基于WebGIS 的土地收儲讓綜合管理系統設計與實現

楊恩帥

（廈門四維科圖信息科技有限公司，福建 廈門 361000）

土地收儲是國家重視的一項重大工作，它涉及多個部門、多種數據以及多種業務流程等多個方面的綜合管理。傳統的土地收儲方式存在著數據共享不暢、信息不安全、流程不規范等問題，使流程緩慢、效率低下，影響了土地收儲的工作效率和管理質量。X 市A 公司在10 年前就已經初步構建起了基礎土地管理信息化平臺，但隨著土地管理信息化的發展，簡單的圖形展示功能已無法滿足土地管理信息化的要求，原先的土地收儲讓系統采用的開發技術已然落后，從而導致其兼容性及擴展性不足。由于底層基礎技術的限制，很多新功能、新技術都無法實現。因此需要對其進行更進一步的升級，從而實現從“以表管地”向“以圖管地”“以圖制表”的轉變。WebGIS 技術是一種將地理信息系統與Web 技術相結合的技術，它可以將空間數據、空間分析、信息查詢和可視化呈現結合在一起，使地圖和地理信息能夠在線共享和交互式探索，具有可視化呈現、信息共享、空間分析、可定制性、實時更新等特點[1-2]。

因此，本文按照X 市國土資源與房產管理局現有空間庫建設標準和建設用地業務結構，應用計算機網絡、數據庫管理、地理信息系統及WebGIS Service 等技術，設計并開發了土地收儲讓綜合管理系統，實現了重要數據的讀取、處理、更新、入庫等功能。

1 需求分析

通過進行調查和走訪了解到，土地收儲讓綜合管理系統應具備的相關功能如下[3]。

1） 對歷史數據進行核查建庫。根據土地收儲讓管理要求，配合業主完成歷史土地收儲讓數據的整理和入庫工作，為土地收儲讓信息的分析統計做好基礎數據支持；在收儲讓系統中，融入地理信息系統（Geographic Information System，GIS） 功能，實現計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD） 圖紙自動入庫及分析，輔助業務人員辦理業務。業務系統融入GIS 功能后，可實現數據維護人員只要上傳CAD 文檔，系統自動上傳至GIS 數據庫，并由系統提供面積計算、地塊識別、異常檢查、多地塊分割、融合等分析功能。平臺整體升級后，配合GIS，數據維護人員只需要做到上傳正確的CAD 文件，其他工作全部交由系統自動完成，最大化提供工作效率及準確性。

2） 開發獨立收儲讓GIS 管理系統，實現多源空間數據與業務數據的整合，實現收儲讓全業務數據的匯總、查詢、統計、出圖等功能。收儲讓GIS管理系統需實現多源、異構、多尺度、各類空間收儲數據的“一體化”集成管理、分類管理，并通過對各類收儲讓數據進行集成分析、信息提煉、加工分析和數據挖掘，使土地收儲讓業務管理的分析決策能夠建立在全面、客觀、翔實的數據基礎上，提高土地資源管理決策的科學性，為保證社會經濟可持續發展提供決策依據。

3） 開發后臺運維管理系統。實現系統管理、地圖管理以及平臺監控等功能，可對土地收儲讓系統功能進行配置，實現系統的靈活應用。

2 系統設計

土地收儲讓綜合管理系統按照先進行、統一設計和標準化原則進行統籌規劃，本文將從應用技術、整體架構、主要功能3 個方面進行詳細論述。

2.1 應用技術設計

應用系統、數據庫等服務部署于Windows Server 2008 64 位操作系統中，基于ASP.NET 平臺，采用三層架構（或多層）模式進行系統設計、開發[4]。

1） 硬件設計。服務器選擇采用4 核Intel Xeon處理器；存儲采用RAID 5 存儲方案以保證數據安全，并使用15K SAS 硬盤，磁盤容量不少于1 TB；交換設備上采用24 口及以上的雙路冗余交換機，提供高速光纖通道，并保持設備負載均衡。

2） 前端展示技術。前端展示界面主要采用WebGIS 技術實現，通過ArcGIS API for JavaScript等地圖應用程序編程接口（Application Programming Interface，API） 提供的地圖組件、工具和符號繪制等功能，實現地圖顯示、可視化數據展示、交互操作等功能。使用HTML5、CSS3、ArcGIS For Java-Script 等技術，模塊設計工具使用MockupCreator/Axure 等技術，實現系統的用戶操作界面、數據表格顯示界面等。

3） 后端數據處理技術。后端數據處理通過C#編程語言實現，主要實現用戶登錄驗證、數據查詢、數據統計和分析、數據導出等業務邏輯處理功能。在數據庫技術方面，采用SQL Server2012+ArcSDE 統一存儲空間、非空間數據，此外系統采用面向服務的體系架構 （Service -Oriented Architecture，SOA），實現異構系統之間的通信及數據交換。

2.2 整體架構設計

土地收儲讓綜合管理系統的總體架構包括硬件、軟件、網絡配置等，系統采用面向服務的體系架構（SOA）。整個設計采用面向對象方法，系統的體系架構組成基于客戶/服務器（B/S） 結構，充分利用PowerDesigner 對代碼和數據庫正向、逆向轉換的能力，既降低了系統設計工作量，又具備了降低設計文檔與變更的文檔同步工作量。系統的整體架構設計見圖1[4]。

