GIS 技術(shù)支持下的常山縣國土資源管理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

□常山縣自然資源和規(guī)劃局統(tǒng)一征地辦公室 吳建岳

自然資源是全社會賴以生存和發(fā)展的命運資源。信息化管理是實現(xiàn)自然資源管理標準化、統(tǒng)一化、精細化的最科學、最快速的辦法。當前，中國的大部分自然資源管理信息系統(tǒng)存在不足，由于不同業(yè)務(wù)部門使用的系統(tǒng)各自獨立、各類型空間數(shù)據(jù)分開存儲，系統(tǒng)數(shù)據(jù)難以共享，不能滿足目前空間數(shù)據(jù)的管理要求。為此，本文以常山縣國土資源管理信息系統(tǒng)為例，在調(diào)查與分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合國土資源信息化的必要性，通過綜合運用Web GIS 技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”以及衛(wèi)星遙感等技術(shù)，針對數(shù)據(jù)組織、庫結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序等進行了設(shè)計，對建立實用的縣級綜合性國土資源地理信息系統(tǒng)做出了有益的嘗試。

一、GIS 的定義

GIS 屬于計算機軟件系統(tǒng)的一種，它擁有分析和處理海量地理數(shù)據(jù)庫的明顯特征，是科技與信息發(fā)展的產(chǎn)物，可快速地對復(fù)雜的地理信息進行采集、分析與管理?；ヂ?lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展給 GIS 遙感數(shù)據(jù)庫帶來飛躍性的進步。GIS擁有交互操作、圖形展示、數(shù)據(jù)及時獲取等功能，根據(jù)用戶的需求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，已經(jīng)在生活、生產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛的認可與應(yīng)用。

二、GIS 在國土資源管理中的應(yīng)用意義

（一）土地分析及評估的應(yīng)用

GIS 遙感數(shù)據(jù)庫的強大信息處理功能，可以實現(xiàn)對土地的面積、位置等數(shù)據(jù)的勘測與衡量，構(gòu)建土地利用現(xiàn)狀的信息數(shù)據(jù)庫，還可以及時了解掌握土地的變更情況，比如土地變更所涉及到的圖紙等數(shù)據(jù)的真實性可以通過 GIS 檢查，也可以對土地變更的內(nèi)容進行統(tǒng)計、上報和匯總。

（二）環(huán)境保護監(jiān)測與評價的應(yīng)用

通過 GIS ，相關(guān)部門可以了解掌握生態(tài)環(huán)境的狀況，包括森林的覆蓋面積、土地沙漠化的程度、水土流失以及土地的開發(fā)利用的情況等。GIS通過對自然生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，提供科學的參考依據(jù)，相關(guān)部門根據(jù)自然生態(tài)環(huán)境的評價指標，合理地規(guī)劃與調(diào)控自然資源的開發(fā)與保護。

（三）災(zāi)情預(yù)報監(jiān)測的應(yīng)用

GIS 能夠?qū)ψ匀粸?zāi)害的不確定現(xiàn)象、災(zāi)害的規(guī)模和類型進行有效的預(yù)測，相關(guān)部門根據(jù)預(yù)測結(jié)果來制定相應(yīng)的減災(zāi)防災(zāi)措施。

（四）地政監(jiān)察的應(yīng)用

GIS 技術(shù)可把辦公和地理信息匯集在一起，以其海量信息數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢把所收集到的信息自動處理并傳輸，對監(jiān)測地區(qū)的違規(guī)用地和違章建筑都能及時傳遞與整理。地政監(jiān)察應(yīng)用 GIS 技術(shù)，可以及時了解監(jiān)測區(qū)域的地政情況，節(jié)省調(diào)查時間和相關(guān)開支。

三、系統(tǒng)需求分析

（一）數(shù)據(jù)庫需求

建立能夠結(jié)合省級和市級國土資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫的縣級國土資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫，滿足數(shù)據(jù)交換的需要。支持從省級和市級數(shù)據(jù)中心接收數(shù)據(jù)，能上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，并形成漸進式和自主更新的信息交流體系。

