農(nóng)經(jīng)權(quán)土地產(chǎn)權(quán)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉 斌 高勇全 武廣臣

(1.福建省光澤縣國土資源局，福建 南平 354100；2.南通星光測繪服務(wù)有限公司, 江蘇 南通 226300；3.遼寧科技學(xué)院, 遼寧 本溪 117004)

農(nóng)經(jīng)權(quán)土地產(chǎn)權(quán)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉 斌1高勇全2武廣臣3

(1.福建省光澤縣國土資源局，福建 南平 354100；2.南通星光測繪服務(wù)有限公司, 江蘇 南通 226300；3.遼寧科技學(xué)院, 遼寧 本溪 117004)

針對當(dāng)前土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)工作，本文完成了農(nóng)經(jīng)權(quán)土地產(chǎn)權(quán)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)庫整體設(shè)計(jì)中，選擇了C/S系統(tǒng)構(gòu)架模式，并對實(shí)體對象進(jìn)行了E-R圖設(shè)計(jì)，結(jié)合最新建庫規(guī)范，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)?；贏rcGIS Engine組件，本文實(shí)現(xiàn)了農(nóng)經(jīng)權(quán)土地產(chǎn)權(quán)信息管理系統(tǒng)。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、拓?fù)涮幚?、查詢分析和日常辦公功能，符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的要求，應(yīng)用性較強(qiáng)。

GIS 承包經(jīng)營權(quán) E-R模型 數(shù)據(jù)庫 拓?fù)錂z查

1 引言

2012年12月31日，中共中央辦公廳、國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于引導(dǎo)農(nóng)村土地經(jīng)營權(quán)有序流轉(zhuǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營的意見》，計(jì)劃用5年時(shí)間完成農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記發(fā)證工作[1]。登記確權(quán)的目的是為了明晰產(chǎn)權(quán)、保護(hù)農(nóng)民的合法權(quán)益[2]，同時(shí)也是為了實(shí)現(xiàn)土地科學(xué)化管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過土地確權(quán)登記工作，可以查清農(nóng)戶地塊的空間位置與面積，完善土地承包經(jīng)營權(quán)登記簿，妥善解決地塊面積不準(zhǔn)、四至不清等歷史遺留問題[3]。地理信息系統(tǒng)發(fā)展到今天，技術(shù)已趨于成熟，當(dāng)前的商業(yè)軟件，如ArcGIS、SuperMap、MapGIS、GeoStar等均可完成農(nóng)村土地經(jīng)營承包權(quán)數(shù)據(jù)庫建設(shè)。由于在土地經(jīng)營承包權(quán)確權(quán)登記工作中，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與組織已被以規(guī)范的形式提出[4-5]，因此建庫具有一定的特殊性和專業(yè)性，現(xiàn)有系統(tǒng)難以滿足，必須進(jìn)行二次開發(fā)。針對農(nóng)經(jīng)權(quán)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的特殊要求，本文以確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫建設(shè)為例，依據(jù)國家頒布的相關(guān)規(guī)范，在ArcGIS Engine組件平臺上開發(fā)出農(nóng)經(jīng)權(quán)土地產(chǎn)權(quán)信息管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 需求分析

農(nóng)經(jīng)權(quán)系統(tǒng)需求分析應(yīng)從用戶分析、系統(tǒng)性能分析、系統(tǒng)功能分析與系統(tǒng)安全分析四個(gè)方面統(tǒng)籌考慮。由于數(shù)據(jù)庫的使用用戶為各級農(nóng)業(yè)土地管理部門，用戶水平參差不齊，因此系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)簡單易用、交互性良好。系統(tǒng)性能主要包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和易移植性，其中易移植性包括對其它數(shù)據(jù)的兼容和自身數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，同時(shí)也是反映系統(tǒng)共享能力的一個(gè)重要指標(biāo)。系統(tǒng)功能受建庫規(guī)范的限制，根據(jù)2014版農(nóng)經(jīng)權(quán)建庫規(guī)范[5]，系統(tǒng)功能應(yīng)滿足確權(quán)登記的數(shù)據(jù)庫建設(shè)和管理要求，其基本功能應(yīng)包括數(shù)據(jù)庫入庫、戶籍管理、權(quán)屬管理、檔案管理和日常辦公等功能[6]。

