村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孟慶香 (河南省高校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450002)

張衛(wèi)濤 (河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450002)

村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孟慶香 (河南省高校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450002)

張衛(wèi)濤 (河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450002)

運(yùn)用NET開發(fā)工具和GIS開發(fā)平臺對村鎮(zhèn)規(guī)劃和節(jié)地信息系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)兩規(guī)耦合分析，信息更新和信息編輯便于管理縣域土地規(guī)劃數(shù)據(jù)的電子信息，檢查土地利用規(guī)劃空間信息，實(shí)現(xiàn)空間耦合或閉合，為土地規(guī)劃的信息化整合奠定基礎(chǔ)。

村鎮(zhèn)規(guī)劃;兩規(guī)耦合;VC軟件開發(fā)；Arc GIS技術(shù)

我國人口眾多，但土地資源人均占有量較低，如何高效、合理地開發(fā)利用現(xiàn)有土地，事關(guān)國民經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利實(shí)現(xiàn)。近年來，計(jì)算機(jī)科學(xué)在土地管理工作中的作用越來越重要，反映在土地信息管理工作上，村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理信息系統(tǒng)則是以主流的GIS軟件Arc GIS為平臺，結(jié)合VC軟件開發(fā)技術(shù)的面向縣(市)級土地管理部門的專用系統(tǒng)軟件,它包括GIS地理信息系統(tǒng)平臺和村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理信息系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合規(guī)劃技術(shù)規(guī)程和1∶10000土地利用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)劃建設(shè)規(guī)定要求。同時(shí)，GIS按照一種新的模式組織和使用數(shù)據(jù)，將GIS技術(shù)用于村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理，可以完成空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的無縫集成，實(shí)現(xiàn)兩規(guī)耦合，便于管理和集約節(jié)約用地，實(shí)現(xiàn)村鎮(zhèn)規(guī)劃信息的采集、輸入、存儲、檢索、處理、傳輸、兩規(guī)耦合、結(jié)果輸出等，提高國土局規(guī)劃科室日常業(yè)務(wù)管理以及查詢工作的效率，實(shí)現(xiàn)快速檢索和統(tǒng)計(jì)，大大降低工作人員的工作量。

1 村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理系統(tǒng)簡介及運(yùn)行環(huán)境

村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理系統(tǒng)是應(yīng)用VC#.NET開發(fā)工具結(jié)合GIS開發(fā)平臺進(jìn)行的二次開發(fā)[1-2]，系統(tǒng)應(yīng)用了強(qiáng)大的SQL Server數(shù)據(jù)庫，極大方便了應(yīng)用程序的開發(fā)與調(diào)試，支持多種硬軟件平臺，如windows 95x/NT/2000、UNIX和Macintosh,方便了不同應(yīng)用環(huán)境的需求。

1.2 村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的好壞直接影響軟件運(yùn)行的速度，所有的系統(tǒng)開發(fā)都要以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導(dǎo)論為依托，系統(tǒng)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫作為運(yùn)行平臺，綜合考慮各種系統(tǒng)因素及需求，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫達(dá)到了第三范式的要求，即滿足如下：所有非主屬性對每個(gè)碼都是完全函數(shù)依賴，所有主屬性對每個(gè)不包含它的碼也是完全函數(shù)依賴，沒有任何屬性完全函數(shù)依賴于非碼的任何一組屬性。

(1)空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用Arc GIS Geo data base地理數(shù)據(jù)模型對系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和管理[3]。支持在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)中存儲和管理地理信息。鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)庫主要包括耕地、村鎮(zhèn)住宅建設(shè)用地、基礎(chǔ)設(shè)施用地、道路廣場用地、公共綠地用地等屬性表。各屬性數(shù)據(jù)表之間通過編號、表號等進(jìn)行關(guān)聯(lián)。各相關(guān)表按照用戶管理、權(quán)限設(shè)置、流程定義和流程控制劃分類型。

