基于三調(diào)舉證成果的數(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F299.23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

土地利用現(xiàn)狀調(diào)查是摸清國情國力與自然資源家底的重要舉措，能助力獲取真實(shí)且具現(xiàn)勢性的自然資源基礎(chǔ)信息。

我國于20世紀(jì)80年代初期開始實(shí)施第一次全國土地調(diào)查，至1997年底基本結(jié)束，填補(bǔ)了長期以來土地?cái)?shù)據(jù)的空白。2007一2009年，第二次全國土地調(diào)查（簡稱“二調(diào)\"）實(shí)施，國家統(tǒng)一制定數(shù)據(jù)采集、建庫標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)分類體系，實(shí)現(xiàn)圖件、數(shù)據(jù)與實(shí)地信息的統(tǒng)一[1]。2017 年，第三次全國國土調(diào)查（簡稱“三調(diào)”）全面展開，歷時(shí)3年，以2019年12月31日為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)，全面、精準(zhǔn)地查清了全國國土利用狀況。三調(diào)基于二調(diào)成果，細(xì)化全國土地利用現(xiàn)狀與重點(diǎn)專題要素的管理屬性[2]，全面引入“互聯(lián)網(wǎng)+”新調(diào)查機(jī)制，借助“互聯(lián)網(wǎng) + ”舉證軟件實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)交互認(rèn)定圖斑的地類、屬性等信息，同時(shí)運(yùn)用各類科技手段，提升調(diào)查成果的準(zhǔn)確性和可靠性[3]

1 現(xiàn)狀及問題

三調(diào)期間，南京市依托國土調(diào)查云移動(dòng)端App 進(jìn)行外業(yè)實(shí)地調(diào)查和拍照，積累了大量現(xiàn)場舉證數(shù)據(jù)。在2020—2024年度國土變更調(diào)查中，延續(xù)三調(diào)采用的成熟工作模式，隨著調(diào)查工作的持續(xù)推進(jìn)，舉證數(shù)據(jù)量呈顯著增長趨勢。外業(yè)舉證數(shù)據(jù)為最準(zhǔn)確、最現(xiàn)實(shí)的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

然而，舉證成果數(shù)據(jù)規(guī)模龐大且分散存儲(chǔ)于不同設(shè)備中，這不僅增加了數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性，也提升了數(shù)據(jù)丟失與損壞的風(fēng)險(xiǎn)。不同年份的舉證成果在采集標(biāo)準(zhǔn)上存在差異，導(dǎo)致解析難度較大，無法直接投入使用，極大阻礙了數(shù)據(jù)的高效流轉(zhuǎn)與利用[4]。目前，多時(shí)序舉證成果在整合與共享方面存在明顯不足，尚未建立起有效的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的價(jià)值未能得到充分挖掘與分析。此外，由于缺乏統(tǒng)一的管理框架，舉證成果在實(shí)際應(yīng)用中難以發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，應(yīng)用的深度與廣度均有待拓展。

2體系架構(gòu)與技術(shù)路線

本文基于“高內(nèi)聚、低耦合”原則，構(gòu)建面向三調(diào)舉證成果管理的模塊化分層總體架構(gòu)（見圖1），各層既相互獨(dú)立又緊密協(xié)作，以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性與高效性。

遵循“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能協(xié)同”理念，構(gòu)建“解析—存儲(chǔ)一展示一應(yīng)用”全鏈路技術(shù)路線。“解析”通過對(duì)舉證成果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的深度剖析，為數(shù)據(jù)入庫奠定基礎(chǔ)，助力全面理解并梳理收集舉證數(shù)據(jù)。“存儲(chǔ)”研究并選定適配的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，開發(fā)批量入庫工具，實(shí)現(xiàn)多時(shí)序舉證成果快速高效入庫，提升入庫效率。鑒于數(shù)據(jù)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，該模塊旨在運(yùn)用適宜的存儲(chǔ)技術(shù)與策略，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程。“展示”通過系統(tǒng)對(duì)舉證照片及圖斑實(shí)施展示與管理，推動(dòng)數(shù)據(jù)共享和復(fù)用。“應(yīng)用”通過結(jié)合耕地保護(hù)督察、土地衛(wèi)片執(zhí)法、城市國土空間監(jiān)測等專項(xiàng)工作，拓展舉證數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景，提升國土空間治理效能。

3多時(shí)序舉證數(shù)據(jù)解析與圖斑-照片關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建

