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基于g ls 的地籍管理信息系统的设计研究 摘要 地理信息系统技术( g i s ) 在我国已经广泛应用，在资源环境及设施的管理和 规划中发挥着日益重要的作用，并且逐步形成为一门新兴的信息产业。随着2 l 世纪的来临，一个新型的信息社会和空间时代展现在人们面前，地理信息系统技 术将在国民经济建设中将发挥更加重要、更加积极的作用。 近些年来，随着数据库技术、空间信息技术的发展和我国城乡一体化进程的 加快，传统的地籍管理信息系统模式在网络化、数据组织管理、多用户并发、数 据共享及深入应用等方面存在的问题，不能满足现代地籍管理业务的需要。而城 乡分割的地籍管理系统相互独立、缺乏统一的参考规范、数据共享困难，无法解 决城乡统一管理、城乡接界和城乡数据合一等问题，无法符合新的城乡一体的土 地分类体系。因此需要利用面向对象技术和地理信息系统技术，建立以地籍管理 业务流程为核心，集工作流( w o r k f l o w ) 、办公自动化( o a ) 和地理信息系统( g i s ) 技术为一体的适应现代地籍管理需要的城乡一体化地籍管理信息系统。为“数字 国土 、“数字城市的建设目标迈出重要的一步。 全文共分为六部分。第一章绪论，分析了国内外地籍管理信息系统的研究进 展，阐述论文的研究目的与意义和研究内容：第二章，基于g i s 地籍管理信息系 统的总体设计研究。通过对基于g i s 的地籍管理信息系统需求的分析，阐述了系 统设计的总体目标以及思路，设计了基于g i s 地籍管理信息系统的总体架构及数 据库；第三章基于g i s 的地籍管理信息系统的关键技术研究；第四章详细阐述了 地籍管理信息系统的地籍数据预处理与数据库的设计。着重介绍了宗地数据库、 基础空间数据库、土地利用现状与规划数据库的开发设计；第五章根据系统设计 的总体目标和原则等介绍了基于g i s 的地籍管理信息系统的功能结构，着重介绍 了子系统地籍登记系统、地籍变更系统和土地证管理系统的开发设计，最终进行 了实际的系统实现。第六章概述本研究的基本结论，指出了本研究的创新与不足。 关键词：地籍管理信息系统；数据库：工作流；g i s ；城乡一体化 d e s i g nr e s e a r c ho fc a d a s t r a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m b a s e do ng i s a bs t r a c t g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) h a sb e e nw i d e l yu s e di nc h i n a i tp l a y s m o r ea n dm o r ei m p o r t a n tr o l ei nt h em a n a g e m e n ta n dp l a n n i n go fe n v i r o n m e n ta n d e q u i p m e n tr e s o u r c e s ，a n di t i sg r a d u a l l ye v o l v i n gt ob ea ni n n o v a t i v ei n f o r m a t i o n i n d u s t r y l o o k i n gf o r w a r dt o t h e21s tc e n t u r y , w h i l ean e wd i g i t a ls o c i e t ya n d c y b e r s p a c ee r ai sc o m i n g ，g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e mw i l lp l a ym o r ei m p o r t a n t a n da c t i v er o l ei nt h en a t i o n a le c o n o m i cd e v e l o p m e n tt h a ne v e rb e f o r e i nr e c e n ty e a r s ，、i 廿lt h ed e v e l o p m e n to fd a t a b a s ea n ds p a c e si n f o r m a t i o n t e c h n o l o g ya n dt h ea c c e l e r a t i o ni nt h ei n t e g r a t i o no ft h er u r a la n du r b a na r e a s ，t h e p r o b l e m s ，r e l a t i n gt ot h e s ea s p e c t s ，s u c ha sn e t w o r k , m a s sd a t aq u a n t i t ym a n a g e m e n g m u l t i u s e rc o n c u r r e n ld a t as h a r i n