吳闖，孔胃

(濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院，山東濟(jì)南 250013)

基于GIS的征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)及應(yīng)用研究
——以濟(jì)南市為例

吳闖?，孔胃

(濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院，山東濟(jì)南 250013)

主要介紹了基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和建設(shè)，討論了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一些關(guān)鍵技術(shù)。本項(xiàng)目實(shí)施后，在濟(jì)南市國(guó)土資源局系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了征地?cái)?shù)據(jù)共享，為征地業(yè)務(wù)網(wǎng)上審批提供集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，在征地批后業(yè)務(wù)實(shí)施全過(guò)程監(jiān)管中提供數(shù)據(jù)支持，為實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源“一張圖”管地和精細(xì)化管理打好了基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)庫(kù)；征地；GIS

1 概 述

隨著地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用處理需求不斷增加[1]；同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，各項(xiàng)建設(shè)用地需求旺盛，國(guó)土資源信息的需求亦日益增長(zhǎng)，征地管理工作面臨任務(wù)繁重、涉及面廣等實(shí)際困難，傳統(tǒng)的管理模式已不能滿(mǎn)足當(dāng)前的工作需求。信息化作為促進(jìn)依法行政、科學(xué)決策、高效管理和政務(wù)公開(kāi)的重要手段，是做好新形勢(shì)下征地管理工作的必然選擇。

為了全面掌握濟(jì)南市歷年建設(shè)用地申報(bào)、批復(fù)以及土地批后實(shí)施征收的總體情況，便于濟(jì)南市城市建設(shè)用地的統(tǒng)一規(guī)范化管理，濟(jì)南市征地辦公室組織實(shí)施濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，主要包括歷史檔案數(shù)據(jù)按照具體業(yè)務(wù)類(lèi)型及檔案情況進(jìn)行整理建立電子檔案和結(jié)合業(yè)務(wù)應(yīng)用編制數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)歷史檔案的電子數(shù)據(jù)入庫(kù)建設(shè)征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)兩方面。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)是最終成果的體現(xiàn)，其質(zhì)量直接關(guān)系到后期業(yè)務(wù)應(yīng)用。必須在深入分析已有數(shù)據(jù)和后期應(yīng)用的基礎(chǔ)上，做出合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)，建成具有穩(wěn)定、先進(jìn)、開(kāi)放、實(shí)用、權(quán)威等特點(diǎn)的濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

硬件是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，架構(gòu)是系統(tǒng)的草圖[2]，運(yùn)行的保障。濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)其架構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)架構(gòu)采取面向服務(wù)的軟件架構(gòu)思想，采用基于XML的面向服務(wù)軟件架構(gòu)(Services－Oriented Architecture)方法來(lái)設(shè)計(jì)，保障了數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)僅通過(guò)Orcal與數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，與系統(tǒng)無(wú)關(guān)，提高了數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的速度同時(shí)，保障了數(shù)據(jù)的安全。

圖1 濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

根據(jù)卷宗資料，結(jié)合濟(jì)南市征地辦公室業(yè)務(wù)，理清各種數(shù)據(jù)資料之間關(guān)系，形成數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換至邏輯設(shè)計(jì)，消除數(shù)據(jù)冗余后得到數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)圖[4]，如圖2所示。

根據(jù)確立的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)，進(jìn)一步規(guī)定數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)表結(jié)構(gòu)(VARCHAR2為字符型，NUMBER為數(shù)值型，DATA為日期型)。限于篇幅，本文省略了數(shù)據(jù)庫(kù)表的物理設(shè)計(jì)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 不同坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換

勘測(cè)定界工作由不同測(cè)繪單位完成，各單位采用坐標(biāo)系不一致、坐標(biāo)格式不盡相同，需統(tǒng)一至成果坐標(biāo)系。濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)成果坐標(biāo)系數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如表1所示。

圖2 土地征收落實(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)圖

表1 成果坐標(biāo)系數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

所涉及的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換有兩類(lèi):

(1)其他投影分帶與3°分帶的轉(zhuǎn)換。

檔案資料采用其他投影分帶(如6°分帶、1.5°分帶)或中央子午線(xiàn)與成果坐標(biāo)系不符的，需進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換采用嚴(yán)格的高斯正反算方法[3]。

高斯正算公式為:

高斯反算公式為:

(2)其他大地坐標(biāo)系(如1954年北京坐標(biāo)系、1993濟(jì)南獨(dú)立坐標(biāo)系)與1980西安坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。

檔案資料采用其他大地平面坐標(biāo)系的，采用下式完成與1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。

式中，x0，y0為平移參數(shù)，α為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，m為尺度參數(shù)。

依據(jù)濟(jì)南市高等級(jí)控制成果，選取分布均勻的8個(gè)控制點(diǎn)解算。

3.2 坐標(biāo)系不明確情況處理

部分卷宗未給出勘測(cè)定界資料坐標(biāo)系情況或勘測(cè)定界圖與勘測(cè)定界資料描述矛盾，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確上圖。針對(duì)此情況，利用1∶500、1∶2 000基本地形圖與錄入界址點(diǎn)進(jìn)行套合，判定坐標(biāo)情況，滿(mǎn)足空間數(shù)據(jù)上圖需要。

