基于MapGIS_ArcGIS地籍管理系统的设计.pdf

Nov ,2008 现代商贸工业 Modern Business Trade Industry2008年第11期 基于MapGIS /ArcGIS地籍管理系统的设计 陶年旺 中国地质大学武汉信息工程学院,湖北 武汉430074 摘 要随着第二次全国土地调查的深入开展,全国各省市的土地主管部门对地籍管理系统提出了新的要求。由于本 次调查涉及面广,数据类型多,而多数地籍管理系统都是在单一平台的基础上开发的,在数据类型不统一时,就给管理带来 极大的不便。因此,兼容多种数据类型的地籍系统的开发成为当前的开发热点。首先介绍了地籍管理系统的开发背景,然 后阐述了系统的总体架构,数据库设计,系统功能设计,系统的技术要点等内容。 关键词地理信息系统;ArcGIS;Map GIS;地籍管理;数据库设计 中图分类号TU 文献标识码A 文章编号16722319820081120397202 1 系统设计背景 2006年12月,国务院下发了 关于开展第二次全国土 地调查的通知国发 【2006】38号 , 决定从2007年7月1 日起,开展第二次全国土地调查以下简称二次调查。 二次调查作为一项重大的国情国力调查,目的是全面 查清目前全国土利用情况,掌握真实的土地基础数据,建立 和完善土地调查,统计和登记制度,实现土地资源信息的社 会化服务,满足社会经济发展以及国土资源管理的需要。 其主要任务包括以下几个方面 1农村土地调查,包括农村土地利用现状调查和农村 土地权属调查; 2城镇土地调查; 3基本农田调查; 4各级土地利用数据库建设,包括建立四级土地利用 数据库和建立市县地籍管理系统。 5成果汇总。 由于本次调查涉及面广,全国各省市在调查时所采用 地理信息平台有所不同,甚至同一省市由于调查的单位不 同,采用的平台也不尽相同。这样数据提交到上级管理部 门后,就给管理带来了极大的不便。考虑到目前主流GIS 平台为Map GIS和ArcGIS ,所以,本系统选择Map GIS6. 7、 ArcGIS9. 2为开发平台,围绕二次调查的主要任务,以省市 级管理为对象进行设计。 2 总体架构 本地籍管理信息系统是基于网络环境的客户端/服务 器Client/ Server与 浏览器/服务器Browser/ Server混合 结构。针对不同用户的特点和要求,采用不同的的开发技 术,灵活提供多层次分布式应用服务。 其中,数据库采用Oracle10G或SQL SERVER2005 , 的ArcGis 9. 2 ArcSDE和ArcIMS , Map Gis平台采用 Map Gis6. 7。整个体系结构如图1。 3 数据库设计 3. 1 数据库模型 本地籍管理信息数据库是一种大型树状基础空间数据 库,通过多级分类编码体系构建多粒度的空间数据集。在 海量的地籍信息数据库中,利用省、 市、 县粒度数据集之间 分类编码形成的行政区划索引快速检索出相应数据,具体 图1 系统总体架构 如图2 图2 数据库模型 通过这种机制系统最终实现在物理上分离的多源、 多 比例尺、 多投影方式的一体化管理,实现图形数据浏览查询 统计的动态交互、 自动切换,达到逻辑上所有数据完全一 体,既方便了更新又便于使用。 3.2 数据的划分 1基础地理要素数据。 包括行政区划、 等高线、 高程点、 特征地物、 注记、 影像 层以及其它。 2土地利用现状数据。 1 1万土地利用现状数据,包括地类图斑、 线状地物、 零 星地物、 权属界线包括村界、 地类界线、 符号注记等。 3城镇地籍数据。 1 500城镇地籍数据,包括界址点、 界址线、 宗地、 宗地 注记以及城镇土地利用现状数据等。 4农村地籍数据。 包括界址点、 界址线、 宗地以及宗地注记。 5遥感影像数据。 通过遥感影像可以快速、 准确地获得大面积的、 综合的 各种专题信息。 793 Nov ,2008 现代商贸工业 Modern Business Trade Industry2008年第11期 6元数据。 元数据就是描述数据的数据。在地理空间数据中,元数 据是说明数据内容、 质量、 状况和其它有关特征的背景信息。 7其他业务数据。 主要是地籍业务管理中涉及的业务数据,例如土地纠纷管 理数据,灾毁地数据等,同时包括各类表单、 项目信息等。 3. 3 数据库设计技术要点 1基于海量的GIS数据库设计 地籍管理整体数据量巨大,涵盖地理信息面广,具有海 量特点,随着数据库的建设,数据量将成倍增长。而且,数 据类型复杂,按空间特性分,包含空间数据和非空间数据; 按存储方式分,包含数据库数据和文件数据;按数据关系 分,包括结构化数据和非结构化数据等。如何使这些海量 数据得到有效地管理和应用,是空间数据库设计的关键因 素。