基于Openlayers 的土地儲備管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王禹杰

（合肥市測繪設(shè)計研究院有限公司，安徽 合肥 230061）

0 引言

土地儲備是城市規(guī)劃中一種土地獲取、 整理和供應(yīng)的手段，涉及申請收購、核查情況、申請規(guī)劃、評估測算、報批方案、簽訂合同、支付費用、管護(hù)巡查、交付土地、權(quán)屬變更和土地供應(yīng)等多個環(huán)節(jié)［1-2］。 目前，土地儲備的工作模式面臨高成本、長周期、高風(fēng)險、信息不對稱、創(chuàng)新不足等問題［3］。 諸多學(xué)者針對這些問題進(jìn)行了研究。 王明省等通過研究測繪管理貫穿土地儲備全生命周期的機(jī)制， 構(gòu)建了測繪成果展示一張圖、測繪類型劃分一棵樹，實現(xiàn)了測繪成果共享，提高了土地儲備效率［4］；徐蘇維等在分析江蘇省南京市土地儲備管理信息化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上， 探討了該市土地儲備“地之云”信息系統(tǒng)的建設(shè)思路、功能實現(xiàn)及預(yù)期成效［5］；李為科等以重慶市為例，探索了在新形勢下重塑土地儲備整治全生產(chǎn)鏈的對策［6］；李偉等對測繪地理信息技術(shù)在城鄉(xiāng)土地儲備整理工作中的重要意義及實際應(yīng)用進(jìn)行了探討［7］。 項目組通過對合肥市歷史上及當(dāng)前的土地項目資料收集、整理，并結(jié)合土地儲備管理工作的實際需求，利用GIS、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，建立土地資源數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了土地儲備全生命周期的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了土地資源一張圖展示、土地資源全生命周期管理和科學(xué)統(tǒng)計等功能， 有效提升了土地儲備管理水平［8-9］。 筆者試對該管理系統(tǒng)進(jìn)行分析，以期供相關(guān)技術(shù)人員參考。

1 土地儲備管理系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.1 建設(shè)目標(biāo)

平臺建設(shè)目標(biāo)包含空間數(shù)據(jù)可視化管理、 構(gòu)建土地資源數(shù)據(jù)庫和構(gòu)建土地全生命周期平臺3 個方面。 （1）空間數(shù)據(jù)可視化管理。 通過收集、整理、分析各類數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息， 在土地利用規(guī)劃和土地儲備計劃指導(dǎo)下， 強(qiáng)化土地儲備項目和其他空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，按不同專題、層次展示。 空間數(shù)據(jù)按照不同用途分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)。 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括擬收購?fù)恋亍⑹召復(fù)恋亍⒐?yīng)土地、庫存土地、出租土地和計劃出租土地。輔助數(shù)據(jù)包括城市規(guī)劃圖、土地利用規(guī)劃圖、國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)、三調(diào)和年度變更調(diào)查數(shù)據(jù)、單元規(guī)劃和街坊控規(guī)數(shù)據(jù)、城市設(shè)計數(shù)據(jù)、地形圖、航拍圖、電子地圖、遙感影像等數(shù)據(jù)。 （2）構(gòu)建土地資源數(shù)據(jù)庫。 按照土地全生命周期管理流程涉及的不同階段，收集整理土地儲備項目。 （3）構(gòu)建土地全生命周期平臺。實現(xiàn)儲備土地項目信息錄入、審核、查詢、管理、統(tǒng)計和規(guī)劃輔助等功能，為市、區(qū)相關(guān)工作人員提供科學(xué)輔助決策。

1.2 框架設(shè)計

從土地儲備中心實際工作需求出發(fā)， 采用混合移動開發(fā)模式和前后端分離開發(fā)模式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)包括2 套標(biāo)準(zhǔn)體系和5 個核心層。2 套標(biāo)準(zhǔn)體系是安全保障體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，5 個核心層分別為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層和用戶層［10］。 系統(tǒng)框架設(shè)計如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計Fig.1 Design of system architecture