深入解析三調(diào)及歷年國土變更調(diào)查的舉證成果可知，目前南京市積累了近97萬個(gè)舉證圖斑，約761方張舉證照片，這些數(shù)據(jù)占據(jù)了近5TB的存儲(chǔ)空間。

舉證成果通常為SQLite數(shù)據(jù)庫格式的數(shù)據(jù)包文

用戶層 規(guī)劃資源部門 局外相關(guān)部門 技術(shù)支撐單位（其他作業(yè)單位）二二二二應(yīng)用層 調(diào)查監(jiān)測 耕地保護(hù) 生態(tài)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與管理制度 舉證成果統(tǒng)一管理及共享 技術(shù)體系與安全保障軟件服 舉證成果快速 舉證成果 舉證成果務(wù)層 入庫工具 一張圖 共享與復(fù)用舉證成果庫數(shù)據(jù)資 歷年變更調(diào)查 專項(xiàng)工作三調(diào)舉證成果源層 舉證成果 舉證成果自然資源內(nèi)網(wǎng) 政務(wù)外網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè) 施層 □ ？ 存儲(chǔ) 資源 畫 計(jì)算）網(wǎng)絡(luò) 資源 D 安全 資源 國 云資源

件，保存在單一的磁盤文件中，主要存儲(chǔ)了圖斑信息、外業(yè)拍攝人員信息、照片信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)[5]。SQLite作為一個(gè)輕量級(jí)軟件庫，提供了自給自足、無需服務(wù)器支持、零配置且支持事務(wù)性的SQL數(shù)據(jù)庫引擎，非常適合于此類大規(guī)模TB級(jí)容量的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。從存儲(chǔ)的角度來考慮，舉證數(shù)據(jù)具有存儲(chǔ)容量大、媒介類型單一（主要是磁盤文件）以及數(shù)據(jù)增長速度快等特點(diǎn)。

3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.1.1 第三次國土調(diào)查

南京市在三調(diào)開展過程中，主要形成了4個(gè)階段的成果，即2019年9月三調(diào)初始調(diào)查成果、2019年12月三調(diào)初始調(diào)查整改成果、2020年5月三調(diào)權(quán)屬接邊坡度成果、2020年10月三調(diào)統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)更新成果。三調(diào)舉證數(shù)據(jù)包主要有地類樣本（DLYB）、初次舉證（CCJZ）、補(bǔ)充舉證（BCJZ）、統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)舉證（TYSDJZ）、ZXJZ（在線舉證）和附件（FJ）6個(gè)數(shù)據(jù)表，前5個(gè)數(shù)據(jù)表保存5類舉證圖斑的矢量及屬性信息，第6個(gè)數(shù)據(jù)表保存舉證照片及拍照信息[6，如表1所示。舉證數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清晰，表間的相互依賴度低，除附件表外，其他5個(gè)表的主要屬性字段基本一致。

表1三調(diào)舉證數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)表情況

3.1.22020年度、2021年度國土變更調(diào)查

2020年度、2021年度國土變更調(diào)查的舉證數(shù)據(jù)包主要以“BGDC”加年份的形式來區(qū)分當(dāng)年舉證圖斑，舉證照片等附件信息依然存放在“附件”數(shù)據(jù)表中。

3.1.32022年度國土變更調(diào)查

在2022年度國土變更調(diào)查中，本文將舉證圖斑矢量范圍和外業(yè)舉證地類認(rèn)定情況分成不同數(shù)據(jù)表來存放，數(shù)據(jù)庫中一共有5張業(yè)務(wù)表、1張系統(tǒng)表，其中擴(kuò)展信息元數(shù)據(jù)表（KZXXYSJ）記錄地塊基本信息表、調(diào)查核實(shí)信息表中的擴(kuò)展信息字段的元數(shù)據(jù)信息；地塊基本信息表（TBJBXX）記錄地塊類型、地塊編號(hào)、地塊名稱 ??X 坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、地塊范圍;調(diào)查核實(shí)信息表（DCHSXX）記錄外業(yè)核實(shí)情況、實(shí)地地類代碼、調(diào)查人員、調(diào)查時(shí)間;附件表（FJ）記錄附件名稱、附件類型、拍攝特征、舉證照片、拍攝時(shí)間、拍攝人員、拍攝經(jīng)緯度等;加密信息表（JMXX）記錄數(shù)字證書、證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)代碼、證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)公鑰；版本信息表（DB_INFO）記錄當(dāng)前成果包的版本信息，包括版本號(hào)、創(chuàng)建時(shí)間、修改時(shí)間、生成人員。