礦體TEN之所以能進(jìn)行邊界計(jì)算，是由于TEN具有定位準(zhǔn)、外表為平面和始終保凸三個(gè)特點(diǎn)[8]，因此TEN是不規(guī)則礦體建模的首選。在2D條件下，TIN的關(guān)系由“邊層次”決定，在3D條件下，TEN的關(guān)系由“面層次”來決定，三角形綁定了兩個(gè)相鄰的四面體，雖然位于三角形左右的四面體在三維環(huán)境中沒有什么意義，但是它決定該面的法向量的方向，這在礦

2.2 開發(fā)環(huán)境構(gòu)建

系統(tǒng)的開發(fā)平臺選用微軟的Microsoft Visual Studio2010，選擇 C#作為程序開發(fā)語言，所調(diào)用的組件為ESRI公司的ArcGIS Engine10.0組件，數(shù)據(jù)庫選擇SQLServer和ArcSDE。ArcGIS Engine是美國ESRI公司的一套軟件開發(fā)引擎，可自定義構(gòu)建GIS程序，它支持COM、.NET等多種開發(fā)語言，能在Windows、Linux等平臺上運(yùn)行，尤其是它提供了一套可視化開發(fā)控件，極大的方便了程序開發(fā)。在系統(tǒng)開發(fā)中，可利用Geodatabase模型建立農(nóng)經(jīng)數(shù)據(jù)庫，通過ArcSDE，在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫軟件SQLServer下進(jìn)行數(shù)據(jù)組織與管理。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

2.3.1 總體設(shè)計(jì)

現(xiàn)有的GIS系統(tǒng)多為B/S或C/S模式，結(jié)合系統(tǒng)需求分析和建設(shè)目標(biāo)，這里選用C/S模式作為系統(tǒng)的體系架構(gòu)，具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。采用C/S模式的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是可以將任務(wù)合理分配給客戶端(Client)和服務(wù)器端(Server)，客戶端和服務(wù)器端各自完成自身任務(wù)，節(jié)省了通訊開銷，提高系統(tǒng)效率。

在圖1中，系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用層三個(gè)層次。在數(shù)據(jù)層中，數(shù)據(jù)源來自于兩類數(shù)據(jù)：基于本地空間數(shù)據(jù)的shape文件和基于服務(wù)器的SQLServer和ArcSDE數(shù)據(jù)，其中shape文件是由地塊成圖中RTK高精度坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來。業(yè)務(wù)層則基于ADO.NET和AE組件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各項(xiàng)功能。應(yīng)用層是系統(tǒng)的程序界面，采用人機(jī)交互的方式完成數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

2.3.2 邏輯設(shè)計(jì)

E-R模型是一種面向用戶的表達(dá)方法，由于它不受任何數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的約束，因此被廣泛使用，作為地理信息數(shù)據(jù)庫建模工具。根據(jù)確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫建庫要求[5]，建立農(nóng)戶、土地承包經(jīng)營權(quán)、集體建設(shè)用地使用權(quán)、集體建設(shè)用地、房屋所有權(quán)等實(shí)體之間的聯(lián)系，形成一對一、一對多的E-R模型圖(圖2)。各實(shí)體的屬性設(shè)計(jì)如圖2所示，例如，家庭成員對應(yīng)姓名、民族、身份證號、性別和與戶主關(guān)系五個(gè)屬性。各實(shí)體的關(guān)系如圖中的連線所示，如：農(nóng)戶和家庭成員之間是一對多關(guān)系，和戶主姓名是一對一關(guān)系。

2.3.3 物理設(shè)計(jì)

根據(jù)《農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫規(guī)范建設(shè)技術(shù)規(guī)范》，對數(shù)據(jù)進(jìn)行組織與管理設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)的編碼分為三類：大類、小類和一二三級要素代碼。大類碼代表專業(yè)類代碼，小類碼代表業(yè)務(wù)代碼，如1代表農(nóng)村土地權(quán)屬要素中承包地塊要素，一二三級類碼為要素的分類代碼，分類代碼描述詳見文獻(xiàn)[5]。