ga n dt h ei nd e p t hu s eo fc m i s ，m a k e st h a tt h e t r a d i t i o n a lm o d eo fc a d a s t r a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mc a nn o tm e e tt h e r e q u i r e m e n to fc a d a s t r a lm a n a g e m e n to p e r a t i o n si nm o d e mt i m e s a n ds e g m e n t a t i o n o fu r b a na n dr u r a lc a d a s t r a lm a n a g e m e n ts y s t e mo fi n d e p e n d e n to fe a c ho t h e r , l a c ko f u n i f i e dr e f e r e n c en o r m s ，d i f f i c u l to fd a t as h a r i n g ，c a nn o ts o l v et h ep r o b l e m ss u c h 嬲 u n i f i e dm a n a g e m e n to fu r b a na n dr u r a l ，u r b a na n dr u r a la r e a sb o r d e r i n ga n du r b a na n d r u r a ld a t aa n ds oo n , c a nn o tc o n f o r mt ot h en e wi n t e g r a t e du r b a na n dr u r a ll a n d c l a s s i f i c a t i o n s y s t e m t h e r e f o r er e q u i r e du s i n go b j e c t - o r i e n t e dt e c h n o l o g ya n d g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m st e c h n o l o g y , t h ei n t e g r a t i o n o fu r b a na n dr u r a l c a d a g t r a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mt h a ts e t sw o r k f l o w ( w o r k f l o w ) ，o f f i c e a u t o m a t i o n ( o a ) a n dg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) t e c h n o l o g ya saw h o l e a n di sb a s e do nc a d a s t r a lm a n a g e m e n tb u s i n e s sp r o c e s s e s 嬲t h ec o l e ，s h o u l db es e tu p i ti sa ni m p o r t a n ts t e pi nt h eg o a lo fb u i l d i n g ”d i g i t a lt e r r i t o r y ”，”d i g i t a lc i t y “ t h ef u l lp a p e ri n c l u d e ds i xp a r t s t h ef i r s tc h a p t e ri n t r o d u c t i o n , a n a l y z e dt h e d o m e s t i ca n da b r o a dc a d a s t r em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m sr e s e a r c hp r o g r e s s ， e l a b o r a t e dt h ep a p e r sr e s e a r c hp u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c ea n dt h er e s e a r c hc o n t e n t s t h es e c o n dc h a p t e ri st h e i n t e g r a ld e s i g n r e s e a r c ho fc a d a s t r a lm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do ng i s ，e l a b o r a t e dt h ec a d a s t r em a n a g e m e n ts y s t e m m a n a g e m