（地图学与地理信息系统专业论文）基于arcgis+server的土地登记管理系统.pdf

中南大学硕士学位论文 摘要 摘要 国土资源管理的信息化是“电子政务 的重要组成部分，土地登 记是国土资源管理的基础。土地登记管理系统需要完成海量地籍数 据、图件和文档资料的输入、存储、管理、查询、变更、传输，为各 级领导审批提供图文档案，为社会各界提供地籍信息服务，实现地籍 资料的公开查询，完善网上双向互动式服务体系，满足社会公众对国 土资源信息的需求。因此土地登记的网络化是系统发展的必然趋势。 a r c g i ss e r v e r 将高级的g i s 功能引入到网络环境中，既考虑了局域 网内的高效访问，又考虑了广域网上的松散耦合集成，是e s r i 公司 推出的最新的网络开发平台，有着广泛的应用前景。本文研究了 a r c g i ss e r v e r 的土地登记管理系统的设计与开发。主要研究工作和 成果如下： ( 1 ) 深入研究了a r c g i ss e r v e r 的体系框架以及技术实现方法， 选择采用三层b s 体系结构，a r c g i ss e r v e r 作为开发平台，以实现 高级w e b g i s 服务，如要素标注、地图编辑等功能。兼顾了局域网 内的高效访问和广域网上的松散耦合集成。 ( 2 ) 探讨了空间数据和非空间数据的组织方法，设计了一种利用 a r c s d e 空间数据通道将空间数据存放在s q ls e r v e r 数据库中存储、 管理，将空间数据和非空间数据存储在相同的数据库，通过d 将两 种数据关联，为系统提供完整的数据服务。 ( 3 ) 设计了一种基于b s 的土地登记管理系统。在分析比较土地 登记的流程与分类的基础上，优化了登记流程。利用a r c g i ss e r v e r 平台和c 拌开发语言构建了一个b s 土地登记管理系统。实现了地籍 信息网络发布、空间信息查询、地图编辑等g i s 功能模块。 ( 4 ) 通过发布网站系统试运行，检验了该系统的各项功能均能够 通过浏览器端实现，证明了该系统设计方案的正确性和可行性。 关键字：a r c g i ss e r v e r ，b s ，土地登记管理系统，g i s 中南大学硕士学位论文 a b s r l a c t a bs t r a c t l a n dr e s o u r c e s m a n a g e m e n t i sa l l i m p o r t a n tp a r t o ft h e e g o v e r n m e n t ，a n dl a n dr e g i s t r a t i o ni st h ef o u n d a t i o no fl a n dr e s o u r c e s m a n a g e m e n t i ti sn e e d e dt oh a v et h ef o l l o w i n gf u n c t i o n s ：i m p o r t i n g 、 s t o r i n g 、m a n a g i n g 、q u e r y i n g ，u p d a t i n g 、t r a n s p o r t i n g c a d a s t r a lm a p sa n d d o c u m e n t a t i o n s ，p r o v i d i n gc a d a s t r a li n f o r m a t i o nt ot h ep u b l i c ，s u p p o r t i n g r e g i s t r a t i o no n l i n e ，e t c t h e r e f o r et h el a n dr e g i s t r a t i o ns y s t e mb e c o m e s f a c i n gi n t e m e th a st h em a i nt r e n di nt h ew o r l d a r c g i ss e r v e rb r i n g s h i g h - l e v e lg is f u n c t i o n si nt h en e t w o r ke n v i r o n m e n t i tn o to n l yh a s h i 曲l ya c c e s s i n gs p e e do nl a n ，b u ta l s oh a sl o o s ec o u p l i n gi n t e g r a t i o n o nw a n a r c g i ss e r v e ri st h el a t e s tn e t w o r kp l a t f o r mw h i c hi s d e v e l o p e db ye s r ia n di th a sg o o da p p l i c a t i o np r o s p e c t t h i st h e s i s s t u d i e st h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n tm e t h o do ft h el a n dr