基礎(chǔ)設(shè)施層包括服務(wù)器、中間件、操作系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備等，為系統(tǒng)運行提供存儲支持、安全支持、網(wǎng)絡(luò)支持、軟件支持和硬件支持等，是土地儲備管理系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)層包括空間數(shù)據(jù)庫、項目檔案庫及相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，為支撐層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口服務(wù)。 支撐層統(tǒng)一管理系統(tǒng)功能實現(xiàn)所需要的各類服務(wù)， 如用戶權(quán)限設(shè)置及角色管理，系統(tǒng)信息的推送、接收及轉(zhuǎn)發(fā)，用戶操作日志管理，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)訪問，地圖資源的利用，空間查詢和統(tǒng)計等。應(yīng)用層用以提供系統(tǒng)的客戶端展示，包括統(tǒng)計分析子系統(tǒng)、儲備臺賬管理子系統(tǒng)、全生命周期管理子系統(tǒng)和用戶管理子系統(tǒng)。 用戶層用以區(qū)分用戶角色，系統(tǒng)用戶分為中心領(lǐng)導(dǎo)角色、負(fù)責(zé)人角色、經(jīng)辦人角色、分中心用戶等。

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

為滿足土地儲備全生命周期系統(tǒng)的運行要求，設(shè)計了土地儲備資源數(shù)據(jù)庫， 主要包括空間規(guī)劃數(shù)據(jù)庫、土地專題數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)庫。 空間規(guī)劃數(shù)據(jù)庫包括城市規(guī)劃圖、土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)、國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)和城市設(shè)計圖。 土地專題數(shù)據(jù)庫包括已供土地、已收儲地塊、擬入庫地塊、在庫地塊、計劃收儲地塊、計劃供應(yīng)地塊、臨時利用地塊。 業(yè)務(wù)庫包括土地儲備全生命周期管理過程中涉及的一些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、文本、照片和視頻。 土地儲備資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容如圖2 所示。

圖2 土地儲備資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容Fig.2 Construction content of land reserve resource database

1.4 功能設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計采用前后端分離技術(shù)，以.Net Core 為后端開發(fā)框架，前端開發(fā)框架采用Angular 和Ionic；利用Geoserver 發(fā)布地圖資源，使用Openlayers 框架訪問地圖資源。整個系統(tǒng)按照功能模塊分為統(tǒng)計、儲備臺賬管理、儲備計劃管理、全生命周期管理、一張圖展示等5 部分。 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Diagram of system function structure

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)庫與海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

系統(tǒng)構(gòu)建涉及基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、遙感影像、規(guī)劃數(shù)據(jù)、項目數(shù)據(jù)及大量的文檔資料，且隨著系統(tǒng)使用及時間推移， 不斷會有新的數(shù)據(jù)擴(kuò)充。 為保障數(shù)據(jù)安全、可靠和完整，需構(gòu)建統(tǒng)一的可擴(kuò)展數(shù)據(jù)管理模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。 該系統(tǒng)采用PostgreSQL 大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，高效組織數(shù)據(jù)，對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理， 利用空間數(shù)據(jù)引擎， 實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速訪問、查詢和安全存儲［11］。

2.2 Ionic 相關(guān)技術(shù)

Ionic 是一個用以開發(fā)混合手機(jī)應(yīng)用的、開源的代碼庫。 它從Web 的角度開發(fā)移動端應(yīng)用程序，支持跨平臺開發(fā)及部署， 同時支持調(diào)用移動端設(shè)備拍照、定位、感應(yīng)及本地存儲訪問等原生功能。Ionic 不僅提供很多UI 組件， 還支持Angular Material、ngzorro mobile 等多個UI 庫［12］。 它還提供雙向數(shù)據(jù)綁定，可以提升開發(fā)效率。

