基于WebGIS的國土資源輔助決策系統的研究

張 茗，錢金波

（1.甘肅天成道橋勘察設計有限公司，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省基礎地理信息中心，甘肅 蘭州 730000）

構建全國統一、相互銜接、分級管理的國土空間規劃體系，是當下自然資源部門的工作重點。信息技術的廣泛應用，能夠全面支撐國土空間數據的獲取和共享、規劃編制、審批和監督實施[1]，將成為推動國土空間規劃智能化的核心動力。2019年7月，自然資源部辦公廳印發《關于開展國土空間規劃“一張圖”建設和現狀評估工作的通知》（自然資辦發〔2019〕38號），明確要求各地2020年建設完善國土空間基礎信息平臺，并在此基礎上構建國土空間規劃“一張圖”實施監督信息系統，未完成平臺和系統建設的市縣不得先行報批國土空間總體規劃。信息化賦能已成為國土空間規劃的突破口。

在國土空間規劃研究與實踐中，越來越強調可感知、能學習、善治理、自適應的“智慧規劃”[2]。國內外學者利用人工智能、機器學習、大數據挖掘與分析等技術在城市與區域空間模擬分析[3]、規劃編制方法、空間動態監測與評估[4]、規劃管理[5]、景觀生態、土地利用變化、交通網絡[6]等領域進行了大量研究與探索，推動了信息技術在國土空間規劃中的深入應用。WebGIS能夠實現空間數據集成、管理、可視化與分析，實現不同主體之間協同工作，將在國土空間規劃信息化系統建設中占據核心位置。

本文通過利用WebGIS技術，以定西市為例，開發了國土資源輔助決策分析系統，針對國土空間規劃信息化建設進行了有益的嘗試。

1 建設思路

以數字定西地理空間框架建設項目建設的電子地圖成果為基礎，按照統一的技術標準和規范，通過整合土地利用總體規劃、土地利用現狀及變更調查、基本農田、農村地籍、城鎮地籍、礦產資源規劃以及地質災害等國土資源專題空間及屬性信息，實現全市土地資源綜合信息集成化管理、直觀展示、統計分析以及動態更新。

2 數據獲取與處理

2.1 資料收集

共收集到土地利用、地籍、土地整治、礦產資源及地質災害等五大類專題數據。

土地利用現狀數據為2009年第二次土地利用調查數據。土地利用規劃數據級別為鄉鎮級，即數據以鄉鎮為單元。定西市各個鄉鎮共有14層土地利用專題空間數據。地籍數據包括城鎮地籍和三權數據。礦產資源專題收集到的資源包括礦產資源總體規劃文本和表格兩部分，其中表格中詳細羅列了礦產資源現狀、采礦權與探礦權的分布，以及礦產資源開采分區等。在Excel表格中，每條數據以坐標串的形式記錄其空間位置。地質災害專題收集到定西地區地質災害隱患點調查報告和災害隱患點統計表。

2.2 數據處理

1）數據拼接。收集到的行業專題數據每個圖層均以鄉鎮為單元進行組織，為了在市級層面進行展現及分析，首先需要以縣為行政單元對同類圖層進行合并。定西市轄六縣一區，2個街道辦、119個鄉鎮。對同類圖層逐一進行合并，工作量巨大。本研究基于ArcPy研發了圖層合并工具，大幅提升了工作效率。在ArcMap中打開該工具，輸入工作空間、待合并的圖層名以及合并結果圖層名，即可完成一個區縣文件夾下所有鄉鎮相同圖層的合并。核心代碼

2）數據坐標轉換。收集到的專題數據均為1980西安坐標系，采用坐標系統轉換軟件，將數據轉換到2000國家大地坐標系，從而和數字定西地理空間框架項目數學基礎保持一致。

3 數據庫設計

數據庫建設主要包括空間數據庫和屬性數據庫兩部分建設內容。在充分分析用戶需求的基礎上完成空間數據庫和屬性數據庫的設計和建設。

空間數據通過空間數據庫引擎ArcSDE存儲于SQL Server數據庫中。空間數據庫引擎是一種空間數據庫管理系統的實現方法，即在常規數據庫管理系統之上添加一層空間數據庫引擎，以獲得常規數據庫管理系統功能之外的空間數據存儲和管理的能力。它是一種處于應用程序和數據庫管理系統之間的中間件技術。如圖1所示。

