摘 要：本文在GIS技術(shù)框架下對土地資源“多測合一系統(tǒng)”進行設(shè)計。在體系結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將“多測合一系統(tǒng)”劃分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、用戶層，同時對數(shù)據(jù)庫進行多模塊劃分，以便于對多種類型的測繪數(shù)據(jù)進行存儲，以GIS地圖信息為基底實現(xiàn)了多類型測繪數(shù)據(jù)的融合。對系統(tǒng)的存儲效率和訪問效率進行性能測試，結(jié)果顯示，“多測合一系統(tǒng)”的存儲和訪問能力都比常規(guī)系統(tǒng)高。

關(guān)鍵詞：土地資源；信息化建設(shè)；多測合一；體系結(jié)構(gòu)；GIS

中圖分類號：" P 208 文獻標(biāo)志碼：A

隨著有關(guān)國土資源管理的信息化建設(shè)快速發(fā)展，各行政區(qū)劃內(nèi)的土地資源管理部門都建立了工程項目建設(shè)的信息化管理平臺，在很大程度上提升了土地資源管理工作的效率[1]。但是，工程項目的復(fù)雜性會牽涉多個部門對土地資源的測繪工作，不同部門的測繪內(nèi)容、重點工作都各不相同，測繪結(jié)果也只會在本部內(nèi)使用，從而造成測繪資金和測繪人員的浪費[2]?！岸鄿y合一”的根本出發(fā)點就是為了解決上述問題，將多個部門的測繪任務(wù)整合起來，分散進行、統(tǒng)一整合、測繪成果在各部門之間共享[3]。可見，“多測合一”可以避免重復(fù)測繪，大幅度提升測繪效率，打破不同部門之間的信息孤島效應(yīng)，從而極大地提升土地資源管理的工作效率。因此，本文在GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)“多測合一”理念對土地資源管理系統(tǒng)進行設(shè)計，并對系統(tǒng)的性能進行測試和分析。

1 土地資源“多測合一系統(tǒng)”的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

從形式上來看，土地資源“多測合一系統(tǒng)”屬于一個軟件系統(tǒng)，有明確的用戶、明確的應(yīng)用功能、數(shù)據(jù)支撐和硬件支撐。因此，給出土地資源“多測合一系統(tǒng)”的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，如圖1所示。

國土資源管理部門是“多測合一系統(tǒng)”最主要的用戶，其負(fù)責(zé)的任務(wù)包括5個大的模塊：第一個模塊，使用土地的選址和預(yù)審批；第二個模塊，建設(shè)用地的規(guī)劃審批；第三個模塊，建設(shè)工程的規(guī)劃審批；第四個模塊，建設(shè)工程的施工管理；第五個模塊，建設(shè)工程的驗收管理。

國土資源管理部門第一個模塊對應(yīng)的測繪任務(wù)是選址測繪，測繪結(jié)果以平面地圖、高程圖、多比例地圖等形式呈現(xiàn)。第二個模塊對應(yīng)的測繪任務(wù)是勘測定界和地籍確權(quán)，測繪結(jié)果以地界勘測表、定界測繪圖、地籍測繪圖、界址坐標(biāo)測繪圖等形式呈現(xiàn)。第三個模塊對應(yīng)的測繪任務(wù)是建設(shè)規(guī)劃測繪、日照強度測繪、建設(shè)面積測繪，測繪結(jié)果以建設(shè)用地平面測繪圖、建設(shè)用地高程測繪圖、日照測繪分析圖表、建設(shè)規(guī)劃平面測繪圖、建設(shè)規(guī)劃立體測繪圖、建設(shè)面積預(yù)測圖表等形式呈現(xiàn)。第四個模塊對應(yīng)的測繪任務(wù)是放線測量和驗線測量，測繪結(jié)果以放線位置測繪圖、零層驗線測繪圖等形式呈現(xiàn)。第五個模塊對應(yīng)的測繪任務(wù)是核實測量和地下管線測繪，測繪結(jié)果以規(guī)劃核實現(xiàn)狀圖、竣工測量圖、地下管線測繪圖等形式呈現(xiàn)。