e g i s t r a t i o n m a n a g e m e n tb a s e do na r c g i ss e r v e r t h em a i nw o r kh a sb e e nd o n ea s f o l l o w i n g ： ( 1 ) i nt h i st h e s i s ，a f t e rs t u d y i n go nt h et e c h n o l o g yo fa r c g i s s e r v e rs y s t e m ，t h ea u t h o rc h o o s e st h r e el e v e lb sa r c h i t e c t u r ea n d a r c g i ss e r v e ra st h ed e v e l o p m e n tp l a t f o r mt or e a l i z et h eh i g hf u n c t i o n so fw e b g i s ，e g ，l a b e l i n go ft h em a i nf e a t u r e ，m a pe d i t i n g ，e t c i tn o to n l yh a sh i g h l ya c c e s s i n gs p e e do nl a n ，b u ta l s oh a sl o o s ec o u p l i n gi n t e g r a t i o no nw a n ( 2 ) i nt h i st h e s i s ，w i t hd i s c u s s i n gt h eo r g a n i z a t i o nm e t h o do f s p a t i a ld a t aa n dn o n - s p a t i a ld a t a ，t h ea u t h o ri n t e n d st o s a v ea n dm a n a g es p a t i a ld a t ai ns q ls e r v e rd a t a b a s et h r o u g ha r c s d e t h i sm e t h o da c h i e v e st os a v et h et w ok i n d so fd a t ai nt h es a m ed a t a b a s ea n da s s o c i a t e st h e mw i t hi d ，i tp r o v i d e st h ec o m p l e t ed a t as e r v i c ef o rt h e s y s t e m ( 3 ) i nt h et h e s i s ，t h ea u t h o rd e s i g n sal a n dr e g i s t r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nb s b a s e do na n a l y z i n ga n dc o m p a r i n gt h e f l o wa n dc l a s s if i c a t i o no fl a n dr e g i s t r a t i o n ，a n dt h e no p t i m i z e st h er e g i s t r a t i o nf l o w e m p l o y i n gt h ea r c g i ss e r v e rp l a t f o r mw i t hc j 6 d e v e l o p m e n tl a n g u a g e ，t h ea u t h o rc o n s t r u c t sal a n dr e g i s t r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m t h i ss y s t e mc o n t a i n ss e v e r a lg i sf u n c t i o n a lm o d u l e s l l 中南大学硕士学位论文 a b s r t a c t s u c ha si s s u i n gc a d a s t r ei n f o r m a t i o nn e t w o r k 、i n q u i r i n gs p a t i a li n f o r m a t i o n 、e d i t i n gm a p ( 4 ) a f t e ri s s u i n gt h a tt h ew e b s i t es y s t e m ，t h ea u t h o rt e s t se a c hf u n c t i o no ft h i ss y s t e m t h i ss y s t e mc a nb er u ns m o o t h l yb yu s i n g b r o w s e r i tp r o v e st h a td e s i g ni sc o r r e c ta n df e a s i b i l i