e n ts y s t e mi n t e g r a la i m 嬲w e l la st h eb u i l d i n gi d e a s ，b ya n a l y z i n gt h e a b s t r a c t d e m a n do fc a d a s t r a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do ng i s ，d e s i g n e dt h e o v e r a l la r c h i t e c t u r ea n dd a t a b a s eo fc a d a s t r em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e d o ng i s t h et h i r dc h a p t e rs t u d i e dt h ek e yt e c h n o l o g i e so fc a d a s t r a lm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do ng i s t h ef o u r t hc h a p t e re l a b o r a t e dt h ec a d a s t r a ld a t a p r e p r o c e s s i n ga n dd a t a b a s ed e s i g no f c a d a s t r a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e d o ng i s p a r t i c u l a r l yi n t r o d u c e dt h ed e v e l o p m e n ta n dd e s i g no fp a r c e ld a t a b a s e ，b a s i c s p a t i a ld a t a b a s ea n dl a n du t i l i z a t i o np r e s e n ts t a t u sa n dp l a n n i n gd a t a b a s e t h ef i f t h c h a p t e ra c c o r d i n gt ot h es y s t e mi n t e g r a ld e s i g no b j e c t i v e sa n dp r i n c i p l e si n t r o d u c e d t h ef u n c t i o n a ls t r u c t u r eo fc a d a s t r a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do ng i s ， e s p e c i a l l yi n t r o d u c e dt h ed e v e l o p m e n ta n dd e s i g no fc a d a s t r a lr e g i s t e rs y s t e m ， c a d a s t r a la l t e r a t i o ns y s t e ma n dl a n dc e r t i f i c a t em a n a g e m e n ts y s t e m ，f i n a l l yc a r r i e d o u tt h ea c t u a li m p l e m e n t a t i o no ft h es y s t e m t h es i x t hc h a p t e r , a t lo v e r v i e wo ft h e b a s i cc o n c l u s i o n so ft h i ss t u d y , p o i n t e do u tt h ei n n o v a t i o n sa n dl a c ko ft h i ss t u d y k e yw o r d s ：c a d a s t r a lm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e m ；d a t a b a s e ； w o r k f l o w ；g i s ；u r b a n - r u r a li n t e g r a t i o n 浙江师范大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人 或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做 的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 作者签名：涨滓建 日期：2 0 0 1 年朗5 b 学位论文使用授权声明 本人完全了解浙江师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和 借阅，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编学位论文。