第三次國土調(diào)查外業(yè)監(jiān)管平臺設(shè)計與實現(xiàn)

王丹媛 何貞銘 李麗 馮夢琪 操金金 張金星

摘要：隨著第三次全國國土調(diào)查的開展，外業(yè)調(diào)查也如火如荼地進(jìn)行，外業(yè)調(diào)查舉證極大地提高數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性和可靠性，是第三次國土調(diào)查數(shù)據(jù)建庫過程中必不可少的環(huán)節(jié)，也是國家審核地類主要的參考依據(jù)。為了提高內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)的處理效率，節(jié)省外業(yè)調(diào)查開展需要的人力物力，該平臺在運用B/S架構(gòu)模型上采用數(shù)據(jù)庫和c#實現(xiàn)監(jiān)管平臺的建設(shè)，系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理、空間分析定位、軌跡跟蹤、調(diào)查圖斑導(dǎo)入、任務(wù)分配、權(quán)限分配等能力，提供了一套內(nèi)業(yè)下發(fā)任務(wù)、外業(yè)拍照填寫信息提交、內(nèi)業(yè)審核的三調(diào)內(nèi)外業(yè)一體化工作方案。

關(guān)鍵詞：B/S架構(gòu);外業(yè)監(jiān)管平臺;第三次國土調(diào)查;內(nèi)外業(yè)一體化;系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TP39;P96? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）27-0055-03

Abstract： With the launch of the third national land survey， the field survey is also in full swing. The field investigation proves that the accuracy and reliability of the database is greatly improved. It is an indispensable link in the process of database construction for the third national survey， It is also the main reference for the national review of land types. In order to improve the processing efficiency of internal and external data， and save the manpower and material resources required for field investigation， the platform uses the database and c# to implement the supervision platform in the architecture of B/S. The system has powerful spatial data management， spatial analysis and positioning， trajectory tracking， survey map import， task assignment. The ability to assign rights， etc.， provides a set of three-in-one internal and external integration work plans for internal tasks， field photo-filling， and internal audit.

Key words： Browser/Server structure; field supervision platform; third national survey; internal and external integration; system design

1 背景

全國土地調(diào)查是一項重大的國情國力調(diào)查，是全面查實查清國土資源的重要手段，對提升國土資源管理精準(zhǔn)化水平，支撐和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展有重要意義[1-2]。根據(jù)《中華人民共和國土地管理法》《土地調(diào)查條例》有關(guān)規(guī)定，國務(wù)院于2017年10月16日正式發(fā)布關(guān)于開展第三次全國土地調(diào)查的通知（國發(fā)〔2017〕48號），標(biāo)志第三次全國土地調(diào)查正式啟動;省政府也于2018年1月8日正式發(fā)文決定開展第三次全國土地調(diào)查，由此第三次全國土地調(diào)查全面展開。

土地利用現(xiàn)狀調(diào)查主要采用的是內(nèi)業(yè)判讀、外業(yè)調(diào)查補測和內(nèi)業(yè)建庫相結(jié)合的調(diào)繪方法[3]，極大地確保了第三次國土調(diào)查的結(jié)果真實可靠。 通過本項目的研究，為第三次全國國土調(diào)查工作，提供方便快捷的內(nèi)外業(yè)一體化解決方案。通過梳理三調(diào)內(nèi)業(yè)和外業(yè)工作流程以及內(nèi)外業(yè)工作的各銜接點，設(shè)計研發(fā)本系統(tǒng)，對內(nèi)可銜接第三次國土調(diào)查建庫軟件，對外可銜接第三次國土調(diào)查外業(yè)調(diào)查軟件，工作人員可快速完成內(nèi)外業(yè)工作的銜接過渡。

系統(tǒng)通過與國家舉證軟件的服務(wù)接口，一次拍照就可以將所有外業(yè)照片、視頻等成果提交給國家，同時還可導(dǎo)出外業(yè)調(diào)查成果到內(nèi)業(yè)建庫軟件中，解決地方自然資源管理部門無法保留外業(yè)調(diào)查成果的問題。從而達(dá)到推進(jìn)土地調(diào)查成果信息的共享應(yīng)用，充分釋放數(shù)據(jù)潛在價值，滿足國家和地方國土資源管理工作的需要。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 需求分析

傳統(tǒng)三調(diào)在外業(yè)調(diào)查后將數(shù)據(jù)人工傳送，在這一作業(yè)流程中，存在一些不必要的重復(fù)工作以及外調(diào)信息遺漏和內(nèi)外業(yè)生產(chǎn)銜接矛盾等問題，無法實時動態(tài)監(jiān)測調(diào)查進(jìn)度，影響外業(yè)工作效率，項目進(jìn)度緩慢，成本代價高[4]。我國有運用無人機(jī)遙感低空飛行獲取高清影像，無人機(jī)技術(shù)可以填補以衛(wèi)星、大飛機(jī)等為平臺的航天航空遙感在多云多霧區(qū)域難以高效率獲取遙感數(shù)據(jù)的缺陷，并可以輕松到達(dá)業(yè)務(wù)人員難以到達(dá)的區(qū)域，大大地節(jié)省了人力物力[5]，但是無人機(jī)成本昂貴，對技術(shù)的要求高，且很大程度上受到天氣影響，如若損失代價慘重。本文建立土地外業(yè)監(jiān)管平臺的目的在于可以在室內(nèi)通過監(jiān)管平臺檢測到外業(yè)調(diào)查情況與實時進(jìn)程，內(nèi)業(yè)人員可以通過該平臺靈活的分發(fā)調(diào)查任務(wù)并可以及時審核退回舉證成果，可以大大減少信息傳遞的資金、人力和時間成本，提高工作效率。