3.3 空間數(shù)據(jù)檢查

空間數(shù)據(jù)錄入工作量較大，坐標(biāo)系和坐標(biāo)格式的不統(tǒng)一增加了錄入的難度，錄入完成后應(yīng)對(duì)成果進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保圖形正確性[5]。

(1)圖形形狀檢查

對(duì)照錄入圖形與勘測(cè)定界圖，檢查圖形形狀、面積是否一致，核對(duì)界址點(diǎn)反算邊長(zhǎng)，以檢查界址點(diǎn)錄入正確性。

(2)拓?fù)潢P(guān)系檢查

制定拓?fù)湟?guī)則檢查相鄰地塊壓蓋、微小縫隙等拓?fù)潢P(guān)系錯(cuò)誤，通過(guò)技術(shù)手段對(duì)此進(jìn)行改正。

(3)空間位置檢查

通過(guò)空間位置關(guān)系核實(shí)地塊上圖正確性，檢查所依據(jù)的主要資料是濟(jì)南市行政區(qū)圖和濟(jì)南市正射影像圖。檢查方法為:疊加正射影像圖、濟(jì)南市行政區(qū)劃圖作為背景，根據(jù)報(bào)批意見(jiàn)中地塊位置描述或勘測(cè)定界圖，對(duì)比地塊與背景地物(如村莊、道路、水系)關(guān)系，判讀地塊位置是否正確。

4 應(yīng) 用

濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)將征地歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)一至濟(jì)南市國(guó)土資源“一張圖”系統(tǒng)中，把原始的紙質(zhì)檔案轉(zhuǎn)換為空間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)；在此基礎(chǔ)上基于該數(shù)據(jù)庫(kù)的瀏覽、查詢(xún)、分析均可實(shí)現(xiàn)。此外通過(guò)“批復(fù)文號(hào)”字段實(shí)現(xiàn)了“建設(shè)用地報(bào)批”和“落實(shí)征地方案”卷宗的關(guān)聯(lián)。

4.1 瀏覽顯示

將征地空間數(shù)據(jù)庫(kù)與國(guó)土資源“一張圖”底圖疊加顯示，歷年度征地報(bào)批和落實(shí)方案分布可清楚地反映在圖上，便于征地批后的業(yè)務(wù)監(jiān)管。

圖3 征地?cái)?shù)據(jù)與遙感影像圖疊加顯示

4.2 查詢(xún)定位

基于某一屬性(如:批次名稱(chēng)、地塊面積)或空間關(guān)系(如:某一行政區(qū)范圍內(nèi))，可對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)定位。

4.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入了各批次征收面積，可以方便地統(tǒng)計(jì)出每年度報(bào)批總面積以及各種土地利用類(lèi)型面積，形成報(bào)表(圖4為土地利用統(tǒng)計(jì))。

圖4 建設(shè)用地報(bào)批土地利用情況統(tǒng)計(jì)

4.4 疊置分析(輔助審查)

將征收地塊與地類(lèi)圖斑、土地規(guī)劃、行政區(qū)等圖層疊置分析，可快速準(zhǔn)確獲得地塊土地利用情況，判斷是否符合土地利用規(guī)劃。如圖5為土地利用現(xiàn)狀，圖6為征收地塊，圖7為征收地塊和土地利用現(xiàn)狀疊加后的情況，通過(guò)圖7可以快速判讀出征收地塊包含的地類(lèi)及各地類(lèi)的面積，分布情況等。

圖5 土地利用現(xiàn)狀

圖6 征收地塊

圖7 疊置分析結(jié)果

地塊空間關(guān)系檢查，對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立拓?fù)潢P(guān)系，自動(dòng)查找出地塊重疊、縫隙等錯(cuò)誤。如圖8為待批地塊與已批地塊疊加分析結(jié)果，深色區(qū)域?yàn)橹丿B區(qū)域，需要管理部門(mén)進(jìn)一步核實(shí)待批地塊情況。

圖8 檢查結(jié)果

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，確保了征地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和征地空間數(shù)據(jù)的精確關(guān)聯(lián)，為快速分析、處理數(shù)據(jù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，便于濟(jì)南市城市建設(shè)用地報(bào)批、征收的統(tǒng)一規(guī)范化管理，有效提高了征地管理部門(mén)工作效率和信息化管理水平，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 龔健雅.地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社，2001.

[2] 李千目，許滿(mǎn)武，張宏等.軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2008.

[3] 孔祥元，郭際明，劉宗泉.大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2006.

[4] TD/T 1016－2007.土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5] GB/T18316－2009.測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收[S].

[6] 濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院.濟(jì)南市征地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)設(shè)計(jì)[R].

Construction and Application of Land Acquisition Database Based on GIS——Jinan City，for example

Wu Chuang，Kong Wei
(Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Institute，Jinan 250013，China)

This paper describes a GIS－based information system(GIS)for land acquisition and construction of database design，system implementation discussed some of the key technologies.After the implementation of this project，Land Resources Bureau in Jinan City，land data sharing within the system，the approval for the land acquisition business to provide a centralized online data sources，after the land grant in the business of the whole process of monitoring to provide data support for the realization of land and resources“a map”to lay the foundation and meticulous management.

database；land acquisition；GIS

1672－8262(2012)04－24－04

P208.2

A

2011—12—15

吳闖(1979—)，女，助理工程師，主要從事GIS應(yīng)用與研發(fā)工作。