同意浙江师范大 学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播论文的全部或部分内容。 保密的学位论文在解密后遵守此协议。 作者签名：旅滓建导师签名： 日期刁年占月n 浙江师范大学学位论文诚信承诺书 我承诺自觉遵守浙江师范大学研究生学术道德规范管理条例。我的学位 论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明并详 细列出有关文献的名称、作者、年份、刊物名称和出版文献的出版机构、出版地 和版次等内容。论文中未注明的内容为本人的研究成果。 如有违反，本人接受处罚并承担一切责任。 承诺人研究生：歇滓吏 指导教厩似 1 1 研究背景 1 1 1 地籍与地籍管理 1 绪论 地籍最初是为征税而建立的记载土地的位置、界址、数量、质量、权属、用 途( 地类) 等状况的田赋清册和薄册，其主要内容是应纳税的土地面积、土壤质 量及土地税额的登记。随着社会的发展，现代地籍的主要功能已转变为保护土地 产权和课税服务，成为国土资源管理、城市建设管理决策的依据。地籍是国家为 一定目的，记载土地的位置、界址、权属、数量、质量、地价和用途( 地类) 等 基本状况的图册。地籍是反映土地及地上附着物的权属、位置、质量、数量和 利用现状等有关土地的自然、社会、经济和法律等基本状况的资料，亦称土地的 户籍。它是人们认识和运用土地的自然和社会经济属性的产物，是组织社会生产 的客观需要。基础地籍资料包括地籍图、地籍册和地籍登记档案。地籍资料应具 有现实性和准确性。一般来说，地籍资料具有三大功能：土地利用管理和规划的 功能，财政税收的功能和法律功能。地籍是土地管理乃至国民经济管理的基础， 准确的土地资料是编制国民经济计划、制定有关政策的重要依据。 地籍管理是国家为有效地管理和利用土地，为保护土地所有者和使用者的合 法权益及维持正常的土地市场秩序而进行的土地调查、土地分等定级、土地登记、 土地统计、地籍档案管理、地籍信息系统建立与管理等一系列土地管理工作的总 称晦1 。地籍管理是国家行政管理的措施之一，是确认土地产权和土地市场的关键， 同时也是落实保护耕地基本国策、实现耕地占补平衡的基础和保障。 地籍管理的对象是作为自然资源和生产资料的土地。中国地籍管理以土地 产权为核心，依法实行土地登记制度、土地权属争议调处制度、土地调查制度、 土地统计制度、土地动态遥感监测制度。建立、健全地籍管理制度，不仅可以及 时掌握土地数量、质量的动态变化规律，而且可以对土地利用及权属变更进行监 测，为土地管理的各项工作提供、保管、更新有关自然、经济、法律方面的信息。 中国现阶段地籍管理的基本内容有：土地调查、土地登记、土地统计、土地分等 定级、地籍档案管理。随着社会经济的发展和国家对地籍资料需求的增长，土地 管理的内容还将随之不断地变化和充实。为保证地籍管理工作的顺利开展，在进 行地籍管理工作时，一般遵循以下原则：按国家规定的统一制度进行。保证 1 绪论 地籍资料的连贯性和系统性。保证地籍资料的可靠性和精确性。保证地籍资 料的概括性和完整性口1 。 地籍信息资料数量巨大，分为空间信息与权属信息两类。地籍信息包括土地 产权主体和土地产权客体的信息及二者之间错综复杂的关系信息。这些信息具有 空间与时间特征强、属性关系复杂、变更频繁等特点。随着国民经济的迅猛发展， 利用地理信息系统理论和现代信息技术，在计算机软硬件技术的支持下，建立地 籍信息系统来满足地籍管理工作的需要，已成为地籍管理工作的必然趋势。 1 1 2 地籍管理信息系统 地籍管理信息系统是一个在计算机和现代技术支持下，以“宗地为核心实 体，实现地籍信息的输入、贮存、检索、处理、综合分析、辅助决策以及结果输 出的信息系统呻1 ，是土地信息系统中的一个专门管理地籍信息的系统。地籍管理 信息系统的结构如图1 1 ： 图1 1 地籍管理信息系统的结构图 地籍管理信息系统是土地信息系统的核心，主要是面向同益繁杂的地籍管理 工作开发的，包括对各种数据、地籍图件、文件资料的管理及各种历史数据变更 的处理等。地籍管理信息系统可以保证地籍信息管理工作的规范化、信息化和科 学化，同时还为地籍管理的现代化提供坚实的数据基础和优质高效的技术保障。 按照管理的数据特点可分为城镇地籍信息系统、农村地籍信息系统( 土地利 用信息系统) 、城乡一体化地籍信息系统等。建立地籍管理信息系统是管理地籍 信息的需要，是地籍信息社会化的需求。用地籍管理信息系统系统代替手工工作， 2 1 绪论 完成图形数据、属性数据的修改、变更登记、日常统计等具有高效率、高质量和 高效益等优越性，能提高决策水平，加快决策速度，实现快速动态监测。 随着我国现代化地籍制度的建立和完善，管理系统工程的成熟度已经可以适 应信息工程的要求。伴随着信息化时代的到来，如何充分利用现代信息技术为科 学管理服务是新时期我国地籍管理工作的一个显著特点和迫切要求。传统的地籍 信息系统强调数据管理，分为城镇地籍管理信息系统和农村地籍管理信息系统， 主要功能为地籍数据的采集、变更与简单的查询统计等。这种以产权、产籍管理 为主的城镇地籍管理信息系统和以资源性管理为主的农村地籍管理信息系统的 城乡分治管理模式不能真实承载地籍信息，不能满足现代地籍管理的要求。