（二）實現(xiàn)國土資源管理經(jīng)常性業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化管理

實現(xiàn)部分行政事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化管理和無紙化辦公。改進傳統(tǒng)業(yè)務(wù)處理拖沓的問題，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，規(guī)范管理，提高工作效率，并達到公正、公開的目的。其中業(yè)務(wù)內(nèi)容包括土地利用規(guī)劃、地籍管理、土地利用動態(tài)、宗地權(quán)屬轉(zhuǎn)讓等。

（三）利用空間數(shù)據(jù)提出用地規(guī)劃建議

主要根據(jù)空間分析方法，為規(guī)劃用地等提供建議，采用空間分析和規(guī)劃決策系統(tǒng)提高縣級土地利用規(guī)劃的科學性。

四、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

常山縣國土資源綜合管理信息系統(tǒng)的設(shè)計初衷不僅要滿足自然資源部門業(yè)務(wù)科室對相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢和分析，更需要將現(xiàn)存的各類國土資源專題數(shù)據(jù)聚合在一起，為國土資源管理的宏觀決策提供支撐。

（一）土地資源數(shù)據(jù)列表

土地資源數(shù)據(jù)列表主要提供相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)列表展示、數(shù)據(jù)信息點擊查詢、關(guān)鍵字查詢等功能。

（二）礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)列表

礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)列表主要提供相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)列表展示、數(shù)據(jù)信息點擊查詢、關(guān)鍵字查詢等功能。

（三）地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)列表

地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)列表主要提供相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)列表展示、數(shù)據(jù)信息點擊查詢、關(guān)鍵字查詢等功能。

五、數(shù)據(jù)情況

（一）數(shù)學基礎(chǔ)

本文所研究的國土資源綜合管理信息系統(tǒng)，是在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上整合各類數(shù)據(jù)，在數(shù)學的基礎(chǔ)上選取了現(xiàn)在大力推行的2000 國家大地坐標系，在數(shù)據(jù)的服務(wù)模塊中，將不同坐標系的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一基準下。

（二）國土專題數(shù)據(jù)

首先，現(xiàn)狀專題?，F(xiàn)狀數(shù)據(jù)包括土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用規(guī)劃圖、宗地地籍圖、基本農(nóng)田分布圖、礦業(yè)權(quán)分布圖、礦產(chǎn)資源分布圖、地質(zhì)災(zāi)害分布圖等，這些數(shù)據(jù)來源于自然資源管理部門現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫和正在使用中的其他自然資源業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。其次，歷史監(jiān)測。歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)包括歷年遙感影像、新增建設(shè)用地、礦產(chǎn)私挖濫采監(jiān)測等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來源于自然資源管理部門檔案數(shù)據(jù)庫和正在使用中的其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

（三）基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括多期高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)等。

六、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)

系統(tǒng)的主界面主要由地圖窗口、功能面板、操作窗口、地圖工具欄、縮放條、數(shù)據(jù)切換圖標、比例尺、用戶信息、退出按鈕等部分組成。

（一）功能面板

功能面板包括數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)查詢、業(yè)務(wù)分析、緩沖區(qū)分析、用戶管理五大部分，是系統(tǒng)主要功能的切換操作區(qū)域。

數(shù)據(jù)中心：綜合展示全縣土地資源、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)災(zāi)害的業(yè)務(wù)信息，實現(xiàn)各業(yè)務(wù)信息的可視控制。

業(yè)務(wù)查詢：查詢土地資源、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)災(zāi)害各業(yè)務(wù)的具體項目信息和定位。

業(yè)務(wù)分析：綜合統(tǒng)計土地資源、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)災(zāi)害各業(yè)務(wù)的分布情況。

