面向土地储备的移动信息系统设计与实现

张胜

(随县自然资源和规划信息中心 湖北 随州 441315)

随着全球城市增长的速度加快，土地资源成为地球越来越重要的组成部分。没有土地资源人类就无法发展，所以应树立有效、有计划地利用土地资源和城市土地储备体系的目标[1]。作为城市治理的初始阶段，土地收集与保护对加强土地改革与控制、规范土地市场行为、增加土地利用、提高资源利用效率、增加公共收入、提高经济水平有着越来越大的影响。

1 研究意义

由于土地储备工作的广泛性和专业性，目前在市县一级建立土地储备的进程得到了部门间协同的帮助，其中包括原始土地类型审查、现状土地类型调查、土地类型第二次调查[2]。城市土地利用总规划比较、土地利用总规划比较、森林管理规划比较等。

通过平台和平台内的“一张图”系统，决策者可以查找所有土地的信息，包括文本信息、地理基线信息、内容数据和其他文件材料，这些资料可以为决策者分析项目和数据提供可靠的支持。

1.1 信息集成

整合土地储备的各种数据，跟踪土地储备项目的基本地理信息、土地利用、地块利用、土地流转、农业用地、土地储备、不动产基本信息和其他电子档案信息，确保土地信息的整合[3]。

1.2 协同办公和移动办公

使用移动终端，可以轻松搜索、查看土地图像，查看土地的当前使用情况和未来规划，以及其他项目资源。这有助于有效、准确地审查项目，并根据实际情况及时完成相关工作任务。同时，通过平台实现团队沟通与合作、汇报、任务分配等功能，实现高效办公[4]。

1.3 标准化数据存储检索

建立健全的制度，严格规范土地保存、项目进度、电子化整理和项目档案保存流程，通过标准程序配置土地库存登记册，建立数据标准和标准化组织，建立统一的大型储备模式，所有城区储备地都按照统一的标准纳入储备数据库。

1.4 GIS技术支持

利用地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术，在现代智能系统的支持下，收集、汇集、储存、分析、计算和提取城市土地储备的各种三维数据。除了有效保存和管理大量地理信息外，地理信息系统还可以快速分析保存的地理信息，解决以图形形式直接向决策者提供系统数据处理结果等数据问题，更好地分析和检索与城市有关的地理信息[5]。

2 系统需求分析

基于GIS的土地储备一张图系统建设内容包括数据库、项目管理、土地储备一张图、综合事务分析、移动办公模块等。

具体建设内容如图1所示。

图1 平台建设内容

3 系统设计

3.1 系统总体架构设计

图形系统的通用体系结构由两个主要组件组成：客户端和服务器。移动客户端访问远程服务器，这些服务器可以根据不同的用户权限提供系统操作。系统设计了一个客户端/服务器（C/S）架构，这是一个Android客户端，使用Android系统中包含的SQLite数据库作为数据缓存，具体架构设计见图2。服务器有两种方法来处理服务器响应，一旦客户端和服务器之间建立了通信，并且客户端必须执行与GIS相关的操作，客户端首先通过Web 服务器请求访问，Web 服务器处理相关请求并向GIS 服务器发送有关GIS 请求的信息。GIS服务器处理GIS请求并返回响应信息，并通过网络服务器将其发送给客户端。如果未执行SIG 请求，则客户端和服务器之间的通信仅发生在Web服务器和客户端之间。SQL Server支持IIS Web服务器。作为后端服务器，GIS 服务器实际上是一个ArcGIS 服务器。在该系统中，GIS 服务器提供链接到基于数据的移动地图服务的地图服务，如SQL Server 空间数据库（通过SDE连接）或允许移动电话访问GIS数据的地图文档。在文章中，Windows Server 2018网络服务器和GIS服务器装配在同一台主机上。

图2 系统总体架构设计

3.2 空间数据库设计与建立

空间数据库是地理信息系统中最基本和最重要的组成部分。空间数据库是基于数据库管理系统中对属性数据和空间数据正常管理的需要。这可以看作是存储在物理环境中的相关地理数据的总和，其中大部分存储在具有特定结构的文件中[6]。

空间数据主要由图形数据和相应的属性数据组成，分为点数据、线数据和面数据。属性数据是为将属性信息映射到不同空间而设计的图形数据的有效补充。经过数字处理、投影变换和空间插值，这些图及其属性形成了大量的数据，形成了系统的空间数据库。该系统的空间数据库包括城市总体规划、土地使用规划、土地使用许可证、土地所有权图、林权图、土地储备、住房拆迁数据、土地储备资金等。

