基于WebGIS 的土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊恩帥

（廈門四維科圖信息科技有限公司，福建 廈門 361000）

土地收儲(chǔ)是國(guó)家重視的一項(xiàng)重大工作，它涉及多個(gè)部門、多種數(shù)據(jù)以及多種業(yè)務(wù)流程等多個(gè)方面的綜合管理。傳統(tǒng)的土地收儲(chǔ)方式存在著數(shù)據(jù)共享不暢、信息不安全、流程不規(guī)范等問題，使流程緩慢、效率低下，影響了土地收儲(chǔ)的工作效率和管理質(zhì)量。X 市A 公司在10 年前就已經(jīng)初步構(gòu)建起了基礎(chǔ)土地管理信息化平臺(tái)，但隨著土地管理信息化的發(fā)展，簡(jiǎn)單的圖形展示功能已無法滿足土地管理信息化的要求，原先的土地收儲(chǔ)讓系統(tǒng)采用的開發(fā)技術(shù)已然落后，從而導(dǎo)致其兼容性及擴(kuò)展性不足。由于底層基礎(chǔ)技術(shù)的限制，很多新功能、新技術(shù)都無法實(shí)現(xiàn)。因此需要對(duì)其進(jìn)行更進(jìn)一步的升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)從“以表管地”向“以圖管地”“以圖制表”的轉(zhuǎn)變。WebGIS 技術(shù)是一種將地理信息系統(tǒng)與Web 技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，它可以將空間數(shù)據(jù)、空間分析、信息查詢和可視化呈現(xiàn)結(jié)合在一起，使地圖和地理信息能夠在線共享和交互式探索，具有可視化呈現(xiàn)、信息共享、空間分析、可定制性、實(shí)時(shí)更新等特點(diǎn)[1-2]。

因此，本文按照X 市國(guó)土資源與房產(chǎn)管理局現(xiàn)有空間庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)用地業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、地理信息系統(tǒng)及WebGIS Service 等技術(shù)，設(shè)計(jì)并開發(fā)了土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了重要數(shù)據(jù)的讀取、處理、更新、入庫(kù)等功能。

1 需求分析

通過進(jìn)行調(diào)查和走訪了解到，土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)應(yīng)具備的相關(guān)功能如下[3]。

1） 對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行核查建庫(kù)。根據(jù)土地收儲(chǔ)讓管理要求，配合業(yè)主完成歷史土地收儲(chǔ)讓數(shù)據(jù)的整理和入庫(kù)工作，為土地收儲(chǔ)讓信息的分析統(tǒng)計(jì)做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持；在收儲(chǔ)讓系統(tǒng)中，融入地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS） 功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD） 圖紙自動(dòng)入庫(kù)及分析，輔助業(yè)務(wù)人員辦理業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)融入GIS 功能后，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)維護(hù)人員只要上傳CAD 文檔，系統(tǒng)自動(dòng)上傳至GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)，并由系統(tǒng)提供面積計(jì)算、地塊識(shí)別、異常檢查、多地塊分割、融合等分析功能。平臺(tái)整體升級(jí)后，配合GIS，數(shù)據(jù)維護(hù)人員只需要做到上傳正確的CAD 文件，其他工作全部交由系統(tǒng)自動(dòng)完成，最大化提供工作效率及準(zhǔn)確性。

2） 開發(fā)獨(dú)立收儲(chǔ)讓GIS 管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多源空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整合，實(shí)現(xiàn)收儲(chǔ)讓全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的匯總、查詢、統(tǒng)計(jì)、出圖等功能。收儲(chǔ)讓GIS管理系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)多源、異構(gòu)、多尺度、各類空間收儲(chǔ)數(shù)據(jù)的“一體化”集成管理、分類管理，并通過對(duì)各類收儲(chǔ)讓數(shù)據(jù)進(jìn)行集成分析、信息提煉、加工分析和數(shù)據(jù)挖掘，使土地收儲(chǔ)讓業(yè)務(wù)管理的分析決策能夠建立在全面、客觀、翔實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，提高土地資源管理決策的科學(xué)性，為保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。

3） 開發(fā)后臺(tái)運(yùn)維管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理、地圖管理以及平臺(tái)監(jiān)控等功能，可對(duì)土地收儲(chǔ)讓系統(tǒng)功能進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活應(yīng)用。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)按照先進(jìn)行、統(tǒng)一設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化原則進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，本文將從應(yīng)用技術(shù)、整體架構(gòu)、主要功能3 個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)論述。

2.1 應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)

應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等服務(wù)部署于Windows Server 2008 64 位操作系統(tǒng)中，基于ASP.NET 平臺(tái)，采用三層架構(gòu)（或多層）模式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)[4]。

1） 硬件設(shè)計(jì)。服務(wù)器選擇采用4 核Intel Xeon處理器；存儲(chǔ)采用RAID 5 存儲(chǔ)方案以保證數(shù)據(jù)安全，并使用15K SAS 硬盤，磁盤容量不少于1 TB；交換設(shè)備上采用24 口及以上的雙路冗余交換機(jī)，提供高速光纖通道，并保持設(shè)備負(fù)載均衡。