t y k e yw o r d s - a r c g i ss e r v e r ，b s ，l a n dr e g i s t r a t i o n m a n a g e m e n t s y s t e m ，g i s 1 1 1 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注 和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究 成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用 过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文 中作了明确的说明。 作者签名：蔓赴日期：雌月卫日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位 论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。 同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学 位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：三玺堑导师签名盛峨期：j 竺乒年上月坐日 中南大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 土地登记 1 1 1 土地登记概述 第一章绪论 土地登记( l a n d r e g i s t r a t i o n ) 也称土地权利登记，是指由国家专门机关依 法对土地的各项权利实行登记的制度【l l 。根据土地登记规则第二条规定， 国家依法对国有土地使用权、集体土地所有权、集体土地使用权和土地他项权利 的登记。土地他项权利是指土地使用权和土地所有权以外的土地权利，包括抵押 权、承租权以及法律、行政法规规定需要登记的其他土地权利【2 l 。土地登记分为 初始土地登记和变更土地登记。初始土地登记又称总登记，是指在一定时间内， 对辖区全部土地或者特定区域的土地进行的普遍登记。变更土地登记，是指初始 土地登记以外的土地登记，包括土地使用权、所有权和土地他项权利设定登记， 土地使用权、所有权和土地他项权利变更登记，名称、地址和土地用途变更登记， 注销土地登记等1 3 j 。 土地属于不动产，位置固定，不可移动性是其作为不动产区别于动产的一个 最根本的特征，决定了土地交易的对象实质上并非土地实物本身，而是有关土地 的各种权利，包括所有权、使用权、土地他项权利等。土地登记确认了土地权属 关系，是维护土地和社会主义公有制，维护土地权利人合法权益的重要法律保障。 通过土地登记，明确了国家所有土地和集体所有土地的产权范围，确认了依法使 用土地的土地使用者和土地使用权，在此基础上，理清了土地所有权和土地使用 权的产权关系，界定了国家，集体，和个人在土地上的权益范围，由于土地权利一 经土地登记即产生法律效力，受法律保护，任何单位和个人均不得侵占【6 1 。从而， 为维护土地的社会主义公有制，维护土地权利人的合法权益提供了重要的法律依 据和保障。 随着国土大面积调查工作的全面展开和土地登记管理工作分类日益细化，各 种外业调查测量数据，不同比例尺的图像文档数据急剧增加。特别是城市建设的 空前发展以及土地有偿使用法规的实施，使得地籍变更日益频繁、地籍信息量也 越来越大，对土地登记管理提出了更高的要求。面对如此数量巨大、来源多样、 变更频繁的信息，传统的登记管理方法愈发不能满足现代化土地登记管理的需 要。此外，国民经济的迅猛发展，迫切要求各级国土部门为国家提供准确的数量、 质量和土地利用现状等信息【7 1 。因此，应用现代先进的科学技术和手段，建立科 学的土地登记管理体系，为合理利用土地资源，进行土地规划、登记、利用、税 中南大学硕士学位论文第一章绪论 收等提供有关基础资料和科学依据，传统的纸质办公方式极大程度地降低了办公 效率，阻碍资源信息共享，土地登记管理系统的建立势在必行。 土地登记管理系统( l a n dr e g i s t r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ) 是地籍管理信息系 统的重要组成部分【1 丌，它是在计算机和遥感限s ) 、全球定位系统( g p s ) 和地理信 息系统( g i s ) 等现代技术的支持下，以“宗地为核心实体，实现包括土地登记 信息的采集、输入、存储、检索、处理、传输、综合分析、辅助决策以及结果输 出的管理系统。当前，土地登记信息系统的发展趋势是利用g i s 对空间数据和 非空间数据进行无缝集成，既解决海量数据的管理问题，又解决g i s 数据操作 的并发控制问题。但是，在目前的开发和应用来看，大部分土地登记信息系统停 留在传统的单机版下，并没有解决数据共享和为公众服务的目的嗍。 1 1 2 网络土地登记 土地登记主要分为土地登记申请、地籍调查、权属审核、注册登记、核发或 更改土地证书五个步骤。土地登记是政策性强、办理时间长、业务流程复杂的一 项工作。目前，国内外大多数系统在地籍管理信息系统体系结构上基本采用单机 版模式。