3.1.42023年度、2024年度國土變更調(diào)查

在2023年度、2024年度國土變更調(diào)查外業(yè)工作開展中，舉證地塊范圍內(nèi)若有多個(gè)地類，須繪制草圖進(jìn)行地類劃分，每個(gè)草圖對(duì)應(yīng)一種地類，表現(xiàn)為一個(gè)地塊切割成多個(gè)子地塊。因此本文在2022年度數(shù)據(jù)表的基礎(chǔ)上增加2個(gè)用于記錄子地塊信息的數(shù)據(jù)表，其中子地塊基本信息表（ZDKTBJBXX）記錄子地塊編號(hào)、名稱 坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、子地塊范圍;子地塊調(diào)查核實(shí)信息表（ZDKDCHSXX）記錄外業(yè)核實(shí)情況、實(shí)地地類代碼、調(diào)查人員、調(diào)查時(shí)間。

3.2舉證照片與監(jiān)測圖斑的關(guān)聯(lián)關(guān)系

通過對(duì)三調(diào)以來歷年國土變更調(diào)查舉證成果的結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)舉證成果總體以“圖斑 + 附件”的形式存在。附件表主要用于存儲(chǔ)舉證照片，包含照片所對(duì)應(yīng)的地塊標(biāo)識(shí)碼、拍攝方位角、照片實(shí)體等信息，而圖斑表則包含標(biāo)識(shí)碼、圖斑位置信息、外業(yè)核實(shí)地類情況等信息。2張表之間通過圖斑的標(biāo)識(shí)碼相互關(guān)聯(lián)起來，具體來說，一個(gè)圖斑可以對(duì)應(yīng)多張舉證照片，這些照片在附件表中通過地塊標(biāo)識(shí)碼與圖斑表進(jìn)行關(guān)聯(lián)（見圖2），這種關(guān)聯(lián)關(guān)系不僅能夠展示單個(gè)圖斑的情況，還能查看該圖斑相關(guān)的所有舉證照片，從而更全面地理解和分析土地利用現(xiàn)狀的變化。

4舉證數(shù)據(jù)管理與多源異構(gòu)數(shù)據(jù)快速入庫

4.1空間與非空間數(shù)據(jù)一體化管理

為了便于調(diào)用舉證成果，結(jié)合舉證成果的特征、存儲(chǔ)需求、檢索效率，舉證成果數(shù)據(jù)庫采用了混合存儲(chǔ)架構(gòu)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存放圖斑表和加密信息表等數(shù)據(jù)，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存放舉證照片信息，而對(duì)象存儲(chǔ)用于存放照片、視頻等附件文件。在本文中，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫選用了功能強(qiáng)大的PostgreSQL，它支持空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢并具備空間分析能力，非常適合用來存儲(chǔ)舉證圖斑。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫選擇了MongoDB，它基于分布式文件存儲(chǔ)，能夠?yàn)榇罅繑?shù)據(jù)建立索引，對(duì)于大尺寸的舉證照片數(shù)據(jù)，通過建立索引可以實(shí)現(xiàn)快速檢索，避免了全表掃描帶來的低效性。此外，本文還采用了華為云的對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)來存放附件，它的高效性、靈活性和安全性能夠滿足不斷增長的舉證照片存儲(chǔ)需求。混合存儲(chǔ)架構(gòu)如圖3所示。

圖3混合存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)

4.2多源異構(gòu)數(shù)據(jù)快速入庫

為了有效地處理和入庫多年份不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的舉證成果，本文開發(fā)了舉證成果批量入庫工具。該工具支持舉證成果數(shù)據(jù)分析、標(biāo)準(zhǔn)化整合、批量入庫工作。批量入庫技術(shù)流程包括清洗、建模、入庫等3個(gè)關(guān)鍵步驟。

數(shù)據(jù)清洗：在數(shù)據(jù)入庫之前，要對(duì)舉證成果進(jìn)行徹底的清洗和處理，包括檢查字段內(nèi)容、去除重復(fù)數(shù)據(jù)（去重）、消除噪聲（去噪）以及格式轉(zhuǎn)換等操作，以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量和一致性。

數(shù)據(jù)建模：統(tǒng)一舉證圖斑數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)MongoDB數(shù)據(jù)庫索引以及配置華為云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，建立3個(gè)數(shù)據(jù)庫之間的聯(lián)系。通過優(yōu)化數(shù)據(jù)模型，提高后續(xù)檢索的效率。