各要素?cái)?shù)據(jù)采用分層的方法進(jìn)行組織與管理，在農(nóng)經(jīng)權(quán)系統(tǒng)圖層設(shè)計(jì)中，要根據(jù)要求建立相應(yīng)圖層，其中部分層的名稱、層所包含的要素、對應(yīng)的幾何特征與屬性如表1所示。在表1中，“承包地塊”由三個(gè)要素構(gòu)成：地塊、界址點(diǎn)和界址線，這些均可由IGeometry接口的相關(guān)函數(shù)繪制完成，地塊注記、界址點(diǎn)注記、界址線注記，可以通過新建Annotation類并分別于地塊、界址點(diǎn)和界址線相關(guān)聯(lián)完成注記任務(wù)。各要素的屬性表名稱詳見要求，其對應(yīng)的屬性如圖2所示的E-R模型圖所示。

表1 部分圖層名稱及各層要素對應(yīng)表

系統(tǒng)對象編碼包括發(fā)包方編碼、承包方編碼、承包地塊編碼與承包合同和農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)證編碼，編碼規(guī)則參考《農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)要素編碼規(guī)則》，例如對于發(fā)包方編碼，組級段代碼范圍為01-99；當(dāng)村集體經(jīng)濟(jì)組織或村民委員會為發(fā)包方時(shí)，組級段代碼用“00”表示，當(dāng)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織為發(fā)包方時(shí)，村級段代碼和組級段代碼分別用“000”“00”表示[7]。

2.3.4 功能設(shè)計(jì)

與其他GIS系統(tǒng)建設(shè)一樣，農(nóng)經(jīng)權(quán)系統(tǒng)應(yīng)遵循實(shí)用性、先進(jìn)性和專業(yè)性原則，系統(tǒng)建設(shè)首先要獲取高精度地塊數(shù)據(jù)，顧及到數(shù)據(jù)更新的需要，可以將高分辨率衛(wèi)星影像或航片配準(zhǔn)后作為RTK數(shù)據(jù)的底圖，以實(shí)現(xiàn)地塊數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)測與更新。同時(shí)，基于ArcGIS Engine組件，開發(fā)出一套輕量級地理信息系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)入庫、屬性編輯等任務(wù)[8]，同時(shí)結(jié)合辦公的需要，在系統(tǒng)中嵌入OA功能，使系統(tǒng)成為集地塊信息入庫、查詢、分析、辦公、決策于一身的多功能綜合系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在Microsoft Visual Studio開發(fā)環(huán)境中添加地圖控件、TOC控件和工具控件，各控件關(guān)聯(lián)后，引用ArcGIS Engine各組件類，通過調(diào)用相關(guān)接口的函數(shù)，開發(fā)出農(nóng)經(jīng)權(quán)土地產(chǎn)權(quán)信息管理系統(tǒng)，程序的運(yùn)行界面如圖3所示。該程序由開始、地圖工具、權(quán)屬信息查詢、分析工具、圖表輸出等幾個(gè)菜單組成，其中開始菜單加載了ArcGIS Engine基本地圖控件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫入庫數(shù)據(jù)添加、圖層增減顯示操作和鷹眼操作；地圖工具加載區(qū)域影像圖并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫預(yù)處理，還包括地理坐標(biāo)顯示功能；權(quán)屬信息查詢菜單實(shí)現(xiàn)了農(nóng)經(jīng)權(quán)相關(guān)屬性信息查詢，包括土地權(quán)屬信息、地塊四至信息等；分析工具實(shí)現(xiàn)了圖屬聯(lián)合分析、疊加分析、生成分析層數(shù)據(jù)等功能；圖表輸出實(shí)現(xiàn)了打印、轉(zhuǎn)出Excel等日常辦公功能。

新建數(shù)據(jù)庫是程序?qū)崿F(xiàn)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，編程時(shí)調(diào)用了ArcGIS Engine的Create Personal GDB()方法，通過對輸出路徑、輸出名稱進(jìn)行設(shè)置，調(diào)用Excute()函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立[9]，以下是C#中實(shí)現(xiàn)新建數(shù)據(jù)庫的代碼。

Geoprocessor processor = new Geoprocessor();

ESRI.ArcGIS.Data Management Tools. Create Personal GDB pGDB = new Create Personal GDB();

pGDB.out_folder_path=pPath;

pGDB.out_name=pName;

processor.Execute(pGDB, null);