为了 满足地籍管理业务的需要，建立集土地利用管理和权属管理为一体的城乡一体化 地籍管理信息系统，不仅是地籍管理业务自身的要求，也是地籍信息更好地为社 会各界提供地籍信息查询服务以及为其他信息系统提供信息支持的必要条件。城 乡一体化的现代地籍管理信息系统应具有以下特点：一是系统数据的一体性，系 统中包括大量不同比例尺、不同时态、不同来源的图形数据( 空间数据) 及属性 数据，采用空间数据库技术，实现数据的一体化；二是系统的多用途性，系统的 建设目标是为多种业务和多个部门提供地籍信息服务及相应的决策支持，因而它 具有多用途性的特点；三是系统业务办公自动化的流程性，系统的重要特征是满 足地籍管理全过程的需要，办公自动化是其重要的体现。同时地籍业务具有严格 的流程程序，系统要求具有较强的流程管理功能：四是系统的网络性，系统是基 于计算机网络技术的分布式的系统，便于地籍信息的共享和快速流转，实现跨区 域同步实时联合办公呻1 。 1 1 3 国内外研究现状及发展趋势 1 1 3 1 国外研究综述 国外的地籍管理信息系统是从2 0 世纪8 0 年代初开始研究的，并在9 0 年代 取得了巨大成功，得到了广泛的应用。成绩显著的主要有德国、美国、瑞士、荷 兰等西方国家。德国是一个地籍发展历史比较悠久的国家，其地籍管理制度和地 籍信息系统的建立一直在国际上处于比较领先的地位。德国于1 9 8 3 年将各州地 籍登记的全部内容按统一格式输入自动化地籍册数据库，使用者可随时以人机对 话的形式对数据库进行检索、咨询等，并迅速提供准确现实的地籍资料，直接服 务于政府决策和私人土地交易以及土地供应计划、土地利用计划、农业税收等国 民经济各部门。目前其应用的地籍管理信息系统叫自动化地籍系统，包括数字地 籍登记系统( a u t o m a t e dp r o p e r t yr e g i s t e r ) 和数字地籍图管理系统( a u t o m a t e d p r o p e r t ym a p ) 两部分呻1 。它能实现德国地籍管理信息的全数字化管理，大大提 1 绪论 高地籍管理上作的效率，同时使地籍管理信息系统与其它g i s 系统的高效、无损 的数据交换成为可能u 6 1 。 国际地籍信息系统的一个热点就是向用户提供高一级的土地信息联网查询 与服务。澳大利亚设计和研制土地信息查询系统，向四类用户提供服务：一是远 程电话访问，二是政府网络用户，三是内部用户，四是问讯处和一般公众。用户 可以通过i n t e r n e t 付费或授权查找大多数州的地籍管理信息，包括空间数据、 街道地址、地名词典、政府财产登记、大地控制点、地理名称、房地产售销证明 和其他各种地产数据等。地籍管理信息保存在数字地籍数据库( d i g i t a l c a d a s t r a ld a t a b a s e s ，d c d b ) q b 。无缝国家地籍数据库( c a d a s t r a ll i t e ) 集成了 所有的相关法定数据集，用来满足相关组织对地籍管理信息的需求n 刖。 荷兰地籍与公共注册署一直在已有地籍信息的基础上，致力于发展基于 i n t e r n e t 地籍信息查询、分析和可视化系统，包括允许用户通过网络了解该局 的地籍数据，利用一个g e o s h o p 网上地理查询工具进行地籍图形数据浏览。于 1 9 9 0 年建立了地籍信息( 属性) 的联网查询系统，1 9 9 7 年完成了全国地籍图数字 化，目前这项工作是荷兰国家地理信息交换站的一部分。1 9 9 9 年完成了全国大 比例尺地形图、地籍图和土地登记数据库建设，并且分布的全国1 5 个省地籍署 工作人员能通过i n t e r n e t 查询和更新数据库，2 0 0 2 年荷兰地籍和公共注册署引 入了工作流管理系统，设计了基于工作流的地管理信息系统n 钆矧。 芬兰国土资源局早在1 9 9 3 - 1 9 9 7 年就建立了一种新型的基于g i s 的地籍管理 信息系统，可以将图形和属性数据存储于同一个数据库系统中，并且可以利用该 系统同时完成地籍调查、地籍测量以及提供地籍电子地图信息服务，该系统运行 于7 0 0 多个工作站里，包含了5 0 g b 的数据，分散在芬兰的各个测绘局里，由此 形成了一个有机的紧密的整体。1 9 9 9 年，完成了覆盖全国的图件数字化工作， 开发了土地信息系统，该系统实现了属性与图形数据在同一关系型数据库中的存 储，并能在网络环境下允许多个用户同时更新和维护数据库n l2 1 1 。 韩国从1 9 9 0 年起，开始对其地籍图进行数字化，并于2 0 0 3 年完成。 p b l i s ( p a r c e lb a s e dl a n d i n f o r m a t i o ns y s t e m ) 的建设也于2 0 0 3 年完成。在此 基础上，韩国进一步计划将所有的数字地籍图转换为无缝地图，以便应用于其国 家地理信息系统( n a t i o n a lg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ，n g i s ) ，并将土地 信息与地籍管理信息进行叠加，从而提高精度啦2 2 劓。 