1、概述
隨著計算機信息技術的不斷發展,成熟和先進的管理信息系統(MIS)、地理信息系統(GIS)和OA(辦公自動化)等產品的應用已相當普及,并且三者可無縫聯結,相關軟硬件及其開發成本較過去有大幅度降低。這些都為建立一個完善和統一的國土資源管理信息系統提供了充分的條件。
從目前國內外的國土資源信息系統建設來看,無論從硬件和軟件技術方面來說,都比較成熟,制約系統建設的主要因素之一在于空間數據庫的建設。傳統的文件方式的數據在面臨大型信息系統的應用、網絡化操作和管理以及數據共享方面已經遠遠不能滿足實際的需求。因此,東莞市國土資源局在經過研究論證后,決定以空間數據庫建設先行,這種做法和思路是非常實用而且具有創新意義的。本項目就是在這種背景環境下,主要完成東莞市國土資源信息數據庫的建設,包括數據庫建設方案、數據庫建設支撐軟件開發、數據處理入庫等方面的主要內容。本項目由東莞市國土資源局和北京超圖地理信息技術有限公司合作完成。
項目總體可以分為如下幾個部分:
(1)東莞市國土資源空間數據庫設計;
(2)東莞市國土資源空間數據庫建庫支撐軟件開發;
(3)東莞市國土資源空間數據庫建設;
(4)東莞市國土資源空間數據庫應用。
2、空間數據庫設計
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圖1 國土資源空間數據庫總體框架 |
其中國土資源空間數據從廣義上指涉及國土資源管理業務的所有圖形空間數據、屬性數據和業務處理數據等。國土資源空間數據庫包括了從網絡數據庫、窗口辦文數據庫、流程性業務數據庫、非流程性業務數據庫到系統管理數據庫的整個數據庫體系。實現了國土資源數據的一體化管理。
(1)對國土資源管理業務進行了較為深入細致的調查,形成了東莞市國土資源空間數據庫管理信息系統總體需求,特別是空間數據庫建設的現狀和總體需求;
(2)挖掘全局業務需求,結合相關的行業標準和規范,構建了空間數據庫系統總體框架。設計了東莞市國土資源空間數據庫總體結構。把東莞市國土資源局數據庫分為外網數據庫和內部業務數據庫。外網數據庫主要存儲網絡服務的數據內容,如網絡受理,網絡答疑,網站相關的數據等;內部數據庫包括元數據庫、工作流數據庫以及所有的空間數據庫以及國土資源管理非空間的業務數據庫。
(3)構建了國土資源管理系統的對象體系。按照對象—概念數據庫設計方法,以高端的數據庫設計工具為支持手段,參考國土行業的相關標準和規范,對國土資源數據庫結構體系中的各個對象系統進行了高度的抽象和設計,形成了面向關系數據庫管理系統的國土資源空間數據庫結構詳細設計。詳細設計按照對象概念設計、邏輯設計到物理設計的過程完成。
(4)該空間數據庫的詳細設計是東莞市國土資源管理信息系統的重要組成部分,它作為東莞市數據入庫工作的理論指導,為下一步數據處理和數據庫建設提供了指導;同時該方案也是進行數據庫維護和更新的重要依據,并為數據質量控制提供參照。
3、東莞市國土資源空間數據庫建庫支撐軟件開發
在總體設計以及詳細設計的基礎上,完成了東莞市國土資源空間數據庫建庫支撐軟件的開發。
3.1空間數據處理工具
l)數據轉換工具
數據轉換工具主要實現東莞市國土資源局原有空間數據的轉換功能,包括1:500地形和地籍數據、1:10000地形數據等,可以將原有的數據轉換為SuperMap軟件本身的數據格式。
2)數據檢查工具
數據檢查工具實現空間數據錯誤和誤差檢查功能,主要用于檢查數據是否滿足入庫的要求,并打印出錯誤列表或報告。
3)數據處理和編輯工具
基于目標地理信息系統平臺開發空間數據處理和編輯工具,可以完成數據的錯誤處理和編輯。
4)數據入庫工具
采用某一種空間數據引擎,將文件形式的數據轉入空間數據庫中。后端數據庫為Oracle大型關系數據庫管理系統。
3.2數據管理工具
l)東莞市空間元數據管理器
空間元數據管理器根據前面方案中定義的元數據標準,建立元數據庫,并且建立元數據修改、元數據查詢和元數據定義等元數據管理工具。
2)東莞市空間數據管理工具
空間數據管理工具主要完成空間數據的顯示、查詢和統計。其中包括符號、線型、填充方式的配賦;圖形的放大、縮小、漫游;圖屬互查;宗地、權利人的查詢;組合查詢、空間查詢;宗地統計;緩沖分析、征遷分析;具有用戶及權限管理功能。
