基于M-ICNS的城鄉(xiāng)一體化管理系統(tǒng)的構建與數(shù)據(jù)庫設計

韓鮑勝 何瑩瑩

（江蘇省地質測繪院，江蘇 南京 211102）

0.引言

傳統(tǒng)的地籍數(shù)據(jù)管理模式下，城鄉(xiāng)地籍數(shù)據(jù)處于分離狀態(tài)，系統(tǒng)整合程度不夠，兩者間數(shù)據(jù)共享情況差。長期處于分離狀態(tài)下的地籍管理方式，導致在城市和農村地籍管理中出現(xiàn)界限不明顯、數(shù)據(jù)重疊等問題[1]。在我國市場經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境下，城鄉(xiāng)經(jīng)濟逐漸融合，城鄉(xiāng)分離地籍管理模式已無法滿足當前地籍管理需求。隨著計算機、數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展迅速，城鄉(xiāng)一體化地籍數(shù)據(jù)管理概念被廣泛提及，結合以上情況，為構建城鄉(xiāng)一體化地籍管理系統(tǒng)，討論了基于M-ICNS工作流技術的城鄉(xiāng)一體化管理系統(tǒng)，并對其數(shù)據(jù)庫的設計方法進行了詳細分析，為城鄉(xiāng)一體化地籍管理系統(tǒng)的構建，提供相應的參考依據(jù)。

1.城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)管理模式

目前，在我國地籍數(shù)據(jù)管理中，農村地區(qū)采用“區(qū)（縣）—鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）—行政村—小組—面狀圖斑”模式；城鎮(zhèn)地區(qū)采用“區(qū)（縣）—街道—街坊—宗地—地塊”模式對數(shù)據(jù)進行組織管理。隨著城市集體土地確權登記的逐漸深入，土地信息登記管理不斷完善，在地籍概念拓展過程中能有效實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化地籍管理[2]，模式統(tǒng)一為“區(qū)（縣）—街道（鄉(xiāng)、鎮(zhèn)）—街坊（行政村）—權屬單位（宗地、村民小組）—圖斑（地塊）”。在這一管理模式中，僅有圖斑（地塊）具備地類封閉地塊，屬于最小單元。其中，宗地指被土地權屬界線封閉的地塊或空間，在此過程中，權屬單位基于圖斑之上，屬于權屬名稱一致圖斑的集合。宗地是在一系列權屬一致地類圖斑無縫連接下而形成的地塊。在城鄉(xiāng)一體化管理中，需要實現(xiàn)對某一區(qū)域土地利用情況相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，且細化不同類型的大宗用地。在此基礎上可針對城市鄉(xiāng)村一體化地籍管理確定相應的宗地及圖斑關系，具體為：一個宗地中可以存在一個或多個地類圖斑，依舊屬于一個權屬單位，由此可知，圖斑無法實現(xiàn)宗地跨越。因此,可以通過對圖斑及宗地兩種屬性的應用，實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化管理。

2.M-ICMIS工作流數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

作為城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基礎，工作流模型對整個系統(tǒng)起到?jīng)Q定性作用。在城鄉(xiāng)一體化地籍數(shù)據(jù)管理中，要想實現(xiàn)工作流技術，首先，需合理分析業(yè)務流程，并結合相應的軟件技術。在模型建構中工作流模型具有重要作用，直接影響模型的成功與否。由于不同業(yè)務系統(tǒng)中業(yè)務過程區(qū)別較大，因此采用的工作流建模方式具有顯著區(qū)別。城市和農村的土地用途存在差異，以此模型中需要依照相應的地籍數(shù)據(jù)本身特點進行選擇，本次為M-ICMIS工作流模型，其組成包括4部分：

（1）過程模型，實現(xiàn)對工作流過程邏輯的定義，組成工作流的相關活動和活動間關系均包括其中；

（2）功能模型，實現(xiàn)對任務和任務想要實現(xiàn)目標的描述，在傳統(tǒng)任務組織方式的應用下，可有效實現(xiàn)系統(tǒng)或流程的功能分解，相應的任務也得到分解，成為多個子任務，即為層次結構；