新西兰地籍和公共登记系统中引入了工作流管理系统，设计了基于工作流的 地籍管理系统。在工作流管理系统下运行地籍事务过程，提高了地籍管理的灵活 性，保证了数据的现势性，实现了员工对所有地籍事务流程的实时控制、维护跟 踪和总体备份啪1 。 4 1 绪论 总体看来，发达国家地籍管理信息系统建设开始的时间较早、资金充足、管 理体系和法制体系相对完善，有良好数据基础和先进技术支持，国家的地籍信息 共享程度高，地籍管理信息系统的应用已经由部门内部信息共享逐渐转向社会范 围内共享，地籍管理信息系统的研究和建设趋向成熟。目前，各国对地籍管理信 息化和一体化研究力度不断加大，很多国家开始了一体化地籍管理和土地登记信 息系统的研究和建立，并且工作流及工作流管理系统在地籍管理信息系统中应用 越来越得到重视。 1 1 3 2 国内研究综述 我国从2 0 世纪8 0 年代末启动数字地籍建设，尝试使用计算机来管理地籍。 到了2 0 世纪9 0 年代后期，我国地籍管理信息系统发展较快，系统开发基本上完 成了由项目型向管理型的转变，出现了一批基于土地业务集成的办公自动化软件 系统。从全国范围看，我国地籍管理处在多用途地籍的初步发展阶段，地籍管理 开展的重点还是城镇地籍管理和农村基层地籍管理，并且城镇和农村地籍管理系 统基本上都还是分开的，两者相对独立，缺乏统一的参考规范，相互之间没有任 何联系，信息共享困难，地籍管理专业模型和地籍空间数据模型不一致等。 进入2 l 世纪之后，随着城乡一体化进程的日益加快，为地籍管理工作提出 了新的要求，随着新的城乡一体化土地分类标准的颁布，城乡一体化地籍管理信 息系统成为研究的重点。随着计算机和网络技术的迅速发展，工作流管理系统成 为实现业务流程自动执行的必要工具，人们从更深、更广的领域对工作流展开了 研究。随着地籍业务的增加，服务类型和范围的扩大，地籍管理系统的复杂程度 越来越高，地籍业务的组织结构、资源配置和业务规则都在不断的变化和修改之 中。如何掌握整个业务流程的进展，如何使系统的业务逻辑在不用重构系统的情 况下与行政机构业务变化保持同步，成为研究的热点呻1 。工作流及工作流管理系 统在地籍管理中应用越来越得到重视。从我国地籍管理信息系统的建设现状来 看：由于受到各种条件的限制，当前我国建成的部分地籍管理信息系统在网络化、 多数据管理、多用户并发、数据共享以及深入应用方面还存在一定问题，限制了 系统大范围的应用以及扩展。如系统网络性、协同工作性和集成性差，多分为城 镇地籍管理信息系统和农村地籍管理信息系统两套相对独立的系统，未能实现地 籍信息共享与集成；城乡一体化地籍管理信息系统还处于探索实验阶段，难以满 足城乡一体化地籍管理的需求。而地籍管理业务的科学、准确、高效的运行和多 部门间的协同处理成为地籍管理信息系统新的发展趋势，将工作流技术引入地籍 管理信息系统中建立基于工作流的城乡一体化地籍管理信息系统模式已经成为 新的研究方向。 1 绪 论 1 2 研究目的与意义 地籍管理是国土资源管理的重要内容，运用先进技术手段进行地籍管理，是 实现国土资源管理的基础。利用现代信息技术为地籍管理与决策提供服务是解决 当前土地管理部门所面临问题的重要手段之一。地籍管理的现代化，是国土资源 管理现代化的重要标志之一。 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或 者基于c s 模式。c h r i tl e m m e n 、v s 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 r n 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。伴随网络技术的飞速发展，面向网络一体化地籍管理信 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。然而，在网 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，地籍大范围的应用以及扩展受到限制。 建立一个高质量、高效率的地籍信息管理系统研究理论和现实意义在于： 1 研究基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的g i s 地籍管理信息系统开发，解决了以 往在面向网络一体化、海量数据管理、多用户并发操作、数据共享交换以及决策 分析应用方面的技术难题。 2 结合g i s 技术体系以及其他较成熟的技术体系建立一个实用、经济、既 能满足日常业务流转以及办公办文需要，又能服务于决策和城市居民信息查询需 求的地籍管理信息系统，满足土地管理部门的迫切需要； 3 构建基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的g i s 地籍管理信息系统，实现地籍管理 工作的信息化、科学化，进一步发挥地籍管理对我国国土资源管理事业的支撑和 基础作用，促进国土资源信息化建设，为“数字国土 、“数字城市”的建设奠定 基础。 