1、基于基于 GIS 的城镇地籍管理信息系统建设的城镇地籍管理信息系统建设一、一、 前言前言地籍管理是国土资源管理的一项基础工作,它通过地籍调查和土地登记工作,对 土地的利用状况、产权产籍状况及其法律关系依法进行确认,从而为国土资源管理工作 和社会经济发展提供服务。随着我国现代化地籍制度的建立和完善,管理系统工程的成熟度已经可以适应信 息工程的要求。伴随着信息化时代的到来,如何充分利用现代信息技术为科学管理服务, 是新时期我国地籍管理工作的一个显著特点和迫切要求。地籍管理信息化建设要满足土地调查评价、政务管理和地籍信息的综合应用三个 应用层次的目标要求,这也是地籍管理信息化建设的核心内容。1999 年 6 月 30 日,北京市城镇地籍调查土地初始登记领导小组印发了北京市城 镇国有土地初始登记总体设计方案的通知 (京地调字1999001 号)和北京市城镇 国有土地初始登记总体设计方案,提出了“北京市城镇地籍管理信息系统”建设目标。 充分运用现代化信息技术为依法行政服务是“北京市城镇地籍管理信息系统”建设的主 导思想。当前,GIS 技术和网络信息技术的飞速发展为北京市城镇地籍管理信息系统建设创
2、 造了条件。ESRI 公司推出了 ArcSDE 空间数据引擎,依托在大型关系型数据库上,对海 量数据的存储和查询提出了较为完整的解决方案。而 ArcGIS、MapObjects 组件的二次 开发能为业务量身定做,满足了土地行业的特殊要求。本文以北京市城镇地籍管理信息系统为例,对基于 GIS 的城镇地籍管理信息系统 建设进行探索。该系统的初始建库部分开发工作已基本结束,并开始投入使用。二、系统目标二、系统目标利用地理信息系统 (GIS) 技术,数据库管理(RDBMS)技术以及计算机网络技术, 采用三层体系结构,实现北京市城镇地籍数据的登记建库、信息管理、综合查询、统计 分析、日常变更、制图输出等多方面应用。从土地管理的中心工作出发,系统应该实现 以下目标:1实现测量数据和权属调查数据的入库,并辅助完成审批发证工 作。 2实现数据的实时更新,满足数据统计汇总和图形变更的需要; 3满足业务需求,实现工作流,体现地籍管理的日常办公流程; 4图形数据能够实现转入和转出; 5海量数据的存储和查询6基于市和区县的两级分布式管理三、系统功能三、系统功能1、系统架构北京市城镇地籍管理信息系统分为城镇初始
3、地籍建库子系统和城镇日常地籍流程 化办公子系统。采用统一的后台数据库,前者是后者的应用基础,后者则是前者的实际 应用体现。这两个系统的软件构成针对市、区县两级管理特点分为以下两种:区县版:以 Windows 2000 Server 作为服务器端操作系统,SQL Server 2000 作为权属数据 库平台,M021 作为图形处理平台,客户端通过 COM+组件(中间件)调取数据库中的数 据。图形数据以采用 ESRI 的 ARC SDE 图形数据库引擎,将图形文件保存到 SQL Server 2000 数据库中。市局版:以 Sun Solaris 作为服务器端操作系统,Oracle8i 作为权属数据库平台,M021 作为图形处理平台,客户端通过 COM+组件(中间件)调取数据库中的数据。图形数据以 采用 ESRI 的 ARC SDE 图形数据库引擎,将图形文件保存到 Oracle8i 数据库中。系统可 保证区县数据平滑迁移到市局系统中。系统针对不同的用户的应用要求,采用三级管理模式。(1)数据维护端是基于 Arclnfo 平台的管理客户端。功能包括:ArcSDE 图层操作、数据转换、图 形