（3）組織模型，描述分析流程中的參與人員組成管理，各種組織元素及其內部關系也需要實施描述；

（4）信息模型，定義相應的工作流執(zhí)行數(shù)據(jù)，以便在工作流執(zhí)行過程奠定“信息”基礎。

在實際應用中，針對工作流定義，可在自上而下方式應用下，進一步實現(xiàn)細化。需先做好建模的準備工作，主要包括業(yè)務過程數(shù)據(jù)、設計業(yè)務系統(tǒng)組成框架等，在此過程中實現(xiàn)業(yè)務流程建模。城鄉(xiāng)一體化地籍管理業(yè)務體系結構構建（如圖1所示）：

圖1 城鄉(xiāng)一體化地籍管理業(yè)務體系結構

3.地籍數(shù)據(jù)預處理

3.1 基于GIS的地籍數(shù)據(jù)分析

城鄉(xiāng)一體化地籍數(shù)據(jù)包括地理數(shù)據(jù)信息、檔案信息及權屬管理等數(shù)據(jù)，在此過程中，首先，需整理分析與地籍相關的地形地貌及土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，其中，土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)包括土地空間信息、產權狀態(tài)及土地用途等信息。在土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫建構中，相應的空間數(shù)據(jù)主要為地形圖、植被圖、土壤圖及水文圖等不同類型的專題圖件。選擇不同的專題圖件后，可在土地利用現(xiàn)狀圖件上實施疊加，即可直觀地獲取相應土地的利用現(xiàn)狀信息。屬性數(shù)據(jù)來源于土地利用現(xiàn)狀調查及整合成果。

對土地利用現(xiàn)狀實施分析過程中，整理分析相應的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，或可在Oracle等數(shù)據(jù)庫軟件的應用下實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的管理，且將其與GIS軟件進行連接，在GIS平臺上實現(xiàn)關于數(shù)據(jù)的分析。GIS軟件平臺能借助于空間分析工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和管理。例如，SQL的應用，便于查詢圖斑和區(qū)域等信息，若想實現(xiàn)部分特殊功能，則需借助于SQL自帶的二次開發(fā)功能或面向對象編程語言等。

3.2 地籍數(shù)據(jù)融合

城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)庫建構也需實現(xiàn)地籍信息的投影及坐標系統(tǒng)的統(tǒng)一，且需實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準配對，以便完成良好的數(shù)據(jù)切換。在數(shù)據(jù)融合過程中，首先針對不同精度的地籍數(shù)據(jù)進行融合，其中城鎮(zhèn)地籍調查圖的比例尺寸為1∶500，農村則為1∶200-1∶10000，二者之間的數(shù)據(jù)精度存在較大區(qū)別，實施接邊中會出現(xiàn)重疊或間隙。針對此情況，在地籍數(shù)據(jù)銜接時，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，處理的基本原則為“低精度服從高精度，小比例尺服從大比例尺”。同時，針對不同比例尺數(shù)據(jù)的管理，也可在空間索引圖的應用下實現(xiàn)[3]。用戶依照自身低于數(shù)據(jù)的實際需求，選擇相應的地籍數(shù)據(jù)管理級別，進而基于這一級別下的實際圖形完成空間索引圖層的構建。將不同比例尺數(shù)據(jù)打開時，首先，需選擇相應的空間數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)打開后也可實現(xiàn)對不同比例尺數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。其次，是同等精度地籍數(shù)據(jù)的融合。在此情況下，處理原則主要為以下3種：

（1）權屬界線的銜接。在已經(jīng)完成等級的國有土地界線標準下，將與之相接且存在細小縫隙或重疊的集體土地界線實施調整，若有需要可進行實地調查。若需對簽訂的《權屬界線協(xié)議書》或《權屬界線核定書》中的集體土地界線實施改變，則需對以上協(xié)議進行重新簽訂；

（2）地類界限的銜接。基本原則為不突破權屬界線；

（3）地形圖的銜接。基本原則為不影響圖幅，最大化靠近權屬界線，若有需要可實地考察，選擇圖幅重疊位置。

4.數(shù)據(jù)庫設計

城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的依據(jù)就是數(shù)據(jù)，構建完善、詳細的數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)運行的重要保障。城鄉(xiāng)一體化地籍信息數(shù)據(jù)庫建立要求：城鎮(zhèn)地籍數(shù)據(jù)主要用解析法進行地籍調查，要求質量好、可靠性強、精度高的采集數(shù)據(jù)，通常可采用1∶500航空攝影正射影像圖[4]。建立農村地籍數(shù)據(jù)庫是通過對地類、權屬進行外業(yè)調查，通常可采用1∶10000正射影像圖。