3.2.1 数据组织

基于空间数据的时空连续性和透明度，建立了系统地理信息数据库，将土壤信息数据按层次和子项目进行组织。具有相同含义和物理形式的空间地理元素存储在相同的数据层中，以形成特定元素的主题元素记录。同时，各种专业数据形成了整个数据库和空间数据库的所有元素，利用GIS数据管理功能和GIS技术可以反映信息数据的真实性。

3.2.2 数据层次结构

土壤空间数据库主要由两部分组成：一是地理要素的属性数据；二是其对应的空间定位数据。GIS 系统的重点关注对象是具有拓扑关系的地理空间实体，点数据、线数据、面数据三大基本要素和相应的空间作用域共同组成地理空间实体，其中点、线、面三大要素是设计空间数据库的依据。

4 系统实现与应用

4.1 开发平台搭建与运行环境

本系统采用C/S 架构模式设计，考虑到服务器与客户端之间需要双向传输数据且格式多样化，以及HTTP传输协议的无连接、无状态、灵活性高的特点，传输数据格式可结合JSON 数据结构，易解析轻量数据，一种比较易扩展、灵活性强的数据转换结构。故本系统采用两者结合进行数据双向通信。客户端数据库存储采用SQLite 数据库为本系统客户端的主要数据库，这是Android 系统本身自带的数据库，具备高效性、可靠性、轻量型等特点，便于管理并储存必要的临时数据。服务器端数据库采用SQL Server 数据库，该数据库不仅可以作为业务逻辑的信息数据库，还可以作为GIS 数据处理的空间数据库。本系统在Android Studio集成开发环境进行功能开发，GIS 服务器在部署过程中已经实现了部分GIS功能，GIS处理功能开发主要集中在客户端上。基于Android 4.0.4平台、ArcGIS API for Android开发包、gson2.1组件，在Android Developer Tools v21集成开发环境进行客户端功能开发。

4.2 数据源处理

本系统充分利用电子地图、影像图、城市总体规划、土地总体规划等基础数据，并结合对年度土地储备计划、机关事业单位不动产权属分布图、储备存量地块等专题数据进行各种叠加分析。

4.2.1 基础地理图件建设的技术方法

基础地理图件整理与建库的内容包括全市范围和示范区、重点地区不同比例尺的行政区划、交通（公路铁路）、水系、地形地貌、植被等基础地理和测绘数据，通过格式转换、坐标转换、数据拼接、数据入库（操作库）、数据切片和金字塔处理与信息发布，形成统一的基础地理本底数据库。基础地理图件整理与建库的技术路线可以划分为4个部分，具体见图3。

图3 基础地理图件整理与建库的技术路线

4.2.2 遥感栅格数据建设的技术方法

遥感栅格数据整理是指收集、整理全市范围小比例尺遥感影像和数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）空间数据，以及示范区、重点地区大比例尺遥感影像和DEM空间数据，通过格式转换、坐标转换、影像拼接、数据入库（操作库）、数据切片和金字塔处理以及信息发布，形成统一的遥感影像与DEM 本底数据库，并集成到土地储备一张图系统。

4.2.3 属性专题数据建设的技术方法

通过为不同的业务开发数据上传模块或脚本程序，将原始数据导入库中进行检查、组织、优化、上传、过滤、集成，并将属性数据导入底层数据库。它可以上传到操作数据库。对于无法自动处理的问题，有必要将自动和手动方法结合，进行手动修改和处理，以确保数据集成和存储的质量。

4.2.4 空间专题数据建设的技术方法

空间专题数据的处理流程和方法为：数据格式转换、数据入库（基础库）、数据拼接、渲染、数据切片、数据检查、切片数据入库和拼接检查后的矢量数据入库（操作库：数据产品库）、相关图件（最终出图效果图、平面图等）入库（基础库）、图件三维查询。

4.3 运行效果

系统运行界面如图4所示。

图4 系统运行界面

5 结语

本研究结合国土土地储备的工作实际，从满足用户进行土地储备决策实际需求出发，基于目标用户分析和应用背景分析建立系统功能需求分析，在已有地形图、城市利用总体规划、土地利用总体规划空间数据的基础上，根据类似系统开发的成熟技术，采用C/S架构、移动GIS、GPS定位与导航技术，基于土地储备开发一张图信息系统，通过系统即可获取土地储备相关所有信息，提高土地储备信息共享应用水平，辅领导进行项目决策分析。