青州市城鄉一體化數據整合集成技術方法研究

張文信，王立波，郭華，秦曉敏

(1.山東省土地調查規劃院，山東 濟南 250014；2.青州市國土資源局，山東 青州 262500)

技術方法

青州市城鄉一體化數據整合集成技術方法研究

張文信1，王立波2，郭華2，秦曉敏1

(1.山東省土地調查規劃院，山東 濟南 250014；2.青州市國土資源局，山東 青州 262500)

隨著國土數據的生成和收集技術迅猛發展,海量的數據匯集到國土部門，國土資源領域悄然進入大數據時代，為適應新時期國土工作的新特點，構建數字國土,青州市國土局通過對現有數據的整合構建了城鄉一體化地籍信息管理平臺，建立了完善的數據采集，更新、查詢和應用機制，深入挖掘了數據潛力，實現了土地數據的動態化管理與應用，有力地促進了城鄉建設用地統一市場的構建，并且通過系統良好的兼容性與靈活的數據接口形式，將使其成為國土資源數據系統中的重要節點，為國土資源管理進入大數據時代邁出了堅定的一步。

城鄉一體化；地籍信息；數據整合集成；應用平臺

0 引言

隨著信息技術的發展,數據的生成和收集技術迅猛發展,數據量呈爆炸式增長態勢，海量的數據匯集到國土部門，國土資源領域悄然進入大數據時代[1-4]，面對海量的數據，只有建立完善、高效、標準統一的國土資源數據資源體系，才能有效匯聚整合土地、不動產、地質礦產等各類數據，實現對數據的有效管理與應用[5-6]，使國土資源管理工作適應大數據時代海量、多元數據的管理與應用需求[7]，青州市國土資源局建設完成了青州市城鄉一體化地籍信息數據整合及管理平臺，實現了對國土資源的動態管理和國土數據的有效梳理與應用。

1 研究背景與目標

青州市城鄉一體化地籍信息數據整合及管理平臺建設試點項目工程，旨在統一目前地籍調查成果中土地利用與土地權屬兩大要素數據的管理單元和編碼方式，實現城鄉地籍數據整合，探索城鄉一體化地籍管理模式。

城鄉一體化地籍信息管理是基于現代地籍概念，依據相關標準規范，以計算機技術、數據庫技術及空間信息技術為支撐[8]，在已有的土地使用權宗地、集體土地所有權宗地、集體建設用地使用權宗地、宅基地等土地權屬調查、登記成果的基礎上，結合第二次土地調查成果中的1∶1萬土地利用調查成果，按土地權屬和土地利用管理的要求，對土地權屬和土地調查成果進行集成整合，建立完善的數據采集，更新、查詢和應用機制，實現快速、準確、動態地掌握全市的各類土地數據資源的數量、質量、結構和空間布局，實現對土地利用狀態全程監管，在兼顧信息系統功能完善的同時，實現城鄉一體化地籍管理，進一步提升土地管理信息化水平。使土地流轉實現動態監控，從而實現土地管理各項工作的信息化、自動化和網絡化[9]，而數據整合與集成管理是研究目標實現的關鍵(圖1)。

圖1 數據庫整合集成流程圖

2 數據整合

國土資源數據受調查用途、時點及管理方式等限制，具有數據海量、全覆蓋、空間性強、動態變化、類型和結構復雜、來源廣泛等特點[10]。并且不同類型的數據往往具有不同的數學基礎與時空特征[11]，數據格式不統一，較為混亂，因此數據的轉換與坐標系統的統一成為數據庫集成的基礎。

已有數據主要包括覆蓋全市的地籍區、地籍子區；覆蓋全市的使用權宗地和集體土地所有權宗地；覆蓋全市的農村土地調查數據等。數據處理前首先對地籍管理區進行整理，然后對數據進行完整性檢查和準確性檢查，以消除數據缺陷，統一數據結構、屬性結構等，補充缺失字段，使數據達到《城鎮地籍數據庫標準》[12]中的要求。同時剔除錯誤和過期數據，使數據保持現勢性和準確性。其次，從圖形數據和屬性數據兩方面來對數據進行檢查與處理。

2.1 地籍管理區的整理

地籍區和地籍子區是地籍管理的基本單元，已有成果中的地籍區、地籍子區與使用權邊界、集體所有權邊界、行政區界個別地方存在沖突，因此地籍管理區的整理、規范工作首當其沖。地籍管理區的整理工作主要包括：檢查各類數據內部的重疊、縫隙及空洞，各層數據之間的縫隙等。檢查各層數據中必要字段的屬性內容是否完整、是否有異常值等。通過修改、完善形成統一的地籍分區。