c h r i tl e m m c n 、v a no o s t e r o m 等分析了现代技术对地籍管理信息系统的 影响，提出基于i n t e m e t i n t r a n e t 的地籍管理信息系统将是未来地籍发展的一个重 要方向【7 】。 网络技术的飞速发展，面向网络一体化土地登记管理信息系统建设与研究成 为当前地籍管理信息系统研究的热点问题之一。随着全国“数字国土 工程的启 动与实施，组建现代化的、适应时代要求的土地登记管理系统显得尤为迫切。传 统c s 模式的系统已经不能满足国土资源部门的综合应用，虽然b s 模式开发的 系统在硬软件上都有局限性，网络化、大数据量管理、多用户并发、数据共享、 决策分析应用、公众信息服务以及深入应用方面尚存在一定问题，地籍信息大范 围的应用和扩展受到限制。但是，网络土地登记系统的优越性也是不言而喻的。 基于网络的土地登记管理系统脱离了地域限制，提供了土地远程申请的功能，土 地申请用户利用网络提交申请资料和相关证明，及时掌握申请审批情况，通过了 审批才需到指定办公地点提交书面材料和缴清相关费用，节约了申请用户的时间 和劳力。行政办公人员在外出过程中，只需通过浏览器查看网站，登录具有办公 权限的用户账号即可办公，完成业务流程中的任何工作，无需再安装任何软件， 客户端零负担的形式使得异地办公变得非常轻松，即使行政人员无需携带便携电 脑，避免了办公流程中因人员外出，无法使用办公系统而造成的工作滞待。 2 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 1 2 网络土地登记现状 1 2 1 国外网络土地登记发展 基于网络的土地登记系统是一项技术性、政策法律性、实效性都很强的工作。 一些发达国家早己开始建立基于i n t e m e t i n t r a n e t 等技术的土地登记与查询信息 系统。 德国早在1 9 8 3 年将各州土地登记的全部内容按统一的格式输入自动化地籍 册数据库，使用者可随时以人机对话的方式对数据库进行检索、查询等，并迅速 提供准确、现势的土地登记资料，直接服务于政务决策和私人土地交易以及土地 供应计划、农业税收等国民经济各部门【3 j 。 芬兰的土地信息已有近5 0 0 年的积累，近些年来该国也没有停止在土地资源 信息化方面的步伐。1 9 9 9 年芬兰土地测量署( n l s ) 完成了覆盖全国的矢量化图件 数字存储工作，并开始改造之前建立起来的信息系统。n l s 选用了s m a l lw o r l d g i s 软件作为系统开发工具，并在1 9 9 5 年到1 9 9 7 年期间完成了系统的软件开发 工作。在设计和开发新的系统j a k o ( 芬兰语“土地清册 的缩写) 过程中，特别 重视系统信息服务的有效性和多样性，在技术上充分利用了目前先进的数据库和 g i s 技术，功能得到了很大的提高，尤其值得一提的是，n l s 每年完成大约2 0 万个地块的测量和有关数据的更新、维护工作。j a k o 系统的数据采集部分包括 从地籍测量到数据处理、登记的全过程，从而大大提高了数据采集、更新的效率。 j a k o 系统的另一个显著特点是i n t e m e t 服务功能，n l s 以外的用户可以通过 i n t e m e t 按照地块标识号进行土地信息查询1 1 3 1 。 在荷兰，负责土地信息管理与服务的机构是地籍署。由于职能的变化，近年 来一直重视业务发展战略与信息技术政策之间的关系研究。一方面，其业务发展 要最大限度适应客户对土地信息的需求；另一方面，技术政策要跟上国际信息技 术发展的步伐。在这种背景下，其土地登记管理系统的业务建设发生了新的变化， 即充分利用了先进的g i s 和数据库技术，在国家地理信息基础设施建设的框架 下，向公众提供了在线土地信息服判乃j 。 具备一定专业知识的客户可以用终端仿真技术查询数据库。这种运作模式和 技术框架的优点是成本低、稳定。但是用户希望采用更简单易用的新技术，来取 代已经过时的终端仿真技术。目前采用的是一种临时性的技术解决方案，即提供 w e b 环境下的基于终端仿真技术的信息查询服务。 3 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 1 2 2 国内现状 近些年来，我国在土地登记管理的信息化和专业化上得到了长足的进步， 但相对于国外来说，我国的发展还是相对缓慢，技术相对落后。2 0 世纪8 0 年代， 我国开始运用计算机技术对土地资源信息进行了系统的管理，进入9 0 年代，土 地登记管理系统得到了快速发展，这主要得益于政府管理部门和科研机构所对此 的认识加深，以及g i s 技术和计算机技术的发展，此外，商业投入也为我国的土 地登记管理发展起到了一定的推动作用。 2 0 0 1 年，深圳市国土资源局信息中心应用g i s 技术、关系数据库技术、海 量数据处理技术、网络技术开发了深圳市建设用地审查报批系统。该系统基于网 络的窗口受理、审批、发布过程，并实现土地划拨、出让、租赁等日常审批工作， 有效地解决了建设用地审批过程中各种条件下的自动流转审批，实现了建设用地 审批和发证的无纸化办公、网上办文。 