圖1 數據庫分布圖

空間數據庫中主要存儲土地整治、三權、城鎮地籍以及礦產資源四大類專題數據。為了便于統計，將三權及城鎮地籍數據屬性記錄存儲于屬性數據庫中，同時建立視圖，分別以村、鄉鎮、區縣為單元進行歸類統計。

地質災害專題數據主要包括隱患點基本信息、防災預案、隱患點圖片等信息，由于隱患點空間類型為點狀，為了便于編輯和展示，將其及相關信息存儲到屬性數據庫中。

4 系統實現

4.1 服務層建設

借助專業的GIS軟件，針對空間數據，構建數據服務和幾何服務，客戶端調用服務接口，實現諸如空間數據編輯、空間查詢等操作；對于屬性數據，通過.NET環境編程直接實現與屬性數據庫的操作，包括每類數據的讀取、更新、統計等，然后將這些功能封裝發布服務，客戶端程序調用服務接口實現屬性數據的操作。

4.2 系統主要功能

1）圖層控制。以樹形方式顯示不同類型的專題圖層名稱，每個圖層前面都有復選框，用于控制圖層要素的顯示與隱藏。根據國土專題數據類型，將其分為土地利用現狀、土地利用總體規劃、土地整治、礦產資源、地籍以及地質災害等組。展開樹組，顯示相應的圖層，勾選復選框，控制圖層的顯示與隱藏。當圖層處于可視狀態時，雙擊可修改圖層的透明度，查看其圖例。如圖2所示。

圖2 圖層控制

2）數據查詢定位。分別實現土地利用現狀、土地利用規劃、基本農田、土地用途區以及建設用地管制區等土地利用現狀和規劃數據、城鎮地籍、三權數據、土地整治、地質災害隱患點以及礦產資源數據的空間查詢和屬性查詢，結果顯示到地圖窗口中，點擊圖形可查看其屬性，查詢結果可以以Excel表格形式導出。如圖3所示。

圖3 數據查詢定位

3）專題數據統計。以行政區為單元，針對每類數據的關鍵特征進行統計，結果以餅狀圖或柱狀圖的形式在地圖窗口展現。如針對現狀地類，分別統計各個區域農用地、建設用地、未利用地情況，便于決策人員掌握宏觀信息。如圖4所示。

圖4 專題數據統計

4）數據編輯。針對各類數據實現屬性要素和空間要素的編輯，包括新增、修改和刪除等操作。用戶可以在地圖窗口勾畫或者輸入位置坐標串實現空間要素的編輯。通過數據編輯，保持各類數據的鮮活性。如圖5所示。

圖5 數據編輯

5）輔助審核。根據日常辦公需要，設計并實現了輔助審核功能。包括土地規劃地類審核、土地用途分區審核、建設用地空間管制區審核、土地利用地類圖斑審核、基本農田保護片塊審核、城鎮地籍權屬情況審核、批準范圍審核、征地范圍審核、供地范圍審核、礦點圖審核等。通過輔助審核功能，能夠快速判斷某個項目是否符合規劃、壓蓋的各個地類比重。如圖6所示。

圖6 輔助審核

5 結束語

國土資源數據種類繁多，本研究以定西市國土資源數據為例，將物理上分散的數據進行了邏輯上的整合，形成了國土資源“一張圖”核心數據庫，能夠實現范圍內時間序列的多種比例尺、多行政區劃、各類專題數據的統一管理和共享。在此基礎上研發了國土資源輔助決策系統，對各類國土數據實現了精細化管理，便于管理層及時、全面地掌握全市范圍內國土資源的利用現狀、總量及空間分布等信息，為建設項目選址、用地審批、土地儲備與開發提供形象直觀的決策支持服務，在一定程度上為國土空間規劃信息化建設提供了思路。