2.3 地圖發(fā)布及調(diào)用相關(guān)技術(shù)

Geoserver 是一個基于Java 技術(shù)的開源地理信息系統(tǒng)服務(wù)器，利用它，可以在Web 上發(fā)布地理數(shù)據(jù)和地圖。 Geoserver 可以與多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成，其中包括PostgreSQL。 與PostgreSQL 配合使用時，Geoserver 與PostGIS 插 件 集 成。 PostGIS 是PostgreSQL 的地理空間擴(kuò)展，它允許在數(shù)據(jù)庫中存儲和查詢地理空間數(shù)據(jù)。 將Geoserver 與PostGIS 結(jié)合使用，可將存儲在PostgreSQL 中的地理空間數(shù)據(jù)發(fā)布為符合開放地理空間信息聯(lián)盟 （Open Geospatial Consortium，簡稱OGC）標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)，并在系統(tǒng)中進(jìn)行可視化分析［13］。

2.4 Openlayers 相關(guān)技術(shù)

OpenLayers 是一個開源的JavaScript 庫，用于在Web 上創(chuàng)建交互式地圖應(yīng)用程序。 它提供了豐富的地圖功能和工具，可以輕松地顯示、操作和分析地理數(shù)據(jù)。OpenLayers 支持多種地圖數(shù)據(jù)源，包括常見的瓦片地圖、WMS、WFS 等。它還提供了豐富的地圖控件和交互工具，如縮放、平移、標(biāo)記、測量等，使用戶可以自定義地圖應(yīng)用的功能和外觀。 OpenLayers 具有良好的跨平臺兼容性， 可以在各種設(shè)備和瀏覽器上運行，并且具有高度的可定制性和擴(kuò)展性。它是一個強(qiáng)大的工具，適用于各種地圖應(yīng)用的開發(fā)和研究。

2.5 前端相關(guān)技術(shù)

系統(tǒng)前端開發(fā)采用Angular 開發(fā)框架。 Angular是一個流行的開源JavaScript 框架，用于構(gòu)建Web 應(yīng)用程序。 它由Google 開發(fā)和維護(hù)，并且具有廣泛的社區(qū)支持。Angular 采用了組件化的架構(gòu)，通過組件的方式，構(gòu)建應(yīng)用程序的各個部分，使得代碼更加模塊化，可維護(hù)性更好。 它還提供了豐富的功能和工具，包括數(shù)據(jù)綁定、依賴注入、路由、表單驗證等，使開發(fā)者能夠更輕松地構(gòu)建復(fù)雜的應(yīng)用程序。 Angular 支持響應(yīng)式編程，可以處理異步數(shù)據(jù)流及相關(guān)事件。 它還具有良好的跨平臺兼容性，可以在各種設(shè)備和瀏覽器上運行，適用于構(gòu)建現(xiàn)代化、高性能的Web 應(yīng)用程序。

2.6 后端相關(guān)技術(shù)

系統(tǒng)后端開發(fā)采用.NET Core 開發(fā)框架。.NET Core 是一個開源的跨平臺開發(fā)框架， 由Microsoft 開發(fā)和維護(hù)。 它是.NET Framework 的下一代版本，并且具有許多獨特的特性和功能。.NET Core 具有高性能的特點，并具有可擴(kuò)展性和可移植性，可以在不同的操作系統(tǒng)（如Windows、macOS 和Linux）上運行，它支持多種編程語言， 如C＃、F＃和Visual Basic.NET，使開發(fā)者能夠選擇適合自己的語言進(jìn)行開發(fā)。.NET Core 還集成了許多常用的庫和工具，可以輕松地構(gòu)建各種類型的應(yīng)用程序，包括Web 應(yīng)用、移動應(yīng)用、云服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。 它還提供了豐富的功能，如依賴注入、異步編程、連接數(shù)據(jù)庫等，使開發(fā)者能夠更高效地編寫代碼。