2.2 功能設(shè)計

隨著智能終端設(shè)備的快速發(fā)展與普及，大多智能手機(jī)具有 GPS 定位、4G 通信、電子羅盤和高分辨率視頻拍攝等功能，從而為“互聯(lián)網(wǎng) +”土地外業(yè)調(diào)查與舉證技術(shù)實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)[6]。該平臺面向內(nèi)業(yè)人員與管理人員設(shè)計了兩個登錄窗口與一個用來調(diào)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的服務(wù)端端口。

在運用B/S架構(gòu)模型上采用數(shù)據(jù)庫和c#實現(xiàn)監(jiān)管平臺的建設(shè)，在BS結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)可以從管理端，業(yè)務(wù)端，服務(wù)端三個層面分析。客戶只在業(yè)務(wù)端和管理端操作，通過服務(wù)端調(diào)用服務(wù)器上面的Microsoft SQL Server與Oracle數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)總體框架如下：

其中，面向管理人員的管理端提供權(quán)限分配、移動端設(shè)備查看、移動端設(shè)備設(shè)為丟失等功能，確保數(shù)據(jù)不會丟失;

面向內(nèi)業(yè)人員的業(yè)務(wù)端主要提供外業(yè)調(diào)查圖斑導(dǎo)入、任務(wù)分配、任務(wù)刪除，調(diào)查任務(wù)的條件篩選、選擇導(dǎo)出以及審核等功能：

2.2.1 業(yè)務(wù)統(tǒng)計

可以統(tǒng)計圖和統(tǒng)計表的形式快速展示外業(yè)調(diào)查任務(wù)的調(diào)查完成情況;可選擇按行政區(qū)劃或者按照外業(yè)設(shè)備分別對調(diào)查任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計。

2.2.2 任務(wù)管理

1）業(yè)務(wù)人員可查看調(diào)查圖斑狀態(tài)，對調(diào)查圖斑進(jìn)行圖斑預(yù)判地類，并分配至管理端中已經(jīng)獲得許可的外業(yè)調(diào)查設(shè)備。

2）外業(yè)調(diào)查之后，可以對調(diào)查任務(wù)實時在線審核，審核調(diào)查任務(wù)時可實時查看外業(yè)調(diào)查時錄入的調(diào)查信息、拍攝的照片和錄制的視頻，可選擇審核結(jié)果“通過或不通過”;審核不通過的任務(wù)可隨時退回指定外業(yè)設(shè)備進(jìn)行補充調(diào)查或重新調(diào)查。

業(yè)務(wù)流程設(shè)計：

3）在線設(shè)備用于查看外調(diào)設(shè)備登錄情況。

4）通用工具，數(shù)據(jù)透視工具可調(diào)整某一圖層的透明度，方便在查看多個圖層時靈活的查看圖層信息;坐標(biāo)跳轉(zhuǎn)工具是在已知坐標(biāo)參考系與坐標(biāo)x，y坐標(biāo)的情況下，可直接精確的跳轉(zhuǎn)到某一坐標(biāo)點;量算工具可量算長度，面積以及角度等信息，用戶可自行定義量算位置。

5）任務(wù)刪除，業(yè)務(wù)人員判定其無需調(diào)查，可用此功能刪除調(diào)查任務(wù)。

2.2.3 數(shù)據(jù)字典

符合國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫要求的代碼與名稱對應(yīng)關(guān)系，讀取Oracle數(shù)據(jù)庫中的表。

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

由于外業(yè)監(jiān)管平臺需管理的外業(yè)數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜多樣，不僅有地類圖斑及其他參考圖層等地理空間數(shù)據(jù)，也有調(diào)查圖斑信息等屬性數(shù)據(jù)，為了高效的管理監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)，選擇以下數(shù)據(jù)庫設(shè)計模式：地理空間數(shù)據(jù)以服務(wù)的形式發(fā)布到Arcgis server10.2進(jìn)行存儲管理，屬性數(shù)據(jù)則采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 SQL Server 與Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲管理[7]。在網(wǎng)絡(luò)（包括互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)）上發(fā)布信息，通過在IIS添加Web服務(wù)站點，用于網(wǎng)頁瀏覽[8]。