緩沖區(qū)分析：包括空間查詢和緩沖區(qū)分析兩部分。

用戶管理：包括用戶權(quán)限設(shè)置管理，用戶的添加、刪除和修改密碼等。

（二）數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心是對空間數(shù)據(jù)進行展示、管理的最直接、最便捷的方式。用戶通過瀏覽地圖數(shù)據(jù)，就能夠基本掌握國土資源管理各區(qū)域內(nèi)各種國土要素的類型、分布以及空間位置關(guān)系情況。根據(jù)數(shù)據(jù)展示要求，數(shù)據(jù)中心能夠提供二維、三維地圖瀏覽，專題地圖瀏覽等功能。并且通過數(shù)據(jù)服務(wù)模塊，將其他應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加載到該系統(tǒng)中，統(tǒng)一進行瀏覽、查詢、分析和管理。

1.土地資源模塊

土地資源模塊主要是對土地利用狀況的宏觀把控，數(shù)據(jù)主要分為歷年監(jiān)測影像、土地利用現(xiàn)狀和土地利用規(guī)劃三個方面。

2.礦產(chǎn)資源模塊

礦產(chǎn)資源模塊主要是對礦產(chǎn)資源、礦業(yè)權(quán)現(xiàn)狀等詳細信息的綜合把控。礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀主要分為風景區(qū)、禁采區(qū)、礦產(chǎn)資源分布三個方面；礦業(yè)權(quán)現(xiàn)狀主要分為擬設(shè)礦平面和已設(shè)礦平面。

3.地質(zhì)災(zāi)害模塊

地質(zhì)災(zāi)害模塊主要是對易發(fā)分區(qū)以及防治規(guī)劃的詳細信息的綜合把控。易發(fā)分區(qū)主要分為災(zāi)害點、災(zāi)害線和易發(fā)分區(qū)；防治規(guī)劃分為防治災(zāi)害點、防治災(zāi)害線和防治分區(qū)。

（三）業(yè)務(wù)查詢

系統(tǒng)提供了兩種模式的信息查詢功能，即由圖形查詢屬性和由屬性查詢圖形位置，同時支持對多個圖層數(shù)據(jù)的查詢操作。其中，以圖形查詢屬性的功能包括點擊查詢、范圍查詢，由屬性查詢圖形位置的功能搜索查詢。

1.土地資源查詢

土地資源查詢主要是對土地資源狀況的綜合查詢，分為土地現(xiàn)狀、基本農(nóng)田和土地規(guī)劃三個方面。

2.礦產(chǎn)資源查詢

礦產(chǎn)資源查詢主要是對礦產(chǎn)資源分布、礦業(yè)權(quán)現(xiàn)狀詳細信息的綜合查詢。

3.地質(zhì)災(zāi)害查詢

地質(zhì)災(zāi)害查詢主要是對地質(zhì)災(zāi)害信息、地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃的綜合查詢。地質(zhì)災(zāi)害查詢主要分為災(zāi)害點、災(zāi)害線、易發(fā)分區(qū)、防治災(zāi)害點、防治災(zāi)害線和防治分區(qū)六個方面。

（四）業(yè)務(wù)分析

系統(tǒng)具備統(tǒng)計分析的功能，業(yè)務(wù)部門可以對加載的專題應(yīng)用數(shù)據(jù)，在指定的范圍內(nèi)進行統(tǒng)計分析，將分析結(jié)果輸出以達到輔助決策的目的。業(yè)務(wù)分析功能模塊具備基于時空屬性的專題信息的統(tǒng)計分析及結(jié)果可定位功能，包括全局統(tǒng)計、設(shè)定條件統(tǒng)計和設(shè)定范圍統(tǒng)計等。

1.土地資源分析

土地資源分析主要是對中心城區(qū)的土地現(xiàn)狀、中心城區(qū)的土地規(guī)劃、全縣的基本農(nóng)田的綜合分析。土地資源分析主要分為土地現(xiàn)狀、基本農(nóng)田和土地規(guī)劃。

2.礦產(chǎn)資源分析

礦產(chǎn)資源分析主要是對礦種和所在地的綜合分析。礦產(chǎn)資源分析主要分為礦產(chǎn)資源分布和礦業(yè)權(quán)現(xiàn)狀統(tǒng)計兩個方面。

