基于GIS技術(shù)的縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

吳心悅

（伊通滿族自治縣國(guó)土空間利用服務(wù)中心 吉林 伊通 130700）

0 引言

國(guó)土資源管理工作中，國(guó)土空間數(shù)據(jù)管理是十分重要的工作內(nèi)容?，F(xiàn)如今，在國(guó)土空間數(shù)據(jù)的管理過(guò)程中，各種新型的技術(shù)手段已經(jīng)得到日益廣泛和深入的應(yīng)用，其中應(yīng)用較多的一種技術(shù)類型即GIS技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用在提高縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)管理工作效率和效果方面發(fā)揮出重要作用[1]。本文分析并設(shè)計(jì)縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)，研究GIS技術(shù)在縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用情況。

1 GIS技術(shù)與國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)

目前，GIS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)不同的領(lǐng)域，包括國(guó)防、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、勘探測(cè)繪等等。除此之外，在人們?nèi)粘Ｉ钪?，?dǎo)航定位、嘀嘀打車、共享單車等也都需要用到GIS技術(shù)[2]。GIS技術(shù)的研究方向十分更豐富，涉及多個(gè)不同的領(lǐng)域。國(guó)土資源包含多種不同類型的資源，例如海洋資源和土地資源以及各種礦產(chǎn)資源等。對(duì)于不同地區(qū)而言，國(guó)土資源管理是十分重要的工作。具體來(lái)看，國(guó)土資源管理涉及建設(shè)用地規(guī)模、耕地保護(hù)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)以及規(guī)劃執(zhí)行情況、計(jì)劃執(zhí)行情況、土地開(kāi)發(fā)利用違約、土地閑置等。在此過(guò)程中，通過(guò)建立一定的信息化管理系統(tǒng)，可以幫助工作人員更為快速、及時(shí)地對(duì)各種國(guó)土資源開(kāi)發(fā)和利用情況，例如各種土地資源的供應(yīng)和開(kāi)發(fā)中的異常狀況等，進(jìn)行預(yù)警和分類處置，并為工作人員的管理和決策提供可靠的參考依據(jù)[3]。在構(gòu)建相關(guān)系統(tǒng)的時(shí)候，便可以積極地應(yīng)用GIS技術(shù)。GIS技術(shù)可以為國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)在規(guī)劃、管理、決策、服務(wù)等方面提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，在自然資源二三維一體化的管理需求背景下，超圖新一代三維GIS技術(shù)在國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)中的應(yīng)用正當(dāng)其時(shí)。近年來(lái)，在很多城市和地區(qū)的國(guó)土資源管理過(guò)程中，都在積極應(yīng)用GIS技術(shù)。應(yīng)用GIS技術(shù)，可以將各類空間規(guī)劃、現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)資源的綜合管理，建成內(nèi)容完整、動(dòng)態(tài)更新的國(guó)土空間基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，這對(duì)提高不同地區(qū)國(guó)土資源管理水平有著十分重要的意義。

2 基于GIS技術(shù)的縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候，以一定的局域網(wǎng)為依托，使用高性能的服務(wù)器以及交換機(jī)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理的過(guò)程中，使用一定的PC機(jī)，對(duì)于需要進(jìn)行保存的數(shù)據(jù)信息，將其完整地存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上。另外，考慮到縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)日常工作的需求，為了滿足系統(tǒng)各項(xiàng)日常應(yīng)用的需要，還在系統(tǒng)上連接了一定的輸入輸出設(shè)備，包括掃描儀和繪圖儀以及打印機(jī)等。

2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)緊密結(jié)合縣級(jí)國(guó)土空間管理工作情況。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方面，結(jié)合國(guó)土空間數(shù)據(jù)管理的相關(guān)需求，劃分出3個(gè)不同的層次，分別為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用。3個(gè)不同的層次緊密相連，共同構(gòu)建起一個(gè)立體化的國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)入庫(kù)后的縣級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、更新，提供對(duì)縣級(jí)數(shù)據(jù)的編輯、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、定制圖件等，整體提升國(guó)土空間數(shù)據(jù)集成能力[4]。立足GIS技術(shù)的縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概況見(jiàn)表1。