2） 前端展示技術(shù)。前端展示界面主要采用WebGIS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過ArcGIS API for JavaScript等地圖應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface，API） 提供的地圖組件、工具和符號(hào)繪制等功能，實(shí)現(xiàn)地圖顯示、可視化數(shù)據(jù)展示、交互操作等功能。使用HTML5、CSS3、ArcGIS For Java-Script 等技術(shù)，模塊設(shè)計(jì)工具使用MockupCreator/Axure 等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的用戶操作界面、數(shù)據(jù)表格顯示界面等。

3） 后端數(shù)據(jù)處理技術(shù)。后端數(shù)據(jù)處理通過C#編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，主要實(shí)現(xiàn)用戶登錄驗(yàn)證、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等業(yè)務(wù)邏輯處理功能。在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)方面，采用SQL Server2012+ArcSDE 統(tǒng)一存儲(chǔ)空間、非空間數(shù)據(jù)，此外系統(tǒng)采用面向服務(wù)的體系架構(gòu) （Service -Oriented Architecture，SOA），實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的通信及數(shù)據(jù)交換。

2.2 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)包括硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)配置等，系統(tǒng)采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA）。整個(gè)設(shè)計(jì)采用面向?qū)ο蠓椒?，系統(tǒng)的體系架構(gòu)組成基于客戶/服務(wù)器（B/S） 結(jié)構(gòu)，充分利用PowerDesigner 對(duì)代碼和數(shù)據(jù)庫(kù)正向、逆向轉(zhuǎn)換的能力，既降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量，又具備了降低設(shè)計(jì)文檔與變更的文檔同步工作量。系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)見圖1[4]。

圖1 系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)全景圖從下至上分別是：業(yè)務(wù)展現(xiàn)層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、系統(tǒng)支撐層。體系結(jié)構(gòu)層層支持，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

1） 業(yè)務(wù)展現(xiàn)層。業(yè)務(wù)展現(xiàn)層不僅是功能展示窗口，而且是數(shù)據(jù)資源的最終有效利用的終端，還是業(yè)務(wù)功能的入口。

2） 應(yīng)用服務(wù)層。應(yīng)用服務(wù)層為業(yè)務(wù)展現(xiàn)層提供數(shù)據(jù)接口支撐?；贏rcGIS Service 開發(fā)技術(shù)，對(duì)圖屬數(shù)據(jù)資源整合配置，為業(yè)務(wù)展現(xiàn)層提供業(yè)務(wù)邏輯接口，從而保障業(yè)務(wù)展現(xiàn)層的可擴(kuò)展性與穩(wěn)定運(yùn)行。

探索精神的培養(yǎng) 對(duì)畢業(yè)論文寫作中遇到的具體問題，在分析解決過程中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考和發(fā)表個(gè)人見解，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮發(fā)散性思維和探索精神，鼓勵(lì)學(xué)生在畢業(yè)論文中采用新方法和新理論進(jìn)行研究。

3） 數(shù)據(jù)服務(wù)層。數(shù)據(jù)服務(wù)層為應(yīng)用服務(wù)層提供關(guān)系數(shù)據(jù)服務(wù)、圖形服務(wù)和功能服務(wù)，對(duì)接的服務(wù)平臺(tái)有天地圖廈門政務(wù)版數(shù)據(jù)和功能服務(wù)。

4） 系統(tǒng)支撐層。系統(tǒng)支撐層是為應(yīng)用服務(wù)層提供各種系統(tǒng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)訪問的功能組件、中間件及數(shù)據(jù)服務(wù)，包括GIS 服務(wù)組件、WebGIS 服務(wù)組件、數(shù)據(jù)訪問組件及基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等。

2.3 功能設(shè)計(jì)

土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)又分為前臺(tái)管理系統(tǒng)和后臺(tái)運(yùn)維管理系統(tǒng)，主要是實(shí)現(xiàn)收儲(chǔ)讓空間數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析及報(bào)表導(dǎo)出等功能，系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)見圖2[5]。

圖2 系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)

2.3.1 前臺(tái)管理系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)

1） 地圖基本操作功能。主要實(shí)現(xiàn)地圖放大、地圖縮小、地圖全圖、地圖全屏、上一視圖、下一視圖以及地圖平移的基本功能。

2） 地塊查詢功能。主要實(shí)現(xiàn)通過輸入關(guān)鍵字，對(duì)所有地塊進(jìn)行查詢。關(guān)鍵字包含地塊編號(hào)、地塊名稱、批文編號(hào)、協(xié)議編號(hào)、錄入時(shí)間（范圍）、地塊面積（范圍）、增量/存量等。查詢結(jié)果以地塊名稱列表方式進(jìn)行展示。

3） 空間定位功能。主要實(shí)現(xiàn)根據(jù)行政區(qū)劃進(jìn)行定位、根據(jù)片區(qū)名稱（或編號(hào)）進(jìn)行定位以及根據(jù)組合名稱（或編號(hào)）進(jìn)行定位，定位圖形高亮顯示。