3 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

3.1 統(tǒng)計

統(tǒng)計模塊主要根據(jù)儲備地塊的狀態(tài)進(jìn)行分類統(tǒng)計，按地塊狀態(tài)分為計劃收購、計劃供應(yīng)、擬收購、收購、供應(yīng)和庫存。

（1）擬收購統(tǒng)計。從申請單位發(fā)起申請收購到申請單位與土地儲備中心簽訂收購合同之前的土地狀態(tài)被定義為擬收購。 擬收購統(tǒng)計主要對全市申請收購到簽訂合同期間的土地宗數(shù)、面積、預(yù)估成本、預(yù)估成本均價進(jìn)行統(tǒng)計， 同時提供時間區(qū)間和分區(qū)統(tǒng)計， 即統(tǒng)計特定時間內(nèi)的擬收購?fù)恋匦畔⒑吞囟〞r間內(nèi)各個區(qū)的擬收購?fù)恋匦畔ⅰ?/p>

（2）收購統(tǒng)計。申請單位與土地儲備中心簽訂收購合同后的土地狀態(tài)被定義為收購。 收購地塊按照來源又分為計劃內(nèi)收購和計劃外收購。 收購統(tǒng)計是統(tǒng)計全市已收購?fù)恋刈跀?shù)、面積、預(yù)估成本、預(yù)估成本均價，同時提供時間區(qū)間和分區(qū)統(tǒng)計，即統(tǒng)計特定時間內(nèi)的收購?fù)恋匦畔⒑吞囟〞r間內(nèi)各個區(qū)的收購?fù)恋匦畔ⅲ⑶铱梢愿鶕?jù)收購來源，統(tǒng)計計劃內(nèi)收購和計劃外收購的相關(guān)信息。

（3）供應(yīng)統(tǒng)計。 土地儲備中心與其他公司簽訂土地供應(yīng)合同后的土地狀態(tài)被定義為供應(yīng)。供應(yīng)地塊按照供應(yīng)方式分為劃撥供應(yīng)和出讓供應(yīng)。供應(yīng)統(tǒng)計是統(tǒng)計全市已供應(yīng)土地宗數(shù)、面積、供應(yīng)收入、供應(yīng)均價，同時提供其時間區(qū)間和分區(qū)統(tǒng)計，即統(tǒng)計特定時間內(nèi)的供應(yīng)土地信息和特定時間內(nèi)各個區(qū)的供應(yīng)土地信息，并且根據(jù)供應(yīng)方式統(tǒng)計劃撥供應(yīng)和出讓供應(yīng)地塊的土地宗數(shù)、面積、供應(yīng)收入、供應(yīng)均價。

（4）庫存統(tǒng)計。收購?fù)恋販p去供應(yīng)后的剩余土地為在庫土地。 在庫土地根據(jù)利用情況可以分為在庫出租和在庫管護(hù)。 在庫統(tǒng)計是統(tǒng)計全市在庫土地宗數(shù)、面積，同時提供其時間區(qū)間和分區(qū)統(tǒng)計，即統(tǒng)計特定時間內(nèi)的供應(yīng)土地信息和特定時間內(nèi)各個區(qū)的供應(yīng)土地信息，還可以根據(jù)在庫土地的利用情況，統(tǒng)計在庫出租土地的宗數(shù)、面積、租金總額、租金均價，統(tǒng)計在庫管護(hù)的土地宗數(shù)和面積。

（5）土地收購計劃執(zhí)行情況統(tǒng)計。 土地收購計劃執(zhí)行情況主要指當(dāng)前年度計劃收購?fù)恋氐挠媱澞繕?biāo)和實際完成情況， 包括計劃擬收購?fù)恋氐拿娣e和宗數(shù)，以及實際收購?fù)恋氐拿娣e和宗數(shù)，測算其完成率。