表1 立足GIS技術(shù)的縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概況

2.3 空間數(shù)據(jù)庫(kù)模型

完善的數(shù)據(jù)庫(kù)是確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、順利運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，在本次研究中，考慮到縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)管理的實(shí)際需求，進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。通過(guò)積極進(jìn)行不同類型數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，可以完成自然資源數(shù)據(jù)梳理分析、建立數(shù)據(jù)資源目錄，開(kāi)展數(shù)據(jù)資源建設(shè)與完善[5]。在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，所使用的GIS基礎(chǔ)平臺(tái)采用了OpneGSI空間數(shù)據(jù)處理模型。空間數(shù)據(jù)庫(kù)模型見(jiàn)圖1。

2.4 國(guó)土資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

2.4.1 組織模式設(shè)計(jì)

在國(guó)土資源空間數(shù)據(jù)方面，不同空間數(shù)據(jù)在比例尺方面存在一定差異，因此，這些不同的空間數(shù)據(jù)在所參考的要素類型以及圖式標(biāo)準(zhǔn)方面也存在一定差異。同時(shí)，在相關(guān)的空間數(shù)據(jù)中，還存在一些具有相同比例尺的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也包含了多種不同的類型。為此，在此次系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，還需要針對(duì)不同空間數(shù)據(jù)的比例尺進(jìn)行合理分類，并進(jìn)行一定的合并和歸類。

2.4.2 數(shù)據(jù)表示設(shè)計(jì)

在具體的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，可以對(duì)各種空間數(shù)據(jù)進(jìn)行不同形式的表示。在具體的設(shè)計(jì)中，考慮到實(shí)際工作的需求，可以將數(shù)據(jù)的表示設(shè)計(jì)為各種地圖產(chǎn)品的制作以及輸出不同類型的地圖等等。結(jié)合GSI技術(shù)，在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以對(duì)各種空間要素進(jìn)行一定的符號(hào)化處理。對(duì)于不同的空間要素，均在這一系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)一定的要素編碼。在進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以從系統(tǒng)的符號(hào)庫(kù)對(duì)照表中獲取一定的注記標(biāo)識(shí)規(guī)則，結(jié)合不同空間要素的編碼，參照具體的規(guī)則進(jìn)行針對(duì)性注記標(biāo)識(shí)。

2.4.3 元數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

在該數(shù)據(jù)系統(tǒng)中包含了大量的元數(shù)據(jù)，這些元數(shù)據(jù)可以共同組成一定的元數(shù)據(jù)庫(kù)。元數(shù)據(jù)庫(kù)包括了基本部分與引用部分，不同的部分還包含了多種不同類型的信息。其中，在應(yīng)用部分，主要包含了各種引用信息和時(shí)間范圍信息以及聯(lián)系信息。在基本內(nèi)容部分，則包含了大量發(fā)布信息和參考信息以及數(shù)據(jù)集維護(hù)信息和數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)信息等。

2.4.4 縣級(jí)國(guó)土資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)

縣級(jí)國(guó)土資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)過(guò)程步驟如下：（1）首先，需要對(duì)空間數(shù)據(jù)表進(jìn)行創(chuàng)建。在創(chuàng)建的時(shí)候，工作人員可以借助一些GSI技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)軟件來(lái)創(chuàng)建出一個(gè)與源數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)相同的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)[6]。（2）對(duì)收集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了專門(mén)的接口，可以將各種原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入到系統(tǒng)之中，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的初始化處理。（3）對(duì)隱式索引進(jìn)行建立。通常情況下，在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，空間數(shù)據(jù)會(huì)呈現(xiàn)出連續(xù)分布的狀態(tài)。在管理空間數(shù)據(jù)的時(shí)候，應(yīng)用較多的方法是網(wǎng)格式管理法[7]。在應(yīng)用這一管理方法的時(shí)候，可以建立一定的隱式索引，按照具體的要求，對(duì)數(shù)據(jù)分布空間進(jìn)行劃分，獲得若干網(wǎng)格。這些網(wǎng)格相互之間聯(lián)系緊密，不同的格子分別對(duì)應(yīng)一定的地物。如果在實(shí)際工作中需要顯示某些格子內(nèi)的圖形時(shí)，工作人員可以通過(guò)指定格子來(lái)加載這些格子內(nèi)的地物。（4）對(duì)屬性索引進(jìn)行建立。在實(shí)際工作中，在應(yīng)用空間數(shù)據(jù)庫(kù)的施工后，往往需要參考一定的具體屬性對(duì)相應(yīng)的圖形進(jìn)行加載。例如，在縣域范圍內(nèi)，很多村落或者街坊會(huì)擁有一定的宗地。對(duì)于處于相同村落或者街坊的宗地而言，在屬性方面處于相同的狀態(tài)，例如相同的街坊標(biāo)識(shí)或者代碼等。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)于不同地物，均建立了一定的地物表，并進(jìn)行了針對(duì)性的字段設(shè)計(jì)，來(lái)表示不同地物所在的圖幅。