2 0 0 2 年底，国土资源部信息中心主持完成了图文一体化的国家级建设用地 审批管理信息系统的开发，实现了建设用地项目受理、主办司局审查、会审司局 审查、部长审批全流程的电子化、网络化办公和基于土地利用规划数据、土地利 用现状数据、遥感影像数据的用地辅助审查，各级领导能对项目办理情况进行实 时跟踪与督办，能对部用地审批情况和省级备案情况进行各项实时统计、汇总和 分析【1 4 1 。 2 0 0 3 年，浙江省建设用地审批管理信息系统项目启动，系统采用了g i s 技 术、网络技术，由省、市、县三级子系统组成，通过国土资源主干网络实现各级 系统间连接，实现信息的远程交换与共享。系统内容主要包括单独选址项目、城 市分批次项目、建设用地预审项目、具体项目供地项目、违法用地补办项目、盘 活农转用项目、征用集体存量土地项目、土地开发、整理、复垦项引1 5 j 。 2 0 0 5 年江苏省国土资源厅设计开发江苏省省级建设用地审批管理信息系 统，并正式投入运行1 1 6 j ，该系统与2 0 0 4 年江苏省国土资源厅统一部署开发并投 入使用的市、县级建设用地报件系统成功衔接过渡，实现了从市、县( 市、区) 建设用地审查报批报件的编制、审查和呈报，到省国土资源厅电子政务中心接收、 各业务处室审查流程的网络化，进一步规范了省国土资源厅建设用地会审的办事 程序，严格了建设用地审查报批和审批制度，规范了建设用地审查报批数据的标 准，促进了省国土资源厅各业务处协同工作与数据共享。 2 0 0 9 年2 月，在国土资源部与银监会联合组织的银行国土信息查询系统试点 工作启动暨培训会上，国土资源部副部长王世元和银监会副主席王兆星共同宣 布，广州、长春、鞍山、宁波、齐齐哈尔成为首批试点的5 个城市，实行土地登 4 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 记信息联网查询系统，首次提出了跨城市共享数据的口号，进一步推动了土地信 息网络化的前进的脚步。 在发展的过程中也发现很多问题。在实现网络地籍浏览的时候，由于现阶 段浏览器本身不支持各种格式的图形，土地登记离不开图形，必须提供一种方法， 使浏览器能够无障碍的浏览图形。因此目前土地登记方法基本主要是基于c s 结 构的单机版管理系统，对于基于b s 结构，特别是能够通过互联网协议访问的系 统尚处在起步阶段。数据管理方面，目前土地登记数据标准、规范、数据库的建 设标准难以统一。空间数据和非空间数据的联系紧密度不高，存储不合理，造成 很多资源浪费。基于网络的开发需要不同的开发语言和开发工具，这些语言相互 衔接不很大，因此要w e b 开发人员同时掌握很多种开发语言很困难，而且各个 开发软件的耦合性较低，注定w e b 开发了需要团队的支持，各司其职，协调统 一，这势必需要较高的人力成本。系统后期的调试也需要有专人操作，后期完善， 系统管理，数据库维护，这些都是必不可少。此外系统的安全性和多线程访问也 是需要解决的问题。 我国目前开发的地籍系统，主要以登记为核心的土地登记系统，以土地利 用现状调查为核心的土地资源信息系统【1 1 】。这些系统以服务社会为目标，实现土 地信息的共享，提高土地登记管理的质量、效率和水平，为上级领导和有关部门 提供快速准确的土地信息查询服务、为土地使用者提供快捷的、全面的服务。 1 3 基于b s 的土地登记管理系统特点 1 3 1 基于三层b s 的结构体系及优点 目前，典型的基于w e b 的g i s 技术平台是建立在三层客户栅服务器结构体 系下，三层结构分别是数据库服务器、应用服务器和客户机，如图所示其对应的 软件层为i l 。 ( 1 ) 客户层( 表示层) ，即客户机上的g u i 应用，配有网络浏览器或可执行 程序，一般不在客户层存放业务逻辑或存放很少。负责人机界面的交互，可以是 各种应用程序或浏览器，一般系统采用常用浏览器，利用标准的h t m l 语言， 实现在线登记管理。 ( 2 ) 中间层( 业务逻辑层) ，由应用服务器或w e b 服务器实现，中间层提供 业务逻辑、事务调度，以及与数据库有连接的机器，充当客户与数据库之间的桥 梁，c o m 或j a v a b e a n s 对象嵌入其中，提供业务逻辑。中间层为三层应用提供 了伸缩性，也提供了与客户通信的安全性。 ( 3 ) 数据库层，主要为o r a c l e 、s q ls e r v e r 等关系数据库系统，负责对数据 5 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 库的管理及维护，包括对数据库的存储、组织和数据备份。 客户层 中间层 数据库层 图1 - lb s 三层结构 在三层b s 结构中，每一层支持应用程序的一个独立部分。客户层完成显示 逻辑，应用服务器完成业务处理逻辑，而数据库服务器完成数据存取逻辑。在事 务处理过程中，每个客户机只向应用服务器发出一个请求，这就减少了网络通信 和竞争。每个应用程序的业务逻辑部分由该程序的所有用户共享，这就更好控制 业务逻辑，大大简化了变化的实现。另外，应用服务器和数据库之间是一定数目 的常连接( 用户不必做连接和断开数据库的操作，这一点大大减轻了数据库的负 担) ，而且客户请求的是应用服务而不是数据请求，所以随着用户的增加，三层 b s 结构更加有效并容易扩展。在这个技术框架下，可以提供了分布式g i s 计算 环境与技术平刨墙】。 