建設(shè)部門、消防部門、人防部門也是“多測合一系統(tǒng)”的主要用戶。其中，住建部門的測繪任務(wù)主要集中在建設(shè)面積的實際測繪方面；消防部門的測繪任務(wù)主要集中在防火分隔測繪和安全疏散通道測繪等方面；人防部門的測繪任務(wù)主要集中在人防面積測繪。

“多測合一系統(tǒng)”從土地資源及相關(guān)管理的需求出發(fā)，根據(jù)不同用戶的實際使用訴求設(shè)計功能應(yīng)用。其中，根據(jù)GIS技術(shù)建立信息化的地圖數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，從而提供相關(guān)的各項服務(wù)。應(yīng)用層的功能實現(xiàn)還是要取決于整合多個部門、多個環(huán)節(jié)、多個模塊的測繪數(shù)據(jù)，這就需要在數(shù)據(jù)層完成。

經(jīng)過多部門、多環(huán)節(jié)、多模塊的測繪數(shù)據(jù)整合，在“多測合一系統(tǒng)”平臺上呈現(xiàn)給用戶的是一張完整的GIS地圖信息，這也稱之為“一張圖”服務(wù)。在“一張圖”下，體現(xiàn)了各種類型的測繪數(shù)據(jù)，這也需要強大的后臺數(shù)據(jù)庫支持。這個后臺數(shù)據(jù)庫中包含的各類測繪數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)信息如圖2所示。

2 土地資源“多測合一系統(tǒng)”的功能實現(xiàn)

GIS是地理信息資源領(lǐng)域的先進技術(shù)，可以對各種與地理相關(guān)的地圖、數(shù)據(jù)、信息等進行綜合性管理，并可以以圖像的形式可視化展示，同時對圖像相關(guān)的各種數(shù)據(jù)信息進行調(diào)取，甚至可以參與復(fù)雜的仿真和計算。

因此，在“多測合一系統(tǒng)”的總體設(shè)計上，以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)框架，對各種測繪數(shù)據(jù)進行融合，從而可以在功能上實現(xiàn)“一張圖”整合效果。這樣的處理可以大大減少數(shù)據(jù)庫的存儲空間，還可以在不同需求的情況下對一張圖進行分解，為各自的需求提供不同的信息。在GIS技術(shù)框架下，多測合一體現(xiàn)為多種測繪數(shù)據(jù)的融合，即多張不同類型測繪數(shù)據(jù)圖的融合，其抽象意義上的表達如公式（1）所示。

（1）

式中：Map1為參與融合的第一種類型的測繪地圖；Map2為參與融合的第二種類型的測繪地圖；Map3為參與融合的第三種類型的測繪地圖；Mapn為參與融合的第n種類型的測繪地圖；MapE為融合后形成的一張圖。

按照上面的融合處理，得到的處理效果如圖3所示。

由此可見，在多測合一的處理下，不同類型的測繪數(shù)據(jù)分別進入不同的通道，從而融合為一張測繪總圖。高程測繪地圖、坡度測繪地圖、交通干線測繪地圖分別融合了不同的測繪信息，通過多測合一最終形成了宜居區(qū)域的測繪地圖，可以為區(qū)域內(nèi)的開發(fā)建設(shè)提供指導(dǎo)和借鑒。

從系統(tǒng)的設(shè)計角度來看，基于GIS技術(shù)的多測合一處理還可以最大限度地節(jié)省數(shù)據(jù)庫的存儲空間。根據(jù)實際測算，在GIS技術(shù)框架下，多張測繪圖融合成一張圖后，其存儲空間大小將減小到如公式（2）所示的范圍。

（2）

式中：n為參與多測合一融合處理的測繪圖總數(shù)；RAMn為n幅測繪圖分別獨立存儲時所占用的總空間；RAM為n幅測繪圖融合之后占用的總空間。

由公式（2）可知，經(jīng)過多測合一的處理，存儲空間大大降低，從而可以提高系統(tǒng)的存儲效率，減少硬件的開銷和投入。

3 土地資源“多測合一系統(tǒng)”的性能測試

在前面的工作中，對土地資源“多測合一系統(tǒng)”進行體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對其核心功能“多測合一”進行設(shè)計和展示。接下來，將對土地資源“多測合一系統(tǒng)”進行性能測試。首先，測試在多測合一系統(tǒng)下存儲各種測繪數(shù)據(jù)的存儲空間與常規(guī)土地資源信息系統(tǒng)對測繪數(shù)據(jù)的存儲空間的差異。