2.2 圖形數據處理

對已有圖形數據賦予統一的數學基礎和數據格式以及統一的屬性字段，形成數據間的直接關系，建立起數據間的溝通橋梁。在統一數據標準時，以高精度圖形數據為基礎，對低精度數據進行整理、優化，提高小比例尺數據的精度和數據質量，最大限度挖掘數據潛力。對實體對象拓撲錯誤的數據進行修改，糾正數據之間的拓撲錯誤、接邊錯誤、重疊及空洞。對點、線、面等實體對象進行調整后重新建立拓撲關系，使其滿足數據邏輯一致性要求。

2.3 屬性數據處理

對屬性數據檢查處理主要是為了保證數據的準確性和一致性，通過去掉冗余數據，補足缺失數據，修改異常數據，提高數據質量。同時對各類數據中相同要素圖層進行歸并，刪除重復內容，提煉成唯一圖層，使其滿足整合數據庫要素圖層唯一性要求。

3 數據集成入庫

3.1 數據屬性字段維護

將整合后的數據進行梳理，完善宗地的權屬性質、權屬單位代碼、權屬單位名稱、坐落單位代碼、坐落單位名稱及宗地代碼等字段的內容，在空間上保持與行政區一致，行政村內部參照權屬單位代碼表進行完善。同時對語義相同的屬性項名稱、屬性代碼和屬性值表達設定統一的規則和格式，使屬性項名稱和屬性代碼保持唯一，同時保持屬性值表達的語義一致。

3.2 圖層設計

根據《城鎮地籍數據庫標準》等標準,分別建立控制點、行政區劃、行政界線、等高線、高程點、權屬區、權屬界線、權屬拐點、圖斑、線狀地物、零星地類、地類界線、注記等圖層。

3.3 數據檢查及入庫

對經過處理后的圖形與屬性數據進行數據邏輯一致性、數據完整性以及數據準確性檢查；符合標準后，將檢查合格的全部數據文件進行入庫。入庫的同時建立了分圖幅索引和系統數據字典。數據字典設計是有關屬性字段的重要數據描述[13],該系統數據庫建立的數據字典包括土地利用現狀分類字典、行政代碼字典、權屬性質字典、權屬單位所屬部門字典和屬性字段描述字典等。通過數據字典，構建起圖形數據與屬性數據之間的橋梁。

在建庫過程中不同比例尺的數據分別建庫、獨立存儲，解決了不同中央子午線數據在保證空間數據不變形、屬性數據不損失的前提下，同一平臺管理的問題，保證了數據的無損應用。

最終以宗地地籍調查、土地登記圖件、地籍測繪數據以及文本檔案資料為基本信息源，建立地籍信息數據庫，并以此為基礎做到日常更新。根據不同需要，可以對數據進行合并歸類，如依據土地調查和調理，整理修改后形成年度變更調查數據庫。

4 管理平臺

在專題數據庫建立的基礎上，依托ArcGIS軟件進行了基于組件和面向服務的架構體系開發[14]，建立了城鄉一體化地籍管理應用平臺，實現管轄范圍內海量數據的組織管理、數據庫維護更新、數據統計分析、數據使用分發等數據庫管理功能。

平臺搭建了可視化的數據圖層組織、視圖加載、數據展現、后臺更新維護等基礎功能模塊，通過友善的人機界面直觀地將信息反映在操作人員面前，提高了工作效率，降低了工作成本。并通過動態的數據流對土地利用現狀進行實時、動態的監控，從而能夠實時地掌握全市范圍內的土地利用現狀與變化趨勢(圖2)。

圖2 系統平臺架構

4.1 數據采集與更新

平臺具有實時的數據采集與更新功能，可通過內部網絡實時獲取數據，系統能根據不同業務數據的特點，制訂合理的更新制度，實現各類業務數據都能有效地進行更新數據的快速入庫，保證數據質量的統一，并支持海量數據下的增量更新管理。數據的及時更新增強了國土數據現勢性，并且通過數據的不斷更新可以形成流動的數據流，使得國土資源管理真正實現實時、動態、無縫[15]。