(2)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的集成 數(shù)據(jù)庫用GIS系統(tǒng)管理空間數(shù)據(jù)，用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)管理屬性數(shù)據(jù)[4]，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)通過唯一內(nèi)碼建立連接，以便于提高空間數(shù)據(jù)的處理和檢索效率，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的強(qiáng)大功能來管理屬性數(shù)據(jù)庫，通過連接關(guān)系對空間和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.3 兩規(guī)耦合分析

包括土地規(guī)劃評價(jià)、村鎮(zhèn)規(guī)劃評價(jià)耦合分析，耦合分析是依據(jù)土地利用規(guī)劃的指標(biāo)對土地利用規(guī)劃進(jìn)行評價(jià)、利用村鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的指標(biāo)對村鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行評價(jià)，并根據(jù)評價(jià)結(jié)果計(jì)算出2個(gè)規(guī)劃的耦合度，進(jìn)而進(jìn)行村鎮(zhèn)規(guī)劃和節(jié)地評價(jià)。土地利用總體規(guī)劃的實(shí)施評價(jià)，主要包括指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、確定權(quán)重和計(jì)算分值幾步。依據(jù)評價(jià)分值對土地利用總體規(guī)劃的實(shí)施效果進(jìn)行評價(jià)分析，確定合格程度。

2 村鎮(zhèn)規(guī)劃與節(jié)地管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)庫集成技術(shù)路線

本系統(tǒng)的開發(fā)首先從數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備入手，先對各種圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)等進(jìn)行預(yù)處理以及轉(zhuǎn)換入庫，然后通過Arc SDE空間數(shù)據(jù)引擎將其統(tǒng)一存儲于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(SQL Server)中。同時(shí)，利用Arc GIS Engine和VC#．NET編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的前臺界面，最后實(shí)現(xiàn)土地登記信息系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。

2.2 兩規(guī)耦合分析技術(shù)的計(jì)算方法

2.2.1 土地規(guī)劃評價(jià)

(1)指標(biāo)量化 評價(jià)指標(biāo)包括完成性指標(biāo)：耕地保有量、基本農(nóng)田保護(hù)面積、林地面積比重；限制性指標(biāo)：城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模；效果指標(biāo)包括：經(jīng)濟(jì)增長率和人均純收入增長率。

指標(biāo)量化采取以下模型：

式中：Si為標(biāo)準(zhǔn)值或限制值(即規(guī)劃約束性和預(yù)期性指標(biāo))；Xi為完成性指標(biāo)、限制性指標(biāo)和效果指標(biāo)的實(shí)施值；C為刻劃模糊度的常數(shù)，取C=1.1(系統(tǒng)模糊度低)；i為指標(biāo)編號。

量化值計(jì)算過程：完成性指標(biāo)利用式(1)；限制性指標(biāo)中上限指標(biāo)(城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)劃)利用式(1-2)；效果指標(biāo)計(jì)算出來以后，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值定為100，利用用式(1)即可得。

(2)權(quán)重確定 根據(jù)土地劃分類型，確定耕地保有量指標(biāo)、基本農(nóng)田保護(hù)面積、城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模、林地面積比重和經(jīng)濟(jì)增長率及人均純收入增長率分別所占的指標(biāo)和權(quán)重值。

(3)綜合評價(jià)值計(jì)算 將上述各指標(biāo)的權(quán)重乘以各自的量化值即得到鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃的評價(jià)值。

2.2.2 村鎮(zhèn)規(guī)劃評價(jià)

(1)指標(biāo)量化 評價(jià)指標(biāo)包括基礎(chǔ)設(shè)施完備度、人均建設(shè)用地調(diào)整幅度、建設(shè)用地比例。制定不同的等級標(biāo)準(zhǔn)，使用對比偏差分級和標(biāo)準(zhǔn)化處理各類數(shù)據(jù)，以考量不同的評價(jià)項(xiàng)目。根據(jù)建設(shè)用地控制性指標(biāo)現(xiàn)狀值與規(guī)劃目標(biāo)值之間偏差范圍決定指標(biāo)得分。初步確定可量化的評價(jià)指標(biāo)由高到低依次分為一級、二級、三級、四級、五級。