圖1 系統的整體架構設計

系統架構全景圖從下至上分別是：業務展現層、應用服務層、數據服務層、系統支撐層。體系結構層層支持，實現系統的可靠運行。

1） 業務展現層。業務展現層不僅是功能展示窗口，而且是數據資源的最終有效利用的終端，還是業務功能的入口。

2） 應用服務層。應用服務層為業務展現層提供數據接口支撐。基于ArcGIS Service 開發技術，對圖屬數據資源整合配置，為業務展現層提供業務邏輯接口，從而保障業務展現層的可擴展性與穩定運行。

探索精神的培養 對畢業論文寫作中遇到的具體問題，在分析解決過程中應鼓勵學生獨立思考和發表個人見解，鼓勵學生發揮發散性思維和探索精神，鼓勵學生在畢業論文中采用新方法和新理論進行研究。

3） 數據服務層。數據服務層為應用服務層提供關系數據服務、圖形服務和功能服務，對接的服務平臺有天地圖廈門政務版數據和功能服務。

4） 系統支撐層。系統支撐層是為應用服務層提供各種系統應用和數據訪問的功能組件、中間件及數據服務，包括GIS 服務組件、WebGIS 服務組件、數據訪問組件及基礎網絡設施等。

2.3 功能設計

土地收儲讓綜合管理系統又分為前臺管理系統和后臺運維管理系統，主要是實現收儲讓空間數據的查詢、統計、分析及報表導出等功能，系統的主要功能設計見圖2[5]。

圖2 系統的主要功能設計

2.3.1 前臺管理系統的主要功能設計

1） 地圖基本操作功能。主要實現地圖放大、地圖縮小、地圖全圖、地圖全屏、上一視圖、下一視圖以及地圖平移的基本功能。

2） 地塊查詢功能。主要實現通過輸入關鍵字，對所有地塊進行查詢。關鍵字包含地塊編號、地塊名稱、批文編號、協議編號、錄入時間（范圍）、地塊面積（范圍）、增量/存量等。查詢結果以地塊名稱列表方式進行展示。

3） 空間定位功能。主要實現根據行政區劃進行定位、根據片區名稱（或編號）進行定位以及根據組合名稱（或編號）進行定位，定位圖形高亮顯示。

4） 地圖測量功能。主要實現距離測量以及面積測量。單擊可繪制相應的測量關鍵點，點擊鼠標滾輪可進行回退，雙擊可繪制測量終止點結束測量。若測量結果長度小于1 000 m，則單位以m 顯示；若長度大于1 000 m，則單位以km 顯示。

5） 地圖打印功能。根據用戶選擇的模板，通過設置相應參數，在對選中的地圖范圍進行預覽后，進行地圖打印。打印參數包括圖名/項目名、模板分類、打印模板、文件格式、比例尺以及描述信息。

6） 收儲讓階段對比功能。主要實現分屏對比和卷簾對比。根據用戶選擇的土地收儲讓階段圖層（包含底圖），通過選擇對比方式，對土地收儲讓階段的收儲地塊進行對比查看。

7） 地圖標繪功能。主要實現點標繪、線標繪、面標繪、文字標繪和導入/導出標繪以及標繪分享。

8） 清除所有測量及標繪功能。主要實現對現有視圖中的測量數據以及標繪信息進行清空刪除。

9） 我的空間功能。包括個人信息、我的地圖以及我的打印。

10） 圖層控制功能。主要實現對圖層顯示、排序以及透明度的控制。

11） 收儲查詢功能。主要是針對某個圖層（階段） 內的地塊進行查詢，包括范圍查詢、屬性查詢以及組合查詢。

12） 收儲統計功能。主要是針對某個圖層（階段） 內的地塊進行統計，包括根據范圍統計、根據屬性統計以及組合統計。

13） 收儲分析功能。主要是對批文、協議以及規劃圖進行相應的空間分析，分析內容主要為某個（或多個） 范圍內某個（或多個） 地塊（包括收儲地塊/規劃地塊） 的面積或數量分析。范圍獲取方式包括手繪區域、上傳區域以及拾取區域。

2.3.2 后臺管理系統的主要功能設計

土地收儲讓后臺管理系統主要實現系統管理、地圖管理以及平臺監控等功能，其中系統管理主要實現字典管理、菜單管理、黑名單管理和文件管理；地圖管理主要實現地圖類別管理、收儲讓圖層管理、地圖管理、地圖分享管理和地圖打印管理；平臺監控主要實現磁盤分析、用戶登錄日志、管理員運維日志和日志統計4 個功能。

3 功能測試

經測試，前臺管理系統能夠實現業務數據自動化處理，支持地表地下同時錄入；此外，還支持41 項土地收儲讓業務數據管理，能夠實現階段面積自動計算，實時統計總體收儲情況，月報數據自動生成，實時監測收儲計劃執行進度；并且支持年度收儲/出讓計劃的制定與實施進度分析（錄入），能調用一張圖數據進行空間分析，可支持22 張業務報表的動態分析與導出。系統頁面見圖3。

圖3 系統頁面

在后臺運維管理系統上，實現了對圖形系統的靈活配置以及日志的查詢監控。包含地圖底圖配置、資源目錄配置、字段查詢統計配置以及地圖分享日志、地圖打印日志和平臺監控統計。并且還實現了對業務系統的管理及配置，包含系統管理、用戶角色管理、權限配置、流程配置以及日志管理等功能。

4 結束語

建立土地收儲讓綜合管理系統可以提高土地規劃的科學性和決策的準確性，進一步推進土地管理的規范化和科學化。本文以WebGIS 技術為基礎，設計并實現了土地收儲讓綜合管理系統。研究結果對建設國土資源規劃與可視化管理平臺、加快國土資源管理的信息化進程、提高土地資源的綜合利用能力，具有重要的理論意義和應用價值。