（6）土地供應(yīng)計劃執(zhí)行情況統(tǒng)計。土地供應(yīng)計劃執(zhí)行情況主要指當(dāng)前年度計劃供應(yīng)土地的目標(biāo)和實際完成情況，包括計劃供應(yīng)土地的面積和宗數(shù)，以及實際收購的土地面積和宗數(shù)，測算其完成率。

系統(tǒng)統(tǒng)計功能的實現(xiàn)如圖4 所示。

圖4 統(tǒng)計功能實現(xiàn)Fig.4 Implementation of statistical function

3.2 儲備臺賬管理

儲備臺賬管理模塊主要用于儲備項目的查詢、編輯、新增和刪除，同時提供儲備地塊的位置、面積、名稱、收購時間、預(yù)估收購成本等基本信息的瀏覽、儲備計劃導(dǎo)入和儲備地塊導(dǎo)出功能。 臺賬管理需要涉及權(quán)限， 經(jīng)辦人創(chuàng)建的儲備項目只能由經(jīng)辦人執(zhí)行增加、刪除、修改、查詢等相關(guān)操作，同時提交審核。負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)對提交的儲備地塊進(jìn)行審核。儲備臺賬管理功能的實現(xiàn)如圖5 所示。

圖5 儲備臺賬管理功能實現(xiàn)Fig.5 Implementation of reserve ledger management function

3.3 儲備計劃管理

儲備計劃管理分為收購計劃管理和供應(yīng)計劃管理。 該模塊主要用于年度計劃的查詢、編輯、新增和刪除， 同時提供計劃儲備地塊和計劃供應(yīng)地塊的基本信息瀏覽、儲備計劃導(dǎo)入和儲備地塊導(dǎo)出功能。儲備計劃管理功能的實現(xiàn)如圖6 所示。

圖6 儲備計劃管理功能實現(xiàn)Fig.6 Implementation of reserve plan management function

3.4 全生命周期管理

全生命周期管理模塊涉及地塊從申請收購到土地供應(yīng)共11 個環(huán)節(jié)，分別為申請收購、核查情況、申請規(guī)劃、評估測算、報批方案、簽訂合同、支付費用、管護(hù)巡查、交付土地、權(quán)屬變更、土地供應(yīng)。經(jīng)辦人根據(jù)土地收儲進(jìn)展，填寫相關(guān)信息，并上傳相關(guān)附件后，提交保存和審核。處室負(fù)責(zé)人對提交的信息進(jìn)行審核，構(gòu)成地塊的基礎(chǔ)資料。全生命周期管理功能實現(xiàn)如圖7 所示。

圖7 儲備地塊全生命周期管理功能實現(xiàn)Fig.7 Implementation of full life cycle management function of reserve land

3.5 一張圖展示

一張圖展示模塊主要用于空間信息的可視化表達(dá)，主要提供各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)的空間分布。用戶點擊“圖層”按鈕，彈出圖層管理工具，然后選擇需要展示的圖層，該圖層就在地圖上顯示出來。一張圖展示模塊還提供查詢、導(dǎo)航、定位、距離測量、面積測量、地圖點擊、底圖切換等地圖基本操作，幫助用戶更詳細(xì)地了解當(dāng)前位置土地的相關(guān)信息。 一張圖展示功能實現(xiàn)如圖8 所示。

圖8 一張圖展示功能實現(xiàn)Fig.8 Implementation of one-diagram show

4 結(jié)語

利用GIS、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)，整合土地儲備相關(guān)各類數(shù)據(jù)， 以此為基礎(chǔ)開發(fā)的土地儲備全生命周期管理系統(tǒng)已在土地儲備中心投入使用。實踐證明， 該系統(tǒng)有效地提升了城市土地儲備管理水平， 取得了良好的效果。 下一步， 應(yīng)致力于研究3D GIS 在土地儲備工作中的應(yīng)用，以期使土地儲備管理更為直觀化，精細(xì)化。