯合分析、疊加分析、生成分析層數據等功能；圖表輸出實現了打印、轉出Excel等日常辦公功能。

新建數據庫是程序實現的基礎和關鍵，編程時調用了ArcGIS Engine的Create Personal GDB()方法，通過對輸出路徑、輸出名稱進行設置，調用Excute()函數實現數據庫的建立[9]，以下是C#中實現新建數據庫的代碼。

Geoprocessor processor = new Geoprocessor();

ESRI.ArcGIS.Data Management Tools. Create Personal GDB pGDB = new Create Personal GDB();

pGDB.out_folder_path=pPath;

pGDB.out_name=pName;

processor.Execute(pGDB, null);

通過調用ArcGIS Engine的其它相關接口，實現了CASS數據格式的數據分層、數據拓撲檢查、空間分析和辦公功能。數據拓撲檢查詳見圖4(a)，根據拓撲規則，查出某村拓撲關系共有175處錯誤；地塊信息查詢如圖4(b)所示，在“石上”村小組中點選FID為0的地塊，可以查詢該地塊的相關信息。實驗證明，系統能滿足農村土地承包經營權數據庫建設要求，同時可以兼容二調數據和影像數據，實現數據疊加，完成土地利用動態監測，對后續的數據錄入保留了較大空間。

4 結論

基于農村土地承包經營權數據建設要求，本文實現了土地產權信息管理系統的設計與開發。在數據庫總體設計中，選用了C/S模式作為系統的框架；在邏輯設計中，對各對象設計了E-R模型圖；在物理設計中，結合《農村土地承包經營權確權登記數據庫規范建設技術規范》，對對象屬性進行了設計與編碼。最后，在Microsoft Visual Studio開發環境中，調用ArcGIS Engine相關組件實現了系統軟件開發，并實現了數據導入、處理與查詢等功能。實驗證明，該系統可實現土地承包權數據入庫與管理，穩定性較好，滿足土地承包經營權數據庫建庫要求。

[1] 國務院.關于引導農村土地經營權有序流轉發展農業適度規模經營的意見[EB/OL].http://www.lcrc.org.cn/publish/portal0/tab222/info49182.htm,2015-8-7/2016-6-27.

[2] 于鳳兵,祖鵬蕾,徐文成等.農村土地承包經營權確權登記及入庫方法——以山東省諸城市為例[J],地礦測繪,2015, 31(2):46-48.

[3] 朱曉亮, 朱再生,汪戀等.基于GIS的農村土地承包經營權管理信息系統設計[J],農業網絡信息,2015, (11):38-43.

[4] NY/T 2537-2014,農村土地承包經營權調查規程[S].北京:中國農業出版社，2014.

[5] NY/T 2539-2014,農村土地承包經營權確權登記數據庫規范建設技術規范[S].北京:中國農業出版社，2014.

[6] 木林,朱清,馬衛春.安徽省農村土地承包經營權公眾信息系統設計與實現[J],安徽農業科學,2015, 43(8):338-341.

[7] NY/T 2538-2014,農村土地承包經營權要素編碼規則[S].北京:中國農業出版社，2014.

[8] 練曉華,陳建忠.農村土地承包經營權建庫數據預處理方法研究[J],現代測繪,2015, 38(6):57-59.

[9] 邱洪剛,張青蓮,陸少強.ArcGIS Engine開發從入門到精通[M]．北京:人民郵電出版社,2010:149-168.

Design and Implementation for Information System of Rural Land Contract and Management Rights

LIU Bin1,GAO Yong-quan2,WU Guang-chen3

(1.Bureau of Land and Resources of Guangze County in Fujian Province,Nanping Fujian 354100,China;2.Nantong star of surveying and mapping service co.,LTD,Nantong Jiangsu 226300,China;3.Liaoning Institute of Science and Technology,Benxi Liaoning 117004,China )

For the current work of land contracted management right conforming, the design and implementation for information system of rural land contract and management right were carried on in this paper. In the overall design of the database,the C/S system model was selected, and the E-R diagram of entity object was designed. Combined with the newest standard of database establishment, the system data organization structure is designed.Based on ArcGIS Engine component,information system for rural land contract and management rights was implemented in this paper.Experiment shows that the system has realized data importing,topology processing, query analysis and daily office functions, and it is in accordance with the requirements of the design objectives as well as owing strong practicability.

GIS; contract management right; E-R model; database; topology checking

2016-07-05

P208

B

1007-3000(2016)06-4