數(shù)據(jù)入庫：同時(shí)解析、處理多個(gè)舉證成果并批量快速存入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。此過程內(nèi)置質(zhì)檢規(guī)則庫，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性，避免任何數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)誤的情況發(fā)生。

5管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

管理系統(tǒng)核心功能包括數(shù)據(jù)可視化與交互、統(tǒng)計(jì)分析、舉證成果共享與復(fù)用。

5.1數(shù)據(jù)可視化與交互

該功能聚焦于舉證成果的可視化展現(xiàn)，通過直觀呈現(xiàn)歷年照片與圖斑信息，為用戶打造便捷的查詢交互體驗(yàn)。

5.1.1舉證照片展示

舉證照片展示主要包括瀏覽、列表、檢索、下載等

4個(gè)功能。

照片瀏覽：用戶具備放大查看照片的操作權(quán)限，并且隨著頁面縮放，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)顯示效果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以保障最佳視覺體驗(yàn)。用戶可以通過在地圖上點(diǎn)選或者框選照片空間點(diǎn)位，查詢選擇范圍內(nèi)的照片數(shù)據(jù)。

照片列表：通過列表形式展示照片的屬性信息，如拍照時(shí)間、業(yè)務(wù)類型（數(shù)據(jù)來源）等，關(guān)聯(lián)到變更調(diào)查監(jiān)測圖斑，用戶可以通過點(diǎn)擊列表中的照片來查看相關(guān)的圖斑詳情。

照片檢索：提供多種篩選條件（如行政區(qū)、業(yè)務(wù)類型、年份等），使用戶能夠快速檢索到所需的照片，滿足特定的工作需求。

照片下載：支持批量下載照片、視頻等附件文件，方便用戶進(jìn)行離線查看或數(shù)據(jù)備份。

5.1.2舉證圖斑展示

舉證圖斑展示主要包括瀏覽、列表、檢索等3個(gè)功能。

圖斑瀏覽：允許用戶瀏覽整個(gè)圖斑的范圍，可以根據(jù)不同的行政區(qū)、業(yè)務(wù)類型和年份來進(jìn)行圖斑數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。

圖斑列表：通過列表的形式展示圖斑的相關(guān)信息，幫助用戶快速定位和識(shí)別具體的圖斑范圍。

圖斑檢索：提供多種篩選條件（例如行政區(qū)、業(yè)務(wù)類型、圖斑編號(hào)等），使得用戶能夠迅速查找需要的圖斑信息。

5.2 統(tǒng)計(jì)分析

該功能以柱狀圖、餅狀圖、折線圖等多種方式展示南京市各區(qū)的歷年舉證照片數(shù)量和舉證圖斑數(shù)量。

5.3舉證成果共享與復(fù)用

系統(tǒng)通過構(gòu)建雙向數(shù)據(jù)交互通道，實(shí)現(xiàn)舉證成果的跨系統(tǒng)共享與動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力。外部系統(tǒng)通過調(diào)用圖斑接口的空間條件查詢接口，傳遞查詢圖斑范圍，獲取周邊圖斑信息后，再調(diào)用照片接口的條件查詢接口，檢索并復(fù)用需要的舉證照片和視頻。這一功能可以減少對(duì)外業(yè)調(diào)查的依賴，有效降低調(diào)查工作量，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，助力達(dá)成降本增效的管理目標(biāo)。

外部系統(tǒng)通過調(diào)用舉證數(shù)據(jù)入庫接口，可將符合指定格式與屬性結(jié)構(gòu)的舉證數(shù)據(jù)導(dǎo)人舉證成果數(shù)據(jù)庫，通過業(yè)務(wù)類型標(biāo)識(shí)字段進(jìn)行區(qū)分，從而持續(xù)擴(kuò)充舉證數(shù)據(jù)庫。

6舉證成果管理系統(tǒng)的典型應(yīng)用場景

舉證成果管理系統(tǒng)主要應(yīng)用場景包括以下3個(gè)方面：

（1）助力拋荒地整治，支撐耕地監(jiān)管。耕地作為糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ)和人類生存的重要資源，其保護(hù)至關(guān)重要。對(duì)于耕地拋荒問題，通過查看歷史舉證信息，可以追溯耕地變化的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)記錄現(xiàn)狀變化的過程，為深入剖析耕地拋荒原因提供有力支撐，推動(dòng)拋荒地整治工作有序開展。針對(duì)耕地流出地塊，最新舉證照片直觀呈現(xiàn)了地類變化情況，助力監(jiān)管部門提前察覺耕地異常變動(dòng)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，有效強(qiáng)化了耕地監(jiān)管效能，全方位筑牢耕地保護(hù)的堅(jiān)實(shí)防線。