通過調(diào)用ArcGIS Engine的其它相關(guān)接口，實(shí)現(xiàn)了CASS數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)分層、數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查、空間分析和辦公功能。數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查詳見圖4(a)，根據(jù)拓?fù)湟?guī)則，查出某村拓?fù)潢P(guān)系共有175處錯誤；地塊信息查詢?nèi)鐖D4(b)所示，在“石上”村小組中點(diǎn)選FID為0的地塊，可以查詢該地塊的相關(guān)信息。實(shí)驗(yàn)證明，系統(tǒng)能滿足農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)數(shù)據(jù)庫建設(shè)要求，同時(shí)可以兼容二調(diào)數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)疊加，完成土地利用動態(tài)監(jiān)測，對后續(xù)的數(shù)據(jù)錄入保留了較大空間。

4 結(jié)論

基于農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)數(shù)據(jù)建設(shè)要求，本文實(shí)現(xiàn)了土地產(chǎn)權(quán)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。在數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計(jì)中，選用了C/S模式作為系統(tǒng)的框架；在邏輯設(shè)計(jì)中，對各對象設(shè)計(jì)了E-R模型圖；在物理設(shè)計(jì)中，結(jié)合《農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫規(guī)范建設(shè)技術(shù)規(guī)范》，對對象屬性進(jìn)行了設(shè)計(jì)與編碼。最后，在Microsoft Visual Studio開發(fā)環(huán)境中，調(diào)用ArcGIS Engine相關(guān)組件實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟件開發(fā)，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)導(dǎo)入、處理與查詢等功能。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)土地承包權(quán)數(shù)據(jù)入庫與管理，穩(wěn)定性較好，滿足土地承包經(jīng)營權(quán)數(shù)據(jù)庫建庫要求。

[1] 國務(wù)院.關(guān)于引導(dǎo)農(nóng)村土地經(jīng)營權(quán)有序流轉(zhuǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營的意見[EB/OL].http://www.lcrc.org.cn/publish/portal0/tab222/info49182.htm,2015-8-7/2016-6-27.

[2] 于鳳兵,祖鵬蕾,徐文成等.農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記及入庫方法——以山東省諸城市為例[J],地礦測繪,2015, 31(2):46-48.

[3] 朱曉亮, 朱再生,汪戀等.基于GIS的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J],農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2015, (11):38-43.

[4] NY/T 2537-2014,農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)調(diào)查規(guī)程[S].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2014.

[5] NY/T 2539-2014,農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫規(guī)范建設(shè)技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2014.

[6] 木林,朱清,馬衛(wèi)春.安徽省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)公眾信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J],安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015, 43(8):338-341.

[7] NY/T 2538-2014,農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)要素編碼規(guī)則[S].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2014.

[8] 練曉華,陳建忠.農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)建庫數(shù)據(jù)預(yù)處理方法研究[J],現(xiàn)代測繪,2015, 38(6):57-59.

[9] 邱洪剛,張青蓮,陸少強(qiáng).ArcGIS Engine開發(fā)從入門到精通[M]．北京:人民郵電出版社,2010:149-168.

Design and Implementation for Information System of Rural Land Contract and Management Rights

LIU Bin1,GAO Yong-quan2,WU Guang-chen3

(1.Bureau of Land and Resources of Guangze County in Fujian Province,Nanping Fujian 354100,China;2.Nantong star of surveying and mapping service co.,LTD,Nantong Jiangsu 226300,China;3.Liaoning Institute of Science and Technology,Benxi Liaoning 117004,China )

For the current work of land contracted management right conforming, the design and implementation for information system of rural land contract and management right were carried on in this paper. In the overall design of the database,the C/S system model was selected, and the E-R diagram of entity object was designed. Combined with the newest standard of database establishment, the system data organization structure is designed.Based on ArcGIS Engine component,information system for rural land contract and management rights was implemented in this paper.Experiment shows that the system has realized data importing,topology processing, query analysis and daily office functions, and it is in accordance with the requirements of the design objectives as well as owing strong practicability.

GIS; contract management right; E-R model; database; topology checking

2016-07-05

P208

B

1007-3000(2016)06-4