1 3 2 w e b gis 服务平台 国外常用的w e b g i s 平台有e s 融公司的a r c l m s 和a r c g i ss e r v e r ，m a p l n f o 公司的最新地图服务平台m a p x t r e m e 、i n t e r g r a p h 公司的o e o m e d i a w e bm a p 、 a u t o d e s k 公司也推出了m a p g u i d e 。国内的主要有，武汉吉奥公司的g e o s u r f , 北 京超图公司新近推出的s u p e r m a pi s n e t 等【2 们。 在综合比较常用平台的开发难度，平台稳定性和对硬件要求等方面之后，本 文将采用e s r i 公司开发的a r c g i ss e r v e r 9 2 作为开发平台。归结原因在于以下 几方面： a r c g i ss e r v e r 支持g m l 3 0 相关规范以及o g c 的w m s ( w e bm a ps e r v i c e ) 和w f s ( w e bf e a t u r es e r v i c e ) 接口，通过其w e ba p p l i c a t i o n 和w e bs e r v i c e 构架， 在b s 模式下，可在普通正浏览器环境中获得类似a r c i n f o 的专业空间数据管理 和g i s 分析功能，使g i s 应用系统在分布式环境下的数据共享和互操作成为可 能，还提供后台服务功能扩展机制，支持a r c g i se n g i n e 开发组件包对其进行空 6 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 间数据管理和分析功能扩展，区别于a r c i m s 只能在客户端和连接器( c o n n e c t o r ) 端进行浅层次的功能定制和表现层的客户化【2 1 1 。 a r c g i ss e r v e r 的最大贡献在于将高级的g i s 功能引入到网络环境中，既考 虑了局域网内的高效访问，又考虑了广域网上的松散耦合集成。a r c g i ss e r v e r 提供了创建和配置g i s 应用和服务框架，使得基于它来构建地理信息服务变得 十分简单【z 2 1 。a r c g i ss e r v e r 提供了两种a p i 来获取a r c g i ss e r v e r 服务以适应不 同的开发环境中使用，a r c g i ss e r v e rs o a p a p i 和a r c g i ss e r v e r a r c o b j e c t s ，前 者基于s o a p 协议，适用于i n t e m e t 远程获取a p i ，后者基于局域网来进行开发。 1 4 研究思路 本研究在借鉴国内外土地登记管理系统研究经验的基础上，为了更好的解决 土地登记管理网络办公，在土地登记发证流程、b s 技术，a r c g i ss e r v e r 应用 开发框架的技术支持下，探讨了土地登记管理信息服务理论体系与系统的设计方 案。 图1 2 研究思路 1 5 论文组织结构 本论文共分为五章，论文结构和主要内容如下： 第一章，介绍土地登记和基于b s 的土地登记管理系统，国内外研究发展现 状，论文研究思路及论文组织结构。 第二章，介绍a r c g i ss e r v e r 体系结构，网络配置方案，开发的关键技术。 第三章，介绍土地登记流程和分类，阐述系统结构和功能模块，设计数据库， 创建网络服务。 第四章，系统实现方法。 第五章，系统试运行。 第六章，论文取得的成果、不足、进一步的工作和展望。 7 中南大学硕士学位论文第二章a r c g i ss e r v e r 简介 第二章a r c g lss e r v e r 简介 2 1a r c g i ss e r v e r 概述 a r c g i ss e r v e r 是e s r i 公司推出的为了企业构建完整的地理信息系统的综 合g i s 软件平台。a r c g i ss e r v e d 2 于2 0 0 7 年1 1 月9 日正式上市，是用于构建 集中管理、支持多用户的企业及g i s 应用的平台。a r c g i ss e r v e r 提供了丰富的 g i s 功能，例如地图、定位器和用在中央服务器应用中的软件对象】。 a r c g i ss e r v e r 是一个发布g i s 应用程序的综合平台，支持的g i s 软件可以 集中管理并且支持多用户。a r c g i ss e r v e r 提供了创建和配置g i s 应用程序和服 务的框架，这样可以满足各种客户端的各种需求。a r c g i ss e r v e r 是一套后台基 于a r c o b j e c t s 搭建的强大的b s 开发工具。它既可以像a r c i m s 那样轻松的提供 在线地图发布和在线地图浏览的功能，而且可以像a r c m a p 那样提供在线的地图 分析和地图编辑功能【2 引。 a r c g i ss e r v e r 是面向开发者而不是最终用户，它提供给开发者创g i sw e b a p p l i c a t i o n 和w e bs e r v i c e 的框架，这些应用及服务的客户端可以是基于浏览 器的w r e b 应用，也可以是a r c g i sd e s k t o p 或a r c g i se n g i n e 应用。