（2）助力土地衛(wèi)片執(zhí)法，支撐用途管制。土地衛(wèi)片執(zhí)法工作須依據(jù)衛(wèi)片資料對(duì)土地利用和礦產(chǎn)資源勘查開采情況開展執(zhí)法檢查，掌握新增建設(shè)用地和礦產(chǎn)資源勘查開采情況，發(fā)現(xiàn)、制止并查處違法用地和違法勘查開采礦產(chǎn)資源行為。平臺(tái)通過對(duì)新增建設(shè)用地外業(yè)照片的集中式規(guī)范化管理，為執(zhí)法人員提供詳細(xì)且真實(shí)的一手資料，讓執(zhí)法人員能夠清晰追溯違法建設(shè)行為的源頭。這一舉措極大地增強(qiáng)了執(zhí)法的準(zhǔn)確性與有效性，有力支撐了土地衛(wèi)片執(zhí)法工作的深入開展，為強(qiáng)化土地用途管制筑牢了堅(jiān)實(shí)的執(zhí)法防線。

（3）助力城市國土空間監(jiān)測，支撐用地細(xì)化。南京市從2022年開始組織開展城市國土空間監(jiān)測工作，該工作在國土變更調(diào)查成果基礎(chǔ)上重點(diǎn)關(guān)注建設(shè)用地內(nèi)部的細(xì)化。在后續(xù)每年組織的常態(tài)更新工作中，通過篩選、復(fù)用最新的國土變更調(diào)查舉證照片，可以直接減少外業(yè)舉證工作量，提升工作效率，還能實(shí)現(xiàn)城市國土空間監(jiān)測與國土變更調(diào)查成果之間的互檢，使用地細(xì)化數(shù)據(jù)和城市內(nèi)部建設(shè)用地地類更準(zhǔn)確，為提高城市規(guī)劃、建設(shè)、治理水平提供支撐。

7結(jié)語

本文圍繞三調(diào)及后續(xù)年度國土變更調(diào)查的舉證成果，建立舉證成果與監(jiān)測圖斑關(guān)聯(lián)關(guān)系，開發(fā)批量入庫工具，實(shí)現(xiàn)舉證數(shù)據(jù)處理、解析與入庫，達(dá)成多時(shí)序舉證成果直觀展示與統(tǒng)一管理，為土地利用現(xiàn)狀變化溯源和跟蹤提供數(shù)據(jù)與技術(shù)支持。同時(shí)，本文探索舉證成果復(fù)用，有效縮短作業(yè)時(shí)間、減輕外業(yè)工作量。未來，計(jì)劃持續(xù)接入最新變更調(diào)查舉證成果，并將耕地保護(hù)、執(zhí)法督察等工作中的舉證成果納入統(tǒng)一管理體系，進(jìn)一步支撐規(guī)劃資源業(yè)務(wù)管理，助力規(guī)劃資源信息化的高質(zhì)量發(fā)展。

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（編輯戴啟潤）

Database management and application based on the evidence results of the Third National Land Survey： a case study of Nanjing

ZHANG Meijuan， KE Hongjun*，LI Xiaoning， LI Xiang （Nanjing Land and Resources Information Center， Nanjing 21OoO8，China）

Abstract：Since the launch of the ThirdNational Land Survey，Nanjing has reliedon the mobile APPof the Land Survey Cloud to conduct field investigations and take photos，accumulating a large amount of on-site evidence data. However，these data face management challenges such asscattered storage，diffculty in parsing，largedatavolume， inability todirectly browse and queryand restrictedapplication.This paperanalyzes the structure，scale and contentof the evidence data packages over the years，establishes the correlation between the evidence resultsand monitoring patches，and develops a batch import tool for evidence results to achieve effcient processing，accurate parsing，and rapid importof data.It visually presents and uniformlymanages the evidence results，supporting traceable queries of land type changes.Simultaneously，itactively explores the sharing andreuse ofevidenceresults toshorten the operation time，reduce fieldwork，and comprehensively improve the management eficiency and data utilization rateof the Third National Land Survey evidence results，promoting their in-depth application in planningandresource business management.

Key words： land survey； evidence submission results; unified management； land use type changes