4、输出、数据编辑、数据提取、数据分析以及系统备份、系统配置等。(2)高级客户端是基于 Mapobjects 组件的应用客户端。功能包括:图形管理、图形操作及量测、 数据维护、数据处理、数据查询、数据分析、数据统计、数据提取、数据输出、系统配 置。(3)网络客户端是基于 ArclMS 的 WebGIS 模块。功能包括:数据显示、数据查询检索、基本数据 统计分析。系统的整个结构如图 1 所示。 2、功能描述(1)初始地籍建库系统为了配合北京市初始城镇地籍调查和登记发证工作,开发了初始地籍建库系统, 包含数据录入、审批发证、查询统计、系统管理、数据管理共 5 个模块,功能介绍如下:数据录入模块:主要功能是供录人人员将宗地收审的权源材料和宗地界址信息批 量录入或将扫描件录入到系统中,包括申请书、地籍调查表、收件单、法人代表人身份 证明书、指界通知书等。录入的数据以案卷(每一宗地对应一个案卷,案卷按照录入的 时间进行排序)自动转到登记审批模块,等待审批。录入过程中有相应的数据检核。审 批发证模块:主要功能是对权属来源、地籍调查表、土地权属性质等进行审核,同时对 地籍调查表、地籍图、宗地图、宗地的一
5、致性进行审核,然后审批,通过审批的案卷可 注册发证,套打输出登记卡、归户卡和土地证、他项权利证明书等。查询统计模块:为了辅助完成登记发证工作,查询统计模块提供了基本查询的功 能,为整个地籍管理工作提供必要的图形信息、宗地基本信息和宗地档案等信息。系统管理模块:主要用来对系统的字典表进行初始设置、用户和角色设置、业务 流程设置、系统参数设置,对系统进行有关信息的初始化,为系统正常运行奠定基础; 同时在业务需求有调整时,可对有关参数进行重新设置,使系统仍能较好的满足地籍管理工作需要。数据管理模块:主要用来批量图形数据的转入和转出,实现对外进行正常的数据 交换;还可对图形无属性、有属性无图形、宗地图相交等进行检核,以保证宗地逻辑正 确、图形属性一致;对图层分布、图层显示属性等进行调整与管理;对基础地形图层进 行更新与维护,对宗地界址点、界址线及其属性进行编辑与维护;同时还可以对指定的 宗地地籍档案的各种表单材料信息进行维护。(2)日常地籍管理系统日常地籍管理系统是初始地籍建库系统的延伸,根据地籍管理的日常工作需要, 按照工作流程开发了申请收件、地籍调查、登记审批、注册发证、查询统计、系统管理
6、、 数据管理和 Intranet 应用共 8 个子系统,各子系统相对独立,通过业务主线关联。功 能如下:申请收件子系统:主要功能是收件人员对变更土地登记案卷收件情况进行处理, 包括录入收件单、土地登记申请书、法人代表人身份证明书和权源证明材料等。同时可 以查询参与变更土地登记案件的宗地的现状信息(包括图形信息、宗地基本信息和宗地 档案)。地籍调查子系统:主要为地籍管理人员对受理的变更土地登记案件的录入地籍调 查表、指界通知书、权调工作笔录等处理权属调查成果,同时进行宗地的分割、宗地的 合并、宗地的复杂变更等图形处理,还可以输出宗地图、地籍图、界址点成果表等外业 测量必要材料。登记审批子系统:主要功能是对权属来源、地籍调查表、土地权属性质等进行审 核,同时对地籍调查表、地籍图、宗地图、宗地的一致性进行审核,然后审批并填写有 关意见。注册发证子系统:实现对于审批的变更土地登记案件缮证、发证(套打输出国有土 地使用证、他项权利证明书,打印输出宗地图)。注册人员对已经审批的变更土地登记 案件生成并填写登记卡、归户卡、共用宗登记卡,打印(套打)输出登记卡、归户卡、共 用宗登记卡。查询统计子系统:
7、主要是为了满足地籍管理部门日常地籍查询的需要,为整个地 籍管理综合管理工作提供图形信息、宗地基本信息和宗地档案等信息,从属性、图形方 面人手查询案件的档案信息及图形信息,还对宗地生成各种专题图,按一定条件进行统 计生成统计报表,如城市道路扩建,旧城改造可在一定范围内进行缓冲区分析或对有关 历史信息进行回溯,为地籍管理提供辅助决策信息。系统管理子系统:系统参数设定、权限管理等。数据管理子系统:主要用来实现地籍档案维护和图形更新。同时继承初始地籍建 库系统的数据交换、数据检核、图层管理等功能。Intranet 应用子系统:利用先进的 ArclMS WEBGIS 建立基于市局网络(各区县)系 统没有该模块)地籍有关宗地的基本信息、宗地地籍档、宗地图形等,方便籍管理的查 询应用。四、功能实现四、功能实现1、实现方案(1)数据库设计包括两部分:属性库和图形库。属性库设计遵循标准的关系型数据库设计范式。 图形库针对地籍数据的特点划分为包含基础地理信息、行政区划信息、地籍信息等在内 共 36 个图层。(2)中间层的设计针对属性数据,采用 Microsoft Windows 2000 server 的