a r c g i ss e r v e r 的服务器对象就是a r c o b j e c t s 对象，因此利用a r c g i ss e r v e r 创建的w e ba p p l i c a t i o n 和w e bs e r v i c e 是构建在a r c o b j e c t s 基础之上，通过对a r c o b j e c t s 的 开发与扩展提供高级g i s 功能【2 5 1 。a r c g i ss e r v e r 可以实现所有a r c e n g i n e 可以 实现的功能，包括一些高级的g i s 功能，比如空间分析等。 2 2a r c g i ss e r v e r 体系结构 a r c g i ss e r v e r 是一个分布式系统，可以分别部署在不同的机器上，它们分别在 进程的管理、启动和关闭以及对象运行的服务器的负载均衡方面各自扮演着特定 的角色。如图所示，a r c g i ss e e r 由g i s 服务器、w e b 服务器、w e b 浏览器、桌 面产品四部分组成。 8 中南大学硕士学位论文 第二章a r c g i ss e r v e r 简介 ， 够 国w 一” m s i ) uz i ：“ 1 1 图 la r e g i s s e r v e r 体系结构囤【2 7 i ( 1 ) g i s 服务器：宿主和运行服务嚣对象的服务罂由一个s o m 和一个或多个 s o c 组成。g i s 服务器为a r c o b j e c u 能在一个集中的、共享的服务器中运行提 供了一个灵活的环境，用户可以在局域网内直接使用g i s 服务器提供的 a r c o b j e e t s 组件对象。由于m e o b i e e t s 组件对象是基于二进制标准的程序块，因此 局域网内a m g i s s e r v e r 具有较高的访问与执行效率。 服务器对象管理器( s e r v 盯o b j e c tm a n a g e r , s o 旧是一个w i n d o w s u n i x 服务 进程，它管理着一组分布在一个或多个服务器对象容器( s e r v c ro b j e c tc o n t a i n e r , s o c ) 机器上的服务器对象1 2 ”。当应用程序通过l a n 或w a n 连接到a m g i ss e r v e r 的时候。实际上是连接到s o m ，连接时提供的参数是s o m 所在机器的名称或碑地 址。服务器对象真正运行在s o c 机器上，s o c 是由s o m 来控制启动或停止。可执 行的s o c 内部是多线程的，支持多个并发的服务器对象。w i n d o w s 支持多线程在多 c p u 上的自动分配这样s o c 可以充分利用多c p u 资源提高对象服务性能。 ( 2 ) w e b 服务器：w e b 应用和w e bs e r v i c e s 运行在其上，使用g i s 服务器上的服务 器对象，如图2 所示。其核心是应用程序开发框架( a p p l i c a t i o n d e v e l o p e r f r a m e w o 咄 a d f ) ，a d f 分n e t a d f 和j a u a a d f 两大部分。a d f 在a r e o b j e c t s 代理( p r o x i e s ) 基 础上，进行t a r e o b j e c t s 组件对象接口的进一步封装同时为w e b 应用提供了丰富 的界面元素，允许用户方便地构建和部署w e b 应用和w e b 服务唧j 。 ( 3 ) w e b 浏览器：用户通过使用i n t e m e t 浏览器来连接使用a r c g i ss e r v e r 。开发 萋i 一谤 州 一 慧扩 中南大学硕士学位论文第二章a r c g i ss e r v e r 简介 和发布的w e b 应用。即使这些用户仅具有少量甚至没有g i s 常识，也能够顺利使用 由a r c g i ss e r v e r 提供的g i s 功能。a r c g i ss e r v e r 为n e t 和j a v a 的开发者提供了 a d f ( a p p l i c a t i o nd e v e l o p e rf r a m e w o r k ) ，方便了基于浏览器的g i s 应用的开发。同 时也提供了一系列的w e b 控件和应用程序模板，用于创建自定义的应用。 ( 4 ) 桌面产品：包括a r c g i s 桌面系统和基于a r c e n g i n e 的用p 自定义桌面应用 等。桌面产品可以通过运行在w e b 服务器上的w e b 服务间接连接到g i s 服务器，也 可以通过l a n 或w a n 直接连接到g i s 服务器还可以通过a r c c a t a l o g 直接管理g i s 服务器。 