4.2 數據維護與查詢

平臺定期對數據進行檢索，對新入庫的數據進行檢查，對已過期數據而沒有更新的數據進行提醒處理，大大降低了人員的工作強度與工作壓力。由于平臺數據間建立了一致的邏輯關系，完整的字段屬性，統一的編碼體系，為實現高速查詢提供了便利，系統可根據用戶要求提供多樣化的查詢功能，同時平臺用戶可根據自己需要自己定制查詢語句，使得用戶按照需要進行查詢，方便靈活、準確度高。

4.3 數據分析與決策

平臺通過統一的宗地編碼為紐帶，將不同類型的土地數據整合為一體，數據數量和質量大為提升，數據的多樣性前所未有的豐富，因此在數據分析方面具有較大的優勢與便利，不同類型的數據間實現了互聯與交互操作[16]，使得分析結果更加準確與全面，能更好地服務于決策。同時，系統可與其他部門互聯，與相關數據形成聯動，通過平臺進行直觀的顯示與輔助分析，使決策者可以更加直觀、實時了解周邊土地、環境、人口、資源的相互關系，綜合評估，提高決策的科學性和準確性[17]。在未來更廣泛區域的數據整合工作完成后，隨著數據量的擴大，能為決策提供更準確，全面的信息支持。實現大數據時代國土資源管理“大數據、大分析、大決策”[18]的要求。

4.4 報表輸出

平臺在數據庫基礎上開發了專用的報表軟件和圖像軟件，可以對外輸出專題報表和專題地圖等實用性圖表。平臺在保證系統基本功能的前提下，著重提高數據的安全性和系統的可擴展性。通過組件式開發，系統具有豐富靈活的用戶接口，具有較強的可擴展性，使平臺的應用更加的靈活、廣泛，服務與支撐功能更為強大。

5 結語

青州市以城鄉一體化地籍信息數據整合及管理平臺建設試點項目工作為契機，通過對土地權屬數據和土地利用數據的統一管理及兩者間的聯動變更，實現地籍管理的城鄉區域全覆蓋。打破了數據分散使用的狀態，借助內部網絡，實現了各類數據的同步更新與服務應用。實現了全地域、全業務、全流程的信息化管理，打造區域國土資源數據中心。

同時地籍信息管理平臺具有較好的兼容性，其靈活的接口形式、分布式數據庫技術可以便捷的與不同層次的數據系統實現互聯，為實現大數據網絡提供了可能。通過其完善的數據處理與分析能力能夠擔負基礎數據提供應用的職能，能夠為更高層次的數據應用提供堅實的數據支撐，而應用管理系統則為上一級的數據分發與底層應用創造了條件。作為城鄉數據庫整合的試點，踏出了國土資源大數據管理時代堅實的一步，為全省乃至全國城鄉數據庫的建立摸索了道路，提供了有益的經驗，為國土資源各級數據共享、互聯互通提供了抓手。

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StudyonIntegrationTechnologyofUrbanandRuralIntegrationDatainQingzhouCity

ZHANG Wenxin1, WANG Libo2, GUO Hua2, QIN Xiaomin1

(1.Shandong Land Surveying and Planning Institute, Shandong Jinan 250014, China；2. Qingzhou Bureau of Land and Resources, Shandong Qingzhou 262500, China)

Accompanying with rapid development of land data generation and collection technology, massive amounts of data have collected into land department, and land and resources field has quietly come into the era of large data. In order to adapt to the new characteristics of land and resources work in new period and construct digital land, through the integration of existing data, a unified urban and rural cadastral information management platform has been established by Qingzhou Bureau of Land and Resources. Perfect data collection, updating, query and application mechanism has been established, data potential has been digged, dynamic management of land data has been realized, and the construction of a unified market for urban and rural construction land has been built. Through good compatibility and flexible data interface form of this system, It will become an important node in the land and resources data system. Land resources management can come into the era of big data.

Urban and rural integration; cadastral information; Integration and consolidation of data; application platform

2017-05-04；

2017-06-05；

陶衛衛

張文信(1976—)，男，山東聊城人，高級工程師，主要研究方向為土地利用與管理；E-mail：82094526@qq.com

D632.1

B

張文信，王立波，郭華，等.青州市城鄉一體化數據整合集成技術方法研究[J].山東國土資源，2018,34(1)：77-80.ZHANG Wenxin, WANG Libo, GUO Hua,etc.Study on Integration Technology of Urban and Rural Integration Data in Qingzhou City[J].Shandong Land and Resources, 2018,34(1)：77-80.