（五）緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是用來對地物的緩沖輻射影響進行分析的功能。選取相應(yīng)地物，根據(jù)條件建立緩沖范圍，與專題數(shù)據(jù)進行疊加，分析緩沖產(chǎn)生的影響。按照緩沖對象的不同，可建立點緩沖、線緩沖和面緩沖。緩沖區(qū)分析包括空間查詢和緩沖區(qū)分析兩個方面。在進行緩沖區(qū)分析之前，首先在數(shù)據(jù)中心選擇要查詢的圖層，在彈出的可見圖層對話框中，選中該查詢圖層，然后就可進行空間查詢操作。若沒有選擇數(shù)據(jù)中心的查詢圖層，或已選擇查詢圖層，但在可見圖層對話框中沒有將此圖層選中，則系統(tǒng)會彈出提示。

（六）GIS 圖形模塊

按照土地利用管理及土地審查管理業(yè)務(wù)的特點和規(guī)范，對通用GIS平臺進行標準化封裝，建立 GIS 圖形模塊管理功能。該模塊對國土資源管理應(yīng)用中涉及的各種圖形提供通用圖元編輯服務(wù)、GIS 圖形服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)拓撲服務(wù)以及圖形版本服務(wù)等支撐。

1.圖元服務(wù)

（1）圖元編輯功能

提供國土資源各類對象的圖元編輯功能，具有標準元件圖形庫，包括對各類地形地貌等地理資源對象進行符號化顯示，規(guī)范維護工作，簡化維護人員的繪圖工作量。

（2）對圖形數(shù)據(jù)實行分層管理

分為地理數(shù)據(jù)層和專題數(shù)據(jù)層兩類，圖形數(shù)據(jù)主要可以分為行政轄區(qū)、地類圖斑、線狀地物、零星地物、所有權(quán)層、爭議層、海域陸地和基本農(nóng)田保護等。

（3）圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)實現(xiàn)一體化存儲。

2.圖形服務(wù)

提供對系統(tǒng)內(nèi) GIS 圖形等的編輯、顯示和轉(zhuǎn)換支持，為上級自然資源和規(guī)劃部門政務(wù)系統(tǒng)提供地理矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)及各專題圖，可實時顯示、查詢和分析等。

（1）圖形顯示的功能

圖形無級縮放，能對圖形進行開窗放大、中心放大、中心縮小、中心移動、任意中心放大、任意中心縮小、返回前狀態(tài)和全景顯示等功能。

（2）圖形平滑漫游

系統(tǒng)為用戶提供平滑的漫游功能，并實現(xiàn)無縫、無刷新的視覺效果，便于用戶游覽及快速定位。

（3）圖形顯示鷹眼功能

系統(tǒng)實時顯示全景圖視窗和局部區(qū)域圖視窗、在全景圖上可移動當前視窗所處的地理位置，而在局部區(qū)域圖上進行縮放及移動，并在全景圖上得以反映，可方便用戶了解全局和局部的關(guān)系。

（4）圖形信息疏密效果協(xié)同校正功能

系統(tǒng)在進行無級縮放時，可自動根據(jù)當前視窗的比例尺，調(diào)整顯示圖層數(shù)和某一圖層中信息量的疏密關(guān)系及效果，保證最佳的視覺效果和最快的顯示速度。

七、結(jié)語

近年來，GIS 技術(shù)正在高速發(fā)展，并且已經(jīng)成為當今信息技術(shù)的重要組成部分。它在環(huán)境保護、自然資源綜合管理、電子政務(wù)發(fā)展等方面正發(fā)揮出越來越重要的作用。GIS 技術(shù)有助于可以建立起完善的自然資源信息系統(tǒng)，并且使之滿足自然資源管理的需要。

按照中共中央、國務(wù)院和浙江省政府要求，未來，國土資源管理信息系統(tǒng)要全面升級為國土空間基礎(chǔ)信息平臺，實現(xiàn)“山水林田湖草”數(shù)據(jù)的整合與共享，不斷深入拓展業(yè)務(wù)協(xié)同，不斷提升政務(wù)服務(wù)水平，為國土空間治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平提供有力的技術(shù)支撐。