1 3 研究目标 本文在国内外地籍管理信息系统的建设现状与地籍管理信息的发展趋势研 究的基础上，分析了当前地籍管理信息系统建设仍存在的问题，从而明确论文研 究的目标 当前地籍管理信息系统建设的主要问题： 1 - 海量地籍数据管理与应用仍然得不到更好的解决方案； 2 针对国土资源管理部门实现分级模式地籍管理数据共享、应用、决策分 析仍然面对着难以真正实现网络化一体化、难以统一数据存储管理方式、难以实 现多用户并发操作等方面的技术难题； 6 1 绪论 3 社会公众地籍数据的信息服务服务以及深入应用方面还仍然存在一定问 题，限制了地籍大范围的应用以及扩展。 本文的研究目标： 1 采用s q l 2 0 0 0 + a r c g i s 9 提供的a r c s d e 空间数据库引擎来解决海量地籍数 据的管理； 2 使用g i s 技术与分布式应用技术、空间数据库管理技术、工作流技术、 a j a x 技术、空间数据互操作技术相结合解决分级模式地籍信息管理与共享等一 系列技术难题； 3 采用a r c g i s 9 系列组件建立基于g i s 可进行远程空间信息浏览、查询、 编辑和决策分析，异地进行全部操作和运行的“远程g i s 地籍管理信息系统基 本框架和设计研究。 7 2 基于g i s 的地籍管理信息系统的总体设计 2 1 系统需求分析 2 1 1 现状分析 目前大多数地籍管理信息系统建立在整体设计、数据组织管理、网络化、数 据共享、多用户并发及深入应用方面还存在一定问题，主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 非一体化的整体设计 随着城市市区的不断外扩、城乡的差异日益减小，原有的城乡分割的地籍管 理信息系统己无法解决城乡统一管理、城乡接界和城乡数据合一等问题，迫切需 要建立城乡一体化地籍管理信息系统来实现城乡地籍一体化管理。 ( 2 ) 地理数据组织较差 目前大多数的地籍管理信息系统人分为“城镇地籍管理信息系统 和“农村 地籍管理信息系统 两套系统，形成了两个不同数据分类和比例尺，造成数据的 不统一、不连续；地籍数据缺乏统一的数据分层和编码规范，空间数据存储方式 不完善，造成不同系统之间的地籍信息共享比较困难；地籍数据不完整，空间数 据与属性数据的匹配性差等。 ( 3 ) 办公自动化程度低 目前大多数地籍信息系统的建设存在地籍空间信息的管理和地籍业务自动 化管理相脱节，不能在地籍业务办理的过程中根据需要进行各种空间操作，以实 现科学、高效的地籍管理。不能及时掌握土地数量、质量的动态变化规律和及时 对土地利用及权属变更进行监测。 ( 4 ) 数据共享化程度低 从现有地籍管理信息系统软件看，绝大多数为单一管理软件，系统独立、数 据独立，不能实现地理数据共享，而随着城乡一体化进程的加快和i n t e r a c t 技术 的飞速发展，这些给土地管理中的土地登记、统计、汇总、综合分析带来诸多不 便，同时不利于土地利用规划、建设用地管理、矿产资源管理和地籍数据等基础 数据库的更新。 2 1 - 2 可行性分析 ( 1 ) 土地利用现状分类标准的统一 8 2 基tg i s 的地籍管理信息系统的总体设计 土地利用现状分类的发布，标志着我国土地利用现状分类第一次拥有了 全国统一的国家标准。土地利用现状分类标准的统一，将避免各部门因土地利用 分类不一致引起的统计重复、数据矛盾、难以分析应用等问题，为开发建设城乡 一体化地籍管理信息系统提供了条件。 ( 2 ) 管理模式的相同或相似 城镇地籍管理和农村土地利用现状管理模式，在对权属管理、土地统计、分 析等方面有许多相同或相似的地方，只是城镇地籍管理更注重于对权属的管理， 而在城镇土地利用现状管理、土地统计等方面。从底层数据机理看，建立城乡一 体化地籍管理信息系统来统一农村与城镇地籍管理信息系统软件、数据结构、组 织和管理方式，以保证为土地用途管制提供必要的数据基础是可行的。 ( 3 ) 工作流技术和g i s 技术的发展 工作流是土地管理业务流程办公自动化的关键，也是国际土地管理的最新发 展方向。而随着g i s 技术的不断发展和完善，新型的g i s 技术组件g i s 和w e b g i s 技术的出现，使g i s 技术应用到应用系统中成为可能。而g i s 技术和工作流技术 的集成应用改变了g i s 技术只管理图形数据而工作流技术只管理属性数据的图 文分家的现象，为城乡一体化地籍管理信息系统的建立提供支持。 2 2 系统设计的总体目标及思路 随着改革开放的不断深入及其带来的经济迅猛发展，土地资源在国民经济上 所占的地位将越来越重要。对土地管理工作提出了前所未有的高要求。急剧上升 的信息量，上级主管部门、市场和自身敬业精神的要求，对国土局现行的工作方 式和观念提出了新的挑战。因此，引入现代化的管理手段已成为迫在眉睫的要求。 本系统建设方案旨在于为土地管理信息系统建设提出较为全面的规划，为科学管 理与决策提供坚实的基础。 2 2 1 系统设计的总体目标 基于g i s 地籍管理信息系统的总体目标是： ( 1 ) 以建立先进完备的基础g i s 数据库、土地业务管理数据库和办公业务库 为目标，实现信息电子化集中管理，为信息系统的功能实现打好基础。 ( 2 ) 针对各职能部门的业务需求，建立相应的子系统。实现国土局办公、管 理和决策的办公自动化。 ( 3 ) 根据土地管理的特点，建立土地资源动态变更体系，及时准确地对基础 数据库进行维护，确保土地资源信息的时效性。 