4、東莞市國土資源空間數據庫建設
4.1東莞市1:1萬地形數據庫入庫
東莞市1:10000數據測繪科總共有111幅的數據。提供的原始數據格式是MapInfo的MIF。將原始的數據轉入到目標軟件SuperMap的文件數據格式,然后將各個圖幅的數據源拼接成一個整的數據源。對數據源進行檢查,檢查數據源后,用1:10000的數據入庫工具導入到數據庫。
4.2東莞市現有航空影像和遙感影像的數據建庫
提供的數據是CorelDRAW的CDR格式的數據。由于CDR格式的數據沒有空間坐標信息,導入后,使用1:10000的地形數據進行配準。配準后進行柵格數據的鑲嵌。鑲嵌后進行影像數據的壓縮和入庫。
4.3完成東莞市試點區域約250Km2的地形和地籍調查成果的數據入庫工作
完成了大朗鎮、洪梅鎮、中堂鎮的1:500的地形數據的入庫工作。
原數據是GTC2000測繪成果格式,對于數據的處理過程如下:
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圖2 1:500空間數據處理過程 |
數據轉換:轉換原始的數據格式到目標軟件(SuperMap)的數據格式。原始格式可以是DWG或者GTC2000的明碼格式SCS和QS。
數據檢查:使用數據檢查工具對轉換后的數據進行檢查,確認數據的完整性,對錯誤的編碼、圖層、圖層之間的一致性關系進行檢查,確認數據是否達到入庫要求。
數據處理:由于GTC2000的數據格式是基于CAD格式的。由于二者數據結構和數據組織方式的差異,CAD格式的數據在轉入GIS過程中本身會存在一些問題。所以需要進行一些處理,處理主要包括:提取符號線,面狀要素的構面,構面后有的要素可能由于種種原因沒有要素編碼等信息,需要人工干預修改。另外,還涉及圖形接邊以及等高線連接等處理過程。
數據入庫:提供專門的數據入庫工具完成1:500地籍、地形數據的入庫工作,入庫后的數據庫結構以詳細設計中的數據庫結構為參考。
5、東莞市國土資源空間數據庫應用
在工作流數據庫、業務數據庫以及圖形空間數據庫設計和生產的基礎上,以工作流系統為基礎,將管理信息系統(MIS)、地理信息系統(GIS)、國土資源辦公自動化(OA)和空間數據庫(SDB)四者有機的結合起來,完成了東莞市國土資源辦文與業務流程處理系統的詳細設計方案,該方案從總體上就國土資源管理信息系統的框架結構進行了分析,并對國土資源辦文系統、流程性業務處理系統以及國土資源圖形管理系統的功能模塊以及界面安排等進行了詳細的設計和描述。并對國土資源信息系統的安全性給出了較為詳細的解決方案。
在此詳細設計的基礎上,使用北京超圖已有的工作流技術基礎,以目前較為先進和流行的系統開發平臺Visual Studio .NET為開發工具,結合北京超圖地理信息技術有限公司自主版權的SuperMap GIS開發平臺,開發出了東莞市國土資源辦文和業務流程處理系統。雖然目前該系統仍然在不斷的開發和完善過程中,但其基本架構和設計思路在目前國土資源行業處于領先地位。
6、項目特點
(1)以空間數據庫建設為基點,著眼于國土資源信息系統建設,在國內國土資源信息化方面具有一定的創新性和超前性。
國土資源空間數據庫是國土資源信息系統的基礎,東莞市國土資源局在充分調研和論證的基礎上,以空間數據庫建設為先行,帶動后續的全局信息化,這在某種程度上具有一定的遠見和創新性。從以往國內國土資源行業的信息化建設經驗和教訓來看,成功的信息化建設必然有良好的空間數據作為基礎;空間數據庫作為基礎設施,如果沒有進行深入的分析、設計和生產,將會對國土資源信息系統的建設造成致命的影響。
(2)國土資源空間數據庫技術的全面應用,將推動國土資源信息系統應用的網絡化、全局化。
東莞市國土資源空間數據庫采用大型關系數據庫管理系統Oracle,確保空間和非空間數據的一體化集成。著眼全局業務,設計了空間數據倉庫,打破科室信息壁壘,實現科室信息規則共享。空間數據庫的建設同時將促進空間數據在局屬機構以及東莞市其它政府部門的信息共享,為以后建設“數字東莞”奠定了一定的資源基礎。