基礎(chǔ)設(shè)施布局的落實(shí)情況由多個(gè)方面共同組成。應(yīng)以項(xiàng)目為核心，以項(xiàng)目落實(shí)率為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指標(biāo)超過規(guī)劃目標(biāo)值時(shí)都以滿分計(jì)算，小于規(guī)劃目標(biāo)值時(shí)以不同偏差范圍決定最終分。

(2)權(quán)重確定 確定基礎(chǔ)設(shè)施的完備度、人均鎮(zhèn)區(qū)建設(shè)用地調(diào)整幅度、人均農(nóng)村居民點(diǎn)建設(shè)用地調(diào)整幅度、居住用地比例、公共設(shè)施用地比例、道理廣場用地和公共綠地用地比例等各項(xiàng)權(quán)重值。

(3)綜合評價(jià)值計(jì)算 將上述各指標(biāo)的權(quán)重乘以各自的量化值即得到村鎮(zhèn)規(guī)劃評價(jià)值。

2.3 兩規(guī)耦合分析

兩規(guī)的耦合度由土地利用規(guī)劃評價(jià)函數(shù)和村鎮(zhèn)規(guī)劃評價(jià)函數(shù)計(jì)算得出。

式中：C—兩規(guī)協(xié)調(diào)度；f(x)—土地利用規(guī)劃評價(jià)函數(shù)；g(y)—村鎮(zhèn)規(guī)劃評價(jià)函數(shù)；k—調(diào)節(jié)系數(shù)，k≥2。

對C進(jìn)一步修正，得到定量描述兩規(guī)協(xié)調(diào)度及發(fā)展水平的綜合指標(biāo)——協(xié)調(diào)發(fā)展度D。

式中：D—協(xié)調(diào)發(fā)展度；C—兩規(guī)協(xié)調(diào)度；T—兩規(guī)實(shí)施綜合評價(jià)函數(shù)；f(x)—土地利用規(guī)劃評價(jià)函數(shù)；g(y)—村鎮(zhèn)規(guī)劃評價(jià)函數(shù)；α，β—待定權(quán)重，一般取0.5。

3 結(jié)論

運(yùn)用VC#.NET開發(fā)工具及SQL Sever數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合GIS平臺進(jìn)行村鎮(zhèn)規(guī)劃和節(jié)地信息系統(tǒng)開發(fā)，將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表，設(shè)定不同用戶級別的訪問權(quán)限，構(gòu)建了土地規(guī)劃和節(jié)地?cái)?shù)據(jù)庫模型，詳細(xì)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，并對其中采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了論述，實(shí)現(xiàn)了海量空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)在大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的統(tǒng)一存儲，構(gòu)建的土地規(guī)劃和節(jié)地?cái)?shù)據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩規(guī)耦合技術(shù)，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的總體框架和功能模塊。該系統(tǒng)極大地方便了用戶的需求，提高了在土地規(guī)劃、集約節(jié)約用地方面的工作效率。同時(shí)，本研究也存在很多不足之處，村鎮(zhèn)規(guī)劃和節(jié)地信息系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程。由于資料、時(shí)間及個(gè)人水平有限，對于一些問題的研究比較粗略，有的還未來得及探討或需要進(jìn)一步研究。

[1]趙俊三，趙耀龍，李練恒．基于網(wǎng)絡(luò)和GIS技術(shù)的土地登記公開查詢系統(tǒng)研究[J]．國土資源信息化，2002，(2)：20-23．

[2]張新長，曾廣鴻，張青年．城市地理信息系統(tǒng)[M]．北京：科學(xué)出版社，2001．

[3]李永紅，鄧紅艷，趙敬東，等．組件式GIS開發(fā)的實(shí)踐[J]．計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2005，26(4)：1090-1092.

[4]程昌秀，周成虎，陸 峰．Arc Info 8中面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用[J]．地球信息科學(xué)，2002，(1)：86-90．

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.04.015

TU982.29

A

1673-1409(2012)04-S055-03

2012-02-11

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2008BAJ08B17)

孟慶香 (1977-)，女，河南新鄉(xiāng)人，博士，副教授，主要從事土地調(diào)查與評價(jià)方面研究。