2 3a r c giss e r v e r 的网络配置方案 2 3 1 单服务器 此方案将g i s 服务器下的服务器对象管理器和服务器对象容器以及应用开 发框架都安装在同一台服务器上，同时也把空间数据引擎和数据库安装到这台服 务器上，这种配置方式适合于计算机资源有限、服务负载较轻的网络硬件条件下， 用户通过网络协议，使用浏览器连接到w e b 服务器上，与服务器进行对话，完 成系统功能操作。单服务器对象容器的网络配置方案，如图所示。 3 3 2 多服务器对象容器 图2 - 2 单服务器结构f 2 1 】 当g i s 服务器的达到一定负荷不能正常完成系统功能时，可以分别服务器 对象单独放置在不同的机器里，减轻服务器担负，系统中需要有多少数目的服务 器对象容器，对于机器而言没有一定的规格，可以根据下列因素来进行配置：服 务对象的数量；服务对象支持的用户数量；应用服务对象的程序特点，尤其要考 1 0 中南大学硕士学位论文 第二章a r c g i ss e r v e r 简介 虑它们是否需要池化服务对象，还是非池化服务对象；服务器的承受能力。多服 务器对象容器的网络配置方案，如图所示。 3 3 3 专用w e b 服务器 图2 - 3 多服务器结构【2 1 】 在硬件条件允许的情况下，最好的配置方案是把w e b 服务器和g i s 服务器 分别安装在不同的服务器上。应用开发框架安装在w e b 服务器上。浏览器也是 通过网络协议连接到服务器对象管理器，同时w e ba d fr u n t i m c 也可以完全可 以安装在g i s 服务器上。这种安装方式和多服务器对象容器配置方案类似，不 同的是服务器对象管理器安装在独立的机器里，服务器对象管理器和服务器对象 容器可以看成一个整体，称为g i s 服务器。专用w e b 服务器网络配置方案如图 所示。 图2 - 4 专用w e b 服务器结构【2 1 】 中南大学硕士学位论文 第二章a r c g i ss e r v e r 简介 2 4 服务器对象池化和非池化 服务器对象是空间数据的载体，因此创建和销毁服务器对象需要较大的开 销，并且服务器对象可创建最大数目也是有限的。所以，为了优化系统运行时的 性能，必须对服务器对象的生命周期进行有效的管理，并且对于不同的应用场景 选择相应的管理方式。为了解决该问题，可以通过设置服务器对象的池化( p o o l i r i g ) 与非池化( n o n ep o o l i n g ) f f 理来解决1 2 9 1 。 非池化管理是指在用户会话开始时创建，在整个用户进程中都是使用着同一 个服务器对象，直到该用户会话结束后才可以等待下一个用户的访问。一个服务 器对象对应着一个用户进程，所以非池化服务器对象是有状态的。有状态意味着 对象可读可写，用户可以对服务器对象进行相关操作，如修改图层的形状，修改 图层属性数据的内容等，一旦数据被修改保存，就不能恢复到最初发布时的状态， 而是保存最近一次操作的最终状态。 在非池化管理状态下，一个服务器对象同一时间内只能服务于一个用户，而 且服务器对象的创建都是在每次用户请求时才创建。如果全部使用非池化的服务 器对象将会使得g i s 服务器在并发访问量急剧增加的情况下，可能产生严重的 性能问题，给服务器增加巨大的负担，导致其瘫痪。所以当不需要修改服务器对 象的数据内容的情况下应当尽量使用池化方式来管理对象，提高系统使用效率。 池化管理是指服务器对象是在服务器运行时预先设定了使用服务器对象的 用户数目，当用户连接到服务器对象管理器请求使用服务器对象时，服务器优先 使用已经创建的服务器对象，如果没有空闲的服务器对象就会创建新的服务器对 象返回给用户进程执行相应的操作，并且当用户操作结束后立即将服务器对象释 放回到服务器对象池中等待下一个用户对话的访问【2 引。池化服务器对象是无状 态的，这样就保证了互联网上所有用户每次访问的数据是相同的，并且不能随意 改动。 池化服务器对象是预先创建的服务器对象。它在用户请求服务器对象前就已 经预先获取了服务器对象中包含的所有信息，并在内存中创建并维持了指定数目 的服务器对象。这有效的降低了每次用户请求时重复获取对象信息的时间与创建 服务器对象的系统开销1 2 9 1 。在发布对象的时候，默认为池化对象，如果有特殊 需要，要手动修改。 池化服务器对象仅仅在用户请求时返回给用户，当用户的一次操作结束后立 即释放服务器对象到服务器对象池，所以池化服务器对象允许多个用户分别在其 不同的应用程序进程同时使用该服务器对象，对于不需要对其数据内容进行修改 的对象，一般都采用池化的方式来管理。以此减轻进程单独使用服务器，给服务 器带来的负担，提高系统运行速度，达到资源的最大化利用。 1 2 中南大学硕士学位论文 第三章系统分析 3 1 系统理论分 3 1 1 土地登记流程 第三章系统分析 根据国土资源部土地登记规则的规定及目前我国大中城市国土管理部门 的工作现状，土地登记大致依照土地登记申请一地籍调查一权属审核一注册登记 一颁发土地证书的程序进行，其流程图如图所示。 图3 1 土地登记流程图1 3 2 j ( 1 ) 土地登记申请 土地登记申请是土地登记申请者向政府请求土地登记的行为。对初始土地登 记而言，土地所有者、使用者和他项权利者依法拥有或使用的土地，在拥有和使 用期间，无论是否发生过权利变更，都必须按照土地登记通告的要求，向土地登 记机关提出登记申请。申请登记人必须向土地管理部门提交下列文件：土地登记 申请书；单位、法定代表人证明，个人身份证明或者户籍证明；土地权属来源证 明；地上附着物权属证明。委托代理人