平臺界面搭建使用html與CSS開發(fā)設(shè)計，HTML超級文本標(biāo)記語言文檔制作不是很復(fù)雜，但功能強(qiáng)大，支持不同數(shù)據(jù)格式的文件鑲?cè)隱9]，CSS是一種用來表現(xiàn)HTML的計算機(jī)語言，擁有對網(wǎng)頁對象和模型樣式編輯的能力，不僅可以靜態(tài)地修飾網(wǎng)頁，還可以配合各種腳本語言動態(tài)地對網(wǎng)頁各元素進(jìn)行格式化[10]。管理端和業(yè)務(wù)端基于VS Code開發(fā)平臺，使用vue.Js進(jìn)行開發(fā)，Microsoft Visual Studio是一個基本完整的開發(fā)工具集，它包括了整個軟件生命周期中所需要的大部分工具，是目前最流行的Windows平臺應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境。Visual Studio Code （簡稱 VS Code / VSC） 是一款免費開源的現(xiàn)代化輕量級代碼編輯器，它的特點免費、開源、多平臺，以及集成git，代碼調(diào)試，插件豐富等有點，相比于VS來說是更為輕量級的編譯器;服務(wù)端基于vs2015開發(fā)平臺，使用c# 語言開發(fā)。

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的E-R模型圖，確認(rèn)需求信息的正確和完整。E-R模型是用實體和關(guān)系來表示數(shù)據(jù)的模型，該模型提供了不受任何DBMS約束的面向用戶的表達(dá)方法，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中被廣泛用作數(shù)據(jù)建模的工具。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計的E-R圖如下：

管理員和業(yè)務(wù)人員是一對多的關(guān)系，一個管理員授權(quán)多個設(shè)備和業(yè)務(wù)人員，一個業(yè)務(wù)人員處理多個調(diào)查任務(wù)，多個調(diào)查任務(wù)分配到一個外業(yè)調(diào)查設(shè)備。

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計：本文需要設(shè)計7張表，行政區(qū)屬性表（CODE），外調(diào)設(shè)備屬性表（DEVICE），數(shù)據(jù)字典表（DICT），外調(diào)設(shè)備在線情況表（ONLINE），角色表（ROLE），調(diào)查圖斑屬性表（SURVEYSPOT），用戶表（USER）。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 基礎(chǔ)環(huán)境配置

本文中通過IIS服務(wù)器發(fā)布Web站點; ArcGIS Server用于添加服務(wù)站點，在Windows上發(fā)布地圖服務(wù)。使用SQL Server，ORACLE數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)。用SQL Server 數(shù)據(jù)庫存放外業(yè)調(diào)查任務(wù)，表數(shù)據(jù)全部存放在Oracle數(shù)據(jù)庫中。

4.2 系統(tǒng)部署

4.3 功能實現(xiàn)

根據(jù)以上內(nèi)容，我們結(jié)合實際開發(fā)出基于 B/S土地調(diào)查外業(yè)監(jiān)管平臺，可實時在線審核外業(yè)調(diào)查任務(wù)，不通過的任務(wù)直接退回重拍或補拍，為外業(yè)調(diào)查人員節(jié)約內(nèi)業(yè)外業(yè)來回處理和導(dǎo)入數(shù)據(jù)的時間;移動端直接調(diào)用國家舉證軟件的拍照接口進(jìn)行拍照，外業(yè)調(diào)查人員無需利用兩個APP或者兩臺手機(jī)進(jìn)行拍照，節(jié)省大量外業(yè)調(diào)查時間：

管理端可以實現(xiàn)對內(nèi)業(yè)作業(yè)人員與外調(diào)設(shè)備登錄的限制，可以添加與刪除作業(yè)人員，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的保密性，功能界面如圖6：

業(yè)務(wù)端可以實現(xiàn)結(jié)果統(tǒng)計自動化，工作人員只需選擇統(tǒng)計方式，系統(tǒng)即可快速完成外業(yè)調(diào)查任務(wù)的統(tǒng)計，無需再人工統(tǒng)計。如圖7：

任務(wù)管理模塊可以實現(xiàn)內(nèi)業(yè)人員判讀地類以及審核與退回舉證照片，與外業(yè)同步進(jìn)行，及時審核，避免再次返工的情況，并且實現(xiàn)了數(shù)據(jù)透視，坐標(biāo)跳轉(zhuǎn)等功能，便于查找，如圖8：

5 結(jié)束語

B/S架構(gòu)的主要特點是分布性強(qiáng)、維護(hù)方便、開發(fā)簡單且共享性強(qiáng)、總體擁有成本低[11]，能夠克服C/S模式的分布功能弱，兼容性差，對于不同的開發(fā)工具，開發(fā)成本較高等弊端。

外業(yè)調(diào)查舉證是國土調(diào)查的重要手段，外業(yè)舉證信息是最直觀的調(diào)查依據(jù)，該文通過對外業(yè)監(jiān)管平臺的需求分析來設(shè)計系統(tǒng)的功能模塊和實現(xiàn)方式，采用B/S架構(gòu)開發(fā)，便于后期維護(hù)與遷移，較傳統(tǒng)的C/S 更為優(yōu)化。

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