对于海量空间数据库的管理,除了遵循GIS数据库设 计原则之外,还需要制定统一的编码标准。 2建立数据库编码体系 参照国家、 部有关标准,建立省市级地籍信息标准编码 体系,在对不同来源不同介质的数据进行整合建设的同时, 最大限度地提高数据库对各种数据的适应性,在尽量保证 各类数据信息完整性的基础上,灵活定义数据操作所需的 配置信息,将已建成基础数据资源纳入数据库实现应用。 形成地籍管理信息建设统一的标准规范和标准编码,包括 制定地籍信息标准编码体系,制定地籍基础数据库入库规 范。 3数据库管理基础地理框架和粒度 以县级数据集为基本存储管理粒度,按行政分区、 图幅 和要素分层的原则进行合理存储组织,利用市县结合表索 引保证不同行政管理单元、 不同格式数据的合理组织与有 效调用;利用空间分幅索引保证相同空间范围不同要素图 层的空间数据图层具有完全相同的空间范围,实现数据库 空间一致性;利用要素分层索引保证同一要素分层不同空 间分区的空间数据图层具有完全相同的属性信息结构,实 现空间数据库属性一致性。 4 系统功能设计 1空间分析包含导入范围分析,任意范围分析,面 buffer分析,分析完成后给出空间分析结果和统计结果,改 功能主要应用了GIS的裁剪分析。分析结构记录在历史 中。 2统计出表按照行政辖区和年度,依照二次调查标 注出土地利用,基本农田,城镇地籍相关统计表。首先从地 理数据中按县级别汇总出基础汇总数据,在出表或提交汇 总结果时,按行政区从基础汇总数据中提起数据,生成汇总 结果。统计出表的形式包括出EXCLE、ACESS格式两种, 字段按照二次调查标准执行。统计分析结果记录在历史 中。 3打印出图包含按行政辖区出图和按图幅出图,图 例采用二次调查规定的图例;晕线可设置。出图结果记录 在历史中。 4数据查询分析点击图元查属性功能模块和根据指 定条件查找图元,并可对查询的图元进行统计。 5辅助审查支持导入范围新建项目,交互新建项目, 项目出图,项目统计出表;项目自建立后由数据库进行统一 管理。 6业务办理主要包括地籍登记,发证等业务的办理。 7文档管理把文档按行政区和年度存放在对应辖区 的数据库中,统一管理;C/ S ,和B/ S段可以浏览文档,在数 据维护端可修改和更新文档。 8数据维护对空间数据,文档数据、 系统的配置信息 进行维护。 9数据转换提供ArcGis的shape ,coverage ,Geodata2 base与Mip Gis格式的相互转换功能;提供 ArcGis的shape ,coverage ,Geodatabase ,Mip Gis格式与 VCT格式的转换。 10数据变更提供可恢复的,交互式的数据变更功 能,变更记录在历史中。 11其他功能包含动态投影、 坐标解析、 索引图浏览, 用户角色和权限管理等功能。 5 技术要点 5.1 支持ArcGIS和Map Gis数据格式的实现 由于本系统支持ArcGIS和Map Gis格式的数据,两种 GIS格式的数据在数据库中都按照各自的形式存放在数据 库中。本系统依靠中间模块来实现对ArcGIS和Map Gis数 据格式的支持。中间模块从配置文件信息中按辖区和年度 读取GIS数据格式的类型,分别实现其操作;同时中间模块 对外提供统一的读写方式。 5.2 WebGIS技术 WebGIS具有跨平台的优点,具备良好的扩展性和开放 性,有利于扩展地籍管理系统的功能和性能, 方便用户办理业务,特别是与电子政务平台的结合,更 是提高了系统的系能。 5.3 海量空间数据管理技术 本系统及到各种基础地理信息、 土地利用现状数据、 城 镇地籍数据、 农村地籍数据、 遥感影像数据、 文档数据,数据 存储量都在TB级以上。采用海量空间数据管理技术对数 据进行一体化管理能真正实现数据的共享,是实现数据库 物理上分开,逻辑上统一的关键。 5.4 历史管理技术 本系统对大部分功能都采用历史管理的形式,用户可 对历史进行查询,删除,恢复等操作,大大提高了系统的使 用性。系统允许用户选择使用数据库管理历史,还是由单 机用户自行管理历史。 6 应用前景 本系统是在二次调查相关标准基础上设计的,可用于 省市级二次调查数据库建设以及地籍管理的需要,能支持 ArcGIS和Map Gis格式的数据,因此本系统有较好的推广 使用价值。 参考文献 [1]吴信才.地理信息系统原理方法及应用. [M] ,2000. [2]吴信才.地理信息系统的基本技术与发展动态. [J ]地球科学. 1998 ,234 329～333. [3]黄杏元等.地理信息系统概论[M].北京高等教育出版社,2002. [4]贠小苏等.第二次全国土地调查培训教材.中国农业出版社, 2007. [5]徐世武,张发勇,刘秀珍地理信息系统在地籍管理系统中的应用. 地球科学 中国地质大学学报. 893