(3)多分辨率無縫影像數據庫技術的應用,將為國土資源管理提供更為真實、可靠、方便、快捷的動態監測以及數據更新手段。
采用多分辨率無縫影像數據庫技術可以建立歷年航空、衛星遙感影像數據庫,其次還采用多源數據無縫集成技術與矢量柵格數據復合、融合技術,提取土地矢量數據,更新數據庫。多分辨率無縫影像數據庫技術的應用,將使航空和衛星遙感數據能直接在系統中應用,使工作人員和領導能更直觀地了解地表的各種地理信息,為了解國土資源信息的動態變化提供了更為便捷的手段,同時增強了數據的直觀性。
在影像數據庫上可以支持ECW和Mrsid兩種壓縮格式。
(4)多元空間數據無縫集成技術的應用,將國土資源空間數據有機的融為一體,為業務辦公以及領導決策提供了更為有力的支持。
這里的一體化主要表現在如下的幾個方面:
l)圖形數據和屬性數據的一體化。采用關系數據庫管理圖形和空間數據,以提高存儲能力和共享訪問、并發操作的能力。
2)多元空間數據融合。包括多尺度的空間數據的融合和多源數據的融合。在建成的示范空間數據庫中,將航空影像、遙感影像(TM、SPOT)、1:500、1:10000的空間圖形數據有機的融合在了一個地圖中,實現了按照不同比例顯示不同尺度數據。同時,支持多種空間數據引擎以及大部分常用的圖形文件格式。
3)空間數據的歷史數據管理。在國土資源空間數據庫的設計過程中,充分考慮到了國土資源管理的時間變化特點,實現了國土資源空間數據的歷史管理和歷史回溯。
(5)通過對東莞市國土資源局辦文以及業務流程處理系統的初步開發,以空間數據庫為基礎,將國土資源辦文(MIS)、業務處理(OA)、以及圖形管理(GIS)功能有機的結合起來,為后續整個國土資源信息系統的開發提供了參考和依據。
系統以東莞市國土資源局“一表通”業務為需求基礎,主要具備如下的特點:
l)圖文一體化的辦公環境;
2)工作流驅動與土地業務相結合,使得業務流程可定制,系統能適應一定的變化,因為核心數據庫較全面,當國土資源管理業務和部門機構發生變化時,系統不需推倒重來,只需要對相關的頁面做相應的調整,即可滿足業務的需要;
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圖2 TM影像、1:10000、1:500圖形集成 | |
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圖3 圖文一體化辦公環境 |
3)B/S結構,方便系統管理,所有的應用都是在中心服務器上發布的,一般的客戶端只需瀏覽器即可,不用安裝客戶端軟件,這樣所有的維護基本上是在服務端進行,大大減少了系統維護的難度和工作量;
4)系統統一籌劃,打破科室信息壁壘,系統的數據都是儲存在中央數據庫中,科室之間可以通過安全機制檢驗后訪問其他科室的相關數據信息,這樣可以實現科室之間的協作共享;
5)操作方便,系統是基于瀏覽器方式的,用戶有較好的操作基礎,只要有土地業務的相關知識,不用特別的去學習某個軟件的操作,上手快;
6)工作人員的工作可監控,能很好的配合局機關效能監督工作;
7)能很好的實行對件的監控,督辦組或者有相關權限的工作人員可以在任何時候獲知一個件現在已經辦理到了哪個環節;督辦組可以對件進行督辦,如果一個件過期的時候,系統會的對這個件自動進行實施督辦;對于滿足“綠色通道”的件,分局收件人員憑借用地單位的相關材料,可以設置其為“綠色通道”件,使該件可以被優先辦理;
8)方便工作人員辦件,工作人員進入系統中后,他所要辦理的件將會按優先級順序排列下來,并有醒目的提示,比如,“綠色通道”件排在最上面,并以綠燈標示,督辦件緊接其后,并以紅燈標示,快要過期的件排在督辦件之后,以黃燈標示,而一般的件排在最后,以橘紅色燈標示。這樣工作人員工作的優先順序就一目了然了;
9)信息的挖掘再利用,信息社會,數據→信息→效益,在辦公系統中,所有的信息都是以大型關系數據庫的方式存儲的,日常的土地業務將產生大量的數據,這些數據通過綜合,可以建立數據倉庫,然后對數據倉庫進行挖掘,能總結出很多的規律性的信息,可以提供決策支持信息給市、局領導,從而成為輔助決策的電子政務系統。當然,是在系統建立起來以后,通過一定時期的運行,積累起一定數量的數據以后才能進行的。