4） 地圖測(cè)量功能。主要實(shí)現(xiàn)距離測(cè)量以及面積測(cè)量。單擊可繪制相應(yīng)的測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)滾輪可進(jìn)行回退，雙擊可繪制測(cè)量終止點(diǎn)結(jié)束測(cè)量。若測(cè)量結(jié)果長(zhǎng)度小于1 000 m，則單位以m 顯示；若長(zhǎng)度大于1 000 m，則單位以km 顯示。

5） 地圖打印功能。根據(jù)用戶選擇的模板，通過設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，在對(duì)選中的地圖范圍進(jìn)行預(yù)覽后，進(jìn)行地圖打印。打印參數(shù)包括圖名/項(xiàng)目名、模板分類、打印模板、文件格式、比例尺以及描述信息。

6） 收儲(chǔ)讓階段對(duì)比功能。主要實(shí)現(xiàn)分屏對(duì)比和卷簾對(duì)比。根據(jù)用戶選擇的土地收儲(chǔ)讓階段圖層（包含底圖），通過選擇對(duì)比方式，對(duì)土地收儲(chǔ)讓階段的收儲(chǔ)地塊進(jìn)行對(duì)比查看。

7） 地圖標(biāo)繪功能。主要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)標(biāo)繪、線標(biāo)繪、面標(biāo)繪、文字標(biāo)繪和導(dǎo)入/導(dǎo)出標(biāo)繪以及標(biāo)繪分享。

8） 清除所有測(cè)量及標(biāo)繪功能。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有視圖中的測(cè)量數(shù)據(jù)以及標(biāo)繪信息進(jìn)行清空刪除。

9） 我的空間功能。包括個(gè)人信息、我的地圖以及我的打印。

10） 圖層控制功能。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)圖層顯示、排序以及透明度的控制。

11） 收儲(chǔ)查詢功能。主要是針對(duì)某個(gè)圖層（階段） 內(nèi)的地塊進(jìn)行查詢，包括范圍查詢、屬性查詢以及組合查詢。

12） 收儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)功能。主要是針對(duì)某個(gè)圖層（階段） 內(nèi)的地塊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括根據(jù)范圍統(tǒng)計(jì)、根據(jù)屬性統(tǒng)計(jì)以及組合統(tǒng)計(jì)。

13） 收儲(chǔ)分析功能。主要是對(duì)批文、協(xié)議以及規(guī)劃圖進(jìn)行相應(yīng)的空間分析，分析內(nèi)容主要為某個(gè)（或多個(gè)） 范圍內(nèi)某個(gè)（或多個(gè)） 地塊（包括收儲(chǔ)地塊/規(guī)劃地塊） 的面積或數(shù)量分析。范圍獲取方式包括手繪區(qū)域、上傳區(qū)域以及拾取區(qū)域。

2.3.2 后臺(tái)管理系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)

土地收儲(chǔ)讓后臺(tái)管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理、地圖管理以及平臺(tái)監(jiān)控等功能，其中系統(tǒng)管理主要實(shí)現(xiàn)字典管理、菜單管理、黑名單管理和文件管理；地圖管理主要實(shí)現(xiàn)地圖類別管理、收儲(chǔ)讓圖層管理、地圖管理、地圖分享管理和地圖打印管理；平臺(tái)監(jiān)控主要實(shí)現(xiàn)磁盤分析、用戶登錄日志、管理員運(yùn)維日志和日志統(tǒng)計(jì)4 個(gè)功能。

3 功能測(cè)試

經(jīng)測(cè)試，前臺(tái)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理，支持地表地下同時(shí)錄入；此外，還支持41 項(xiàng)土地收儲(chǔ)讓業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理，能夠?qū)崿F(xiàn)階段面積自動(dòng)計(jì)算，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)總體收儲(chǔ)情況，月報(bào)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收儲(chǔ)計(jì)劃執(zhí)行進(jìn)度；并且支持年度收儲(chǔ)/出讓計(jì)劃的制定與實(shí)施進(jìn)度分析（錄入），能調(diào)用一張圖數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，可支持22 張業(yè)務(wù)報(bào)表的動(dòng)態(tài)分析與導(dǎo)出。系統(tǒng)頁(yè)面見圖3。

圖3 系統(tǒng)頁(yè)面

在后臺(tái)運(yùn)維管理系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖形系統(tǒng)的靈活配置以及日志的查詢監(jiān)控。包含地圖底圖配置、資源目錄配置、字段查詢統(tǒng)計(jì)配置以及地圖分享日志、地圖打印日志和平臺(tái)監(jiān)控統(tǒng)計(jì)。并且還實(shí)現(xiàn)了對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理及配置，包含系統(tǒng)管理、用戶角色管理、權(quán)限配置、流程配置以及日志管理等功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

建立土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)可以提高土地規(guī)劃的科學(xué)性和決策的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步推進(jìn)土地管理的規(guī)范化和科學(xué)化。本文以WebGIS 技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了土地收儲(chǔ)讓綜合管理系統(tǒng)。研究結(jié)果對(duì)建設(shè)國(guó)土資源規(guī)劃與可視化管理平臺(tái)、加快國(guó)土資源管理的信息化進(jìn)程、提高土地資源的綜合利用能力，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。