在測試中，選擇5個不同的工程案例。第一個工程案例中，常規(guī)系統(tǒng)分別對工程項目中的平面地圖測繪數(shù)據(jù)、高程圖測繪數(shù)據(jù)、地籍測繪數(shù)據(jù)進行獨立存儲，“多測合一系統(tǒng)”則對這三類數(shù)據(jù)進行GIS一張圖融合存儲。第二個工程案例中，常規(guī)系統(tǒng)分別對工程項目中的平面地圖測繪數(shù)據(jù)、高程圖測繪數(shù)據(jù)進行獨立存儲，“多測合一系統(tǒng)”則對這兩類數(shù)據(jù)進行GIS一張圖融合存儲。第三個工程案例中，常規(guī)系統(tǒng)分別對工程項目中的平面地圖測繪數(shù)據(jù)、高程圖測繪數(shù)據(jù)、日照強度測繪數(shù)據(jù)、建設(shè)面積測繪數(shù)據(jù)進行獨立存儲，“多測合一系統(tǒng)”則對這四類數(shù)據(jù)進行GIS一張圖融合存儲。第四個工程案例中，常規(guī)系統(tǒng)分別對工程項目中的平面地圖測繪數(shù)據(jù)、高程圖測繪數(shù)據(jù)、日照強度測繪數(shù)據(jù)、建設(shè)面積測繪數(shù)據(jù)、建設(shè)規(guī)劃平面測繪圖數(shù)據(jù)、建設(shè)規(guī)劃立體測繪圖數(shù)據(jù)進行獨立存儲，“多測合一系統(tǒng)”則對這六類數(shù)據(jù)進行GIS一張圖融合存儲。第五個工程案例中，常規(guī)系統(tǒng)分別對工程項目中的建設(shè)面積測繪數(shù)據(jù)、建設(shè)規(guī)劃平面測繪圖數(shù)據(jù)、建設(shè)規(guī)劃立體測繪圖數(shù)據(jù)進行獨立存儲，“多測合一系統(tǒng)”則對這三類數(shù)據(jù)進行GIS一張圖融合存儲。

5個工程項目的存儲空間對比柱狀圖結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，針對不同的工程案例，本文建立的基于GIS技術(shù)的“多測合一”系統(tǒng)的存儲空間都比常規(guī)土地資源信息系統(tǒng)低。

第二組測試是比較這5個工程項目的訪問時間。因為5個工程項目涉及的各種測繪信息和數(shù)據(jù)并不完全相同，且工程項目的規(guī)模大小也存在差異，所以不同工程項目之間的測繪數(shù)據(jù)讀取和訪問不能進行橫向?qū)Ρ?。但是，針對每一個工程項目，可以對比按照常規(guī)土地資源系統(tǒng)的各類測繪數(shù)據(jù)獨立存儲訪問和“多測合一系統(tǒng)”的測繪數(shù)據(jù)融合存儲訪問的訪問時間，其測試結(jié)果如圖5所示。

不同的工程項目經(jīng)過多測合一系統(tǒng)的融合處理后，測繪數(shù)據(jù)的存儲訪問所消耗的時間都明比常規(guī)土地資源系統(tǒng)的存儲訪問時間短。

通過存儲空間和訪問時間的2組測試可知，經(jīng)過GIS框架下的多測合一處理，土地資源信息的相關(guān)管理和維護降低了對硬件的需求且訪問效率更高，可以為土地資源信息的管理和日常事務(wù)辦理提供更大的便利。

4 結(jié)語

工程項目的復(fù)雜性會設(shè)計多個部門對土地資源的測繪，不同部門的測繪內(nèi)容、重點工作都各不相同，測繪結(jié)果也千差萬別。將各類測繪信息整合在一起，不僅可以提升存儲效率，而且也有助于各部門之間的土地資源信息共享和便捷訪問。因此，在GIS地理信息資源技術(shù)框架下進行土地資源的“多測合一系統(tǒng)”設(shè)計，具體內(nèi)容包括系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫模塊化處理、多測合一功能設(shè)計，并通過2組測試對系統(tǒng)性能進行驗證。

參考文獻

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