9 2 基丁g i s 的地籍管理信息系统的总体设计 ( 4 ) 通过w e b 技术，实现地理信息共享，实时地为社会提供土地信息服务。 2 2 2 系统设计的思路 本系统以w i n d o w s 2 0 0 3 s e r v e r 为平台，用基于客户服务器( c 1 i e n t s e r v e r ) 体系结构的关系型数据库管理软件s q l 2 0 0 0 对属性数据进行管理，并用a r c s d e 来组织管理地形图、地籍图、宗地图、土地利用规划图等图形数据，用v i s u a l b a s i c 和a r c i n f o 二次开发v b e 设计用户界面，来实现宗地的生成、叠加、绘制、 面积统计，用a d o n e t 做数据接口以实现客户机与服务器间的数据传输，从而来 进行土地登记表、卡的双向查询等功能。 系统采用a r c g i s 9 系列组件开发实现可进行远程空间信息浏览、查询、编辑 和决策分析的地籍管理信息系统，并实现了远程办公，异地进行全部操作和运行 “远程g i s 地籍管理信息系统；构建了地籍信息发布平台，实现了地籍业务的 空间信息和非空间信息的发布，真正实现了地籍资源社会范围内的数据共享。 2 3 系统建立的工作流程 该地籍管理信息系统建立方案图如图2 1 为： 1 0 2 基丁g i s 的地籍管理信息系统的总体设计 调研，现状分析，系统目标确定 投资估计、效益分析 需求分析、系统功能描述， 数据流程图，数据字典， 编码方案，数据苗估计， 数学模型，运行环境 总体设计 论证总体方案 设计目标，策略。软硬件配置， 系统结构，数据库设计， 数据库建立设计 可行性研究 立项 系统分析 系统功能模块设计， 算法描述，程序流程图 数据库 建库 测试环境，测试内容，测试方案 系统功能评价，技术指标评价 整体联调，试运行 系统交付使用 2 4 系统总体设计 图2 1 系统建立方案图 2 4 1 系统设计的原则 系统设计 系统施工 系统测试 系统试运行 l 系统运行与验收 ( 1 ) 规范性原则 数据信息的建立和系统的设计应严格遵循现有的国家标准、行业标准。 并根据自身的特色，制订适合于本系统的标准。 ( 2 ) 完备性原则 数据的完备性：数据库中存储的信息足以满足用户日常运作的需要。 2 基于g i s 的地籍管理信息系统的总体殴计 系统功能的完备性：在g i s 软件和m i s 软件的基础上，根据需求设计各模块， 并提供友好的用户界面。 ( 3 ) 实用性原则 整个系统必须密切结合国土局的实际情况，做到易于操作、易于更新、 易于管理、易于原有资源移植，并能满足各层次用户的使用。 ( 4 ) 可扩充性原则 系统的要素编码，系统的功能和数据库必须可以根据发展的需要进行扩 充。 ( 5 ) 先进性原则 系统的功能目标设计应建立在较高的起点，在综合性能价格比的同时要 优先考虑系统的先进性。 ( 6 ) 安全性原则 系统应提供可靠方便的保密和保护手段，易于制定运作维护制度。 2 4 2 系统体系结构组织设计 征传统m i s 领域c s 结构已经成熟，i n t e r n e t i n t r a n e t 技术应用也牧厂泛。 在g i s 领域c s 结构正趋于成熟，而i n t e r n e t i n t r a n e t 技术是未来的发展方向 之一。本系统是m i s 与g i s 结合的系统，在系统的卉发过植中，除部分与工作流 流转关系较小的、而且涉及大量的图形操作的系统采用c s 结构外，将主要采用 最新的b s 结构体系如图2 2 ： 圈介回 网 一q e 习田田 0 0 0 图2 2 基于g i s 地籍管理信息系统结构组织设计 2 基y - g i s 的地籍管理信息系统的总体设计 2 4 3 系统建设逻辑设计 本文基于g i s 地籍管理信息系统建设逻辑设计如图2 3 ： 图2 3 基于g i s 地籍管理信息系统建设逻辑设计 2 4 4 系统数据库设计 基于g i s 地籍管理信息系统的数据库可以分为地图数据库、地籍数据库和多 媒体数据库系统。建立系统的数据库结构框架如图2 4 所示： 2 基t - g i s 的地籍管理信息系统的总体设计 图2 4 系统数据库结构框架图 其中各数据库之间的关系模型如图2 5 ： 图2 5 名墩据库之间的关系模型图 2 4 5 系统的规范与标准 为保证系统的各子系统和分库的数据分类、编码及数据文件命名的系统性、 唯一性和可维护性，保证本系统与其他信息系统，以及国内国土管理领域的有关 系统数据兼容、信息共享，充分发挥数据库的作用，系统的设计必须充分考虑数 据的规范化、标准化以及数据质量的控制。除直接应用国家的标准和行业标准外， 还应根据本系统的实际情况，研究制定必要的补充标准、规则。 本系统需要研制的规范、标准化文件的主要内容包括： ( 1 ) 基础信息分类体系 ( 2 ) 业务信息分类体系 ( 3 ) 土地利用现状数字图数字化的技术规程 ( 4 ) 地籍图数字化的技术规程 1 4 2 基tg i s 的地籍管理信息系统的总体设计 ( 5 ) 其它图像、文本数据的数字化技术规程 ( 6 ) 系统信息更新的作业流程与技术规程 ( 7 ) 信息系统数据字典 ( 8 ) 土地业务办公自动化管理的规程与标准 数据、系统的规范化、标准化工作应贯穿于本系统的分析、设计、建库、