2.4.5 組件式接口的封裝

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS技術(shù)也得到了一定發(fā)展，并從早期的集成式和模塊化逐漸發(fā)展為組件式GIS。不同的組件之間可以按照用戶的實(shí)際需求進(jìn)行靈活的組合，并具有方便的接口，可以滿足實(shí)際應(yīng)用中的多種需求。WalkXB是目前應(yīng)用較為廣泛的一種組件，在本次系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)中，即選擇通過(guò)GIS基礎(chǔ)軟件提供的一套組件（WalkXB）為用戶二次開(kāi)發(fā)提供接口。為了更好應(yīng)用該系統(tǒng)，用戶可以利用WalkXB控件，結(jié)合個(gè)人需求，完成GIS技術(shù)下的各項(xiàng)基本功能的實(shí)現(xiàn)。在該組件中，為不同的用戶提供了若干事件以及方法，用戶可以結(jié)合自己的實(shí)際應(yīng)用需求，應(yīng)用一定的編程語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。同時(shí)，還可以開(kāi)發(fā)出一些深層次的應(yīng)用功能，更好地滿足實(shí)際工作的需要[8]。

2.5 系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析

為了驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用效果，我們結(jié)合縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)管理相關(guān)工作的實(shí)際情況和需求，開(kāi)展了一定的系統(tǒng)測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，以常見(jiàn)的地籍信息管理為案例進(jìn)行了分析研究。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)展土地登記等工作的時(shí)候，工作人員首先可以登錄系統(tǒng)，按照一定的用戶權(quán)限進(jìn)行管理。之后，工作人員可以通過(guò)系統(tǒng)的客戶端對(duì)相關(guān)的業(yè)務(wù)進(jìn)行受理，并按照流程以及工作需求完成相關(guān)的業(yè)務(wù)。例如，在辦理土地登記業(yè)務(wù)的時(shí)候，其中涉及的一些業(yè)務(wù)內(nèi)容可能處于不斷變化的狀態(tài)。針對(duì)這一情況，該系統(tǒng)可以允許不同的用戶自動(dòng)維護(hù)部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)的服務(wù)端，工作人員可以結(jié)合實(shí)際情況，使用工作流程定制工具對(duì)具體的業(yè)務(wù)流程以及具體需要填寫(xiě)的表格樣式進(jìn)行設(shè)定，以滿足業(yè)務(wù)內(nèi)容變化的需求。在系統(tǒng)的客戶端，對(duì)于各種業(yè)務(wù)流，工作人員也可以通過(guò)系統(tǒng)中的工作流控制組件對(duì)其進(jìn)行讀取，并完成相應(yīng)的業(yè)務(wù)操作?？傮w來(lái)看，在整個(gè)業(yè)務(wù)辦理過(guò)程中，工作人員可以通過(guò)客戶端應(yīng)用工作流控制組件對(duì)業(yè)務(wù)流進(jìn)行讀取，受理業(yè)務(wù)，再轉(zhuǎn)發(fā)到其他窗口，直至過(guò)程結(jié)束。另外，為了確保各項(xiàng)業(yè)務(wù)的辦理效率，工作人員還可以通過(guò)系統(tǒng)中的相關(guān)組件對(duì)不同業(yè)務(wù)的完成情況進(jìn)行了解。借助系統(tǒng)中的工作流監(jiān)控組件，工作人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)完成情況的監(jiān)督，及時(shí)掌握各項(xiàng)業(yè)務(wù)的完成情況和未完成狀況以及各項(xiàng)業(yè)務(wù)的處理時(shí)間等。針對(duì)未及時(shí)處理的業(yè)務(wù)，還可以進(jìn)行催辦。通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況良好，各項(xiàng)功能可以正常應(yīng)用，工作人員借助系統(tǒng)可以方便、快捷地完成各項(xiàng)業(yè)務(wù)，相關(guān)業(yè)務(wù)的處理效率高，可以滿足日常工作的需求。

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合GIS技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容以及縣級(jí)國(guó)土資源管理的現(xiàn)實(shí)情況，基于GIS技術(shù)設(shè)計(jì)了縣級(jí)國(guó)土空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的運(yùn)行狀況良好，有利于各項(xiàng)工作的高效、順利完成?？傊?，通過(guò)此次研究可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用GIS技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)國(guó)土空間數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)一管理，效果十分理想。