8、组件服务器(COM+服务器) 作为中间件容器,导入使用 VB60+ADO 开发的的组件,实现了业务过程的封装。通过 ArcSDE 实现 M021 对图形数据的访问和编辑。(3)客户端应用开发客户端主要采用 Visual Basic60 编程构建应用软件。在数据处理方面,采用 ESRI 公司的 Arclnfo 作为客户端,以实现 ArcSDE 服务器中的数据更新维护,并提供高 级分析功能。高级客户端采用 VB60+Mapobiects21 开发。为了实现空间数据和属性 数据的同时存取,客户端集成了 M021 控件和微软 OLE DB 数据通取技术;报表采用 VBDaraReport 和自己开发的一套通用打印程序完成。2、关键技术和创新(1)GMIS 的实现地籍管理的特征决定了地籍信息管理系统必需建立在 GIS 与 MIS 的基础上,利用 GIS 可以实现空间几何图形与属性数据的同步管理,而地籍管理中的各种表单、报表、 批件等文档资料与其所属的宗地、房屋等空间几何要素紧密相关,在日常地籍管理中必 须实现一体化,才能符合现代地籍管理制度的根本要求,而流程化的地籍管理对涉及的 空间几何要素也需
9、要 GIS 技术的支持,因此,高水平的地籍管理系统应当是 GIS 与 MIS 一体化的系统,才能保障系统的实用高效、先进。本系统引入工作流引擎,实现了办公流程化管理。同时采用 GIS 技术(主要是 ArcSDE)解决了图形对象的高效存储和检索。图形和属性数据均存储在关系型数据库中, 可以自由互查,同步更新,实现了图属一体化。(2)数据质量控制数据质量控制是保证数据完整性和一致性的重要手段。本系统在数据转入前就需 要进行测量数据的格式检核、空间关系检核。转入成功后,还需要进行图形库和属性库 的一致性检核,以确定数据的完整性和一致性。检核的标准就是地籍核心要素宗地 的完整性和一致性。对图属一致性的控制贯穿在整个工作流程中,从而有效实现质量控 制。数据入库属性录入提交,需要检查是否有图形。如果没有对应的图形数据存在,不能审批 通过;测量数据转入需要进行事前控制和事后控制。事前控制即转入前进行格式检核、 空间关系检核,确保转入的图形数据本身不重复、不丢失、拓扑关系正确。事后控制即 转入后图形与属性数据进行比较核对,包括有图形无属性、有属性无图形、图形属性一 致、图形相交等检核。图形变更变更前必须先录入权属数据,这样在图形变更过程中就可以提供属性查询、对照 和约束的功能,从而保证一致性。其中,属性查询调用地籍档案的内容,供变更人员查 询各种细节;对照包括界址点号、界址线类型、界址线位置、宗地号等内容,提示变更 后生成的图形应该与属性的一致;约束是指变更必须满足一定的条件才能提交,比如变 更参与者和变更生成者必须一致,方能提交。审批控制在审批环节中,也给审批人员提供了变更前后的对照、地籍档案的查询功能。如 果变更不符合规范,可以回退到上一个环节。(3)基于 MO 和 ArcSDE 的空间数据处理本系统采用客户端服务器结构,服务器端为 ArcSDE+RDBMS。作为一种高性能的 应用程序服务器,ArcSDE 的客户端可以是 ArcGIS,ArclMS 服务器,Mapobjects 等。我 们主要采用的是 MapObjects 21。Mapobjects 提供了对 ArcSDE 访问的各种清晰高效、 且简单易用的对象和接口,完全可以满足地籍管理业务对图形操作的要求,如图形显示、 查询、编辑、分析和输出等。(4)历史数据存储
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