依照城鄉(xiāng)一體化地籍數(shù)據(jù)特點，在相應的數(shù)據(jù)庫建設中需具有以下要素：

（1）地籍業(yè)務數(shù)據(jù)庫。主要包括地籍業(yè)務子庫及地籍目錄數(shù)據(jù)庫，以期實現(xiàn)對地籍管理中業(yè)務數(shù)據(jù)的存儲；

（2）一體化數(shù)據(jù)庫。需有效融合城鎮(zhèn)和農村數(shù)據(jù)，以便實現(xiàn)對城鄉(xiāng)一體化地籍數(shù)據(jù)的存儲。其在數(shù)據(jù)庫構建中是重點，也可將其劃分為區(qū)劃子庫、權屬子庫及地形子庫等；

（3）元數(shù)據(jù)。主要是對數(shù)據(jù)庫、子庫元數(shù)據(jù)所構數(shù)據(jù)庫實施描述，其中，包括不同數(shù)據(jù)庫的基本信息、參照系統(tǒng)信息、要素分層信息及空間數(shù)據(jù)表示等。

基于GIS軟件結合土地分析數(shù)學模型，有效實現(xiàn)關于土地利用現(xiàn)狀、土地類型及權屬狀態(tài)等相關信息的檢索和查詢。根據(jù)以上分析，構建城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫模型（如圖2所示）：

圖2 城鄉(xiāng)一體化地籍測量數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫模型構建

5.數(shù)據(jù)庫成果變更

5.1 變更數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)庫成果日常更新內容主要包括：

（1）土地勘定界限變更。準確性和及時性的勘測定界，對土地的使用、交易、征收以及監(jiān)管有著重要作用；

（2）地籍變更。為保證地籍變更時效性，鑒于《土地登記辦法》規(guī)定，需依托一體化數(shù)據(jù)庫，及時更新土地登記變更信息；

（3）基礎測繪成果補測更新。

5.2 數(shù)據(jù)庫更新方法

現(xiàn)階段，通常可利用基于3S技術的內外業(yè)一體化方法進行地籍數(shù)據(jù)更新，該方法對比正射影像圖與地籍數(shù)據(jù)庫，提取變化信息，利用全站儀、RTK技術，結合實地情況，補充外業(yè)調查表，進行地籍變更處理，具體工作流程（如圖3所示）：

圖3 基于“3S”技術的內外業(yè)一體化地籍變更工作流程

6.系統(tǒng)實現(xiàn)和應用

在模型系統(tǒng)應用中，基于Visual Basic語言和GIS控件可有效開發(fā)業(yè)務管理模塊、用戶界面及統(tǒng)計分析模型。系統(tǒng)設計完成后的功能主要為數(shù)據(jù)輸入和編輯功能、權屬和合同管理功能、圖屬互查功能及輔助決策功能等[5]。該系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理中的應用取得了良好效果，實現(xiàn)了關于城鄉(xiāng)一體化地籍測量數(shù)據(jù)的有效管理。城鄉(xiāng)一體化地籍管理信息界面設計（如圖4所示）：

圖4 城鄉(xiāng)一體化地籍管理信息界面設計

7.結束語

在城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的構建需求下，闡述了城鄉(xiāng)地籍數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀，針對城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)工作流模型建立問題，分析討論了基于M-ICMIS工作流數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。論述了基于GIS軟件地籍數(shù)據(jù)預處理方法，針對城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)存在投影比例尺不同等問題，介紹了對應的解決方案，設計了城鄉(xiāng)一體化地籍數(shù)據(jù)庫，針對數(shù)據(jù)庫更新維護等問題，介紹了基于3S技術的數(shù)據(jù)更新方案,實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化地籍概念模型建設,為城鄉(xiāng)一體化數(shù)據(jù)管理工作提供了幫助。