土地利用总体规划信息系统设计与实现

1、土地利用总体规划信息系统设计与实现罗宇李永树许懿娜(西南交通大学地理信息工程中心,四川 成都 610031摘要 针对当前土地利用总体规划数据来源复杂、专业性强和工作效率低等问题,结合GIS、数据库、网络和.NET技术,从总体功能、数据库和组网环境设计出发,利用组件式二次开发方式实现了土地利用总体规划信息系统。该系统能够基本实现土地利用总体规划的自动化、规范化和信息化,较大地提高了土地利用总体规划工作效率。关键词 土地利用总体规划;土地管理;GIS中图分类号P208 文献标识码 A 文章编号 1674-5019(201003-0106-04The Design and Realization o

2、f Overall Land UsePlanning Information SystemLUO Yu LI Yong-shu XU Yi-na(GIS Engineering Center of Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, ChinaAbstract: Considering the complex data source, strong professional and low working efficiency of current overall land use planning, the overall land

3、use planning information system is designed and developed with the method of component based secondary development using GIS, database, network and .NET technology. The general function design, the database design and the network environment design of the system are introduced. The system realizes t

4、he automation, standardization and informatization of overall land use planning, and greatly improves the working efficiency.Key words: Overall land use planning; Land management; GIS1 引言土地利用总体规划是指在一定区域内,根据国家社会经济可持续发展的要求和当地自然、经济、社会条件,对土地的开发、利用、治理、保护在空间上、时间上所作的总体安排和布局。土地利用总体规划信息系统是国家实行土地用途管制的基础,能够为土地

5、利用总体规划提供科学、合理及高效的技术手段。土地利用总体规划具有数据量大、专业性强和数据类型复杂多样等特点。现有的相关系统具有功能不够完善、数据共享性差、部门之间使用不同格式的数据等问题。而且,系统的开放性和扩展能力不足,与其他土地管理系统集成困难,难以满足目前对土地进行规划和管理的需要。针对上述具体问题及现实工作需求,本文利用地理信息系统(即GIS在空间数据分析与处理方面的优势,以组件式地理信息系统技术(即ComGIS为核心,结合数据库、网络以及.NET技术设计并开发了土地利用总体规划信息系统,实现了土地利用的科学、规范化设计与管理,提高了日常土地利用总体规划工作的效率。2 系统总体功能设计

6、2.1 系统设计目标土地利用总体规划信息系统的重要目标是建立应用型GIS,通过系统工程和软件工程的原理,将GIS技术和数据库管理系统相结合,实现空间数据与属性数据的一体化存储、动态更新和双向查询,以及以土地利用总体规划为中心的管理功能,实现土地利用总体规划的手工作业方式向计算机作业方式转换。该系统的主要目标包括:(1实现土地利用总体规划数据的标准化和规范化,自动完成土地利用总体规划及其修编,并对土地利用规划的实施进行动态监测。(2充分满足国土管理部门相关需求,具备较全面的系统功能,实现多种类型规划数据和规划成果的统一管理。(3建立数据共享机制的系统体系结构,实现面向多部门、多地域、同步性协作式

7、发展的土地利用信息的广泛应用。2.2 系统总体功能设计根据需求分析,土地利用总体规划信息系统可分为两个主要子系统:规划辅助编制子系统和规划管理子系统。规划辅助编制子系统包括地图基本操作模块、土地利用规划模块、土地规划修编模块以及系统维护模块等;规划管理子系统包括规划成果管理模块、规划实施管理模块以及查询统计分析模块等。系统主要功能模块设计如图1所示。 图1 系统总体功能模块3 系统数据库设计3.1 空间数据库系统空间数据库设计主要是为了存储与土地利用总体规划有关的图形数据。为了方便数据的组织和使用,系统采用分层方式管理空间数据,将性质相同的要素放在同一图层。本系统空间数据包括基础地理数据和专题

8、数据:基础地理数据主要是地理背景数据,包括行政区边界图层、道路图层、河流图层以及地图边框等;专题数据存储在土地利用图层,用于查询、分析土地利用情况,主要包括商业和金融业用地、居住用地、公共绿地、广场用地、行政办公用地、教育科研用地、供水用地、消防设施用地、医疗卫生用地和未利用地等。3.2 属性数据库系统属性数据库主要用于存储描述空间数据特征的数据。该系统的属性数据主要以表格的形式存储于数据库系统中,主要包括土地用途分区面积指标表,土地利用结构调整指标表,建设用地控制指标表,土地整理、复垦、开发面积指标表,重点建设项目用地规划指标表等。此外,根据系统安全性需求,数据库中还建立了用户权限表、用户基

9、本信息表、数据维护日志浏览表等,用于管理系统用户和数据维护信息,保障系统的顺利运行。属性表的设计以土地用途分区面积指标表为例,如图2所示。3.3 空间数据、属性数据关联系统中的属性数据与空间数据主要通过要素ID 码实现关联。每一个图形要素都有一个唯一的ID码,属性数据保存在要素属性表中,该表包含标识ID码和属性记录,通过该要素ID码实现属性数据和空间数据的关联和同步化,从而实现两种数据的交互查询、分析和显示。4 系统组网环境设计该系统采用基于Client/Server(客户端/服务器的运行模式,其结构在逻辑上可分为前端(客户机部分和后端(服务器部分,如图3所示。应用程序在前台的客户机上运行,而

10、数据库管理软件在后台的服务器上运行,客户端通过网络向服务器传送数据请求,服务器处理该数据请求,然后把结果返回到客户端。运行过程中Server端仅传回Client端所需要的数据,而不返回其他信息给Client端,从而大大减少了网络的数据传输量,提高了整个系统的吞吐量和响应时间3。5 系统主要功能5.1 查询功能查询功能是土地利用总体规划信息系统的一项基本功能。本系统利用ArcGIS Engine组件包,采用C#.NET二次开发语言,结合SQL Sever 2005数据库,实现了空间数据和属性数据的交互查询。图查属性提供通过选择地图要素,显示要素对应属性信息的功能;属性查图实现了被查信息的地图快速

11、定位,查询到的图形要素能够以高亮的形式在背景地图中放大显示。 5.2 土地利用变更功能 图2 土地用途分区面积指标表一般用户领导用户图3 系统组网方案 为保证土地利用信息的现势性,系统设计了土地利用变更功能。土地利用变更主要包括变更权限控制、变更流程控制、变更实施管理以及变更信息录入。其中,土地利用变更信息录入主要包括添加、更改、删除三种变更方式,同时,变更信息自动存入数据库。另外,该模块还具有宗地合并及宗地拆分功能,满足了在实际土地利用规划中宗地权属和用途变更的需要。5.3 土地利用现状分析功能本系统通过统计各种用地类型的面积及所占比例,实现对土地利用现状的分析。如图4所示,用户选择“统计土

12、地利用类型”功能按钮,系统即根据地块的土地利用类型属性,自动将具有相同利用类型的地块分为一组,并将其面积字段汇总,把统计结果赋给土地利用现状分析的面积字段。用户根据统计结果可以掌握土地利用面积分布的总体趋势,分析土地利用现状是否合理。同时,此模块还提供了绘制统计图功能,使土地利用现状分析结果更直观,便于指导规划工作。图4 土地利用现状分析5.4 辅助决策分析功能系统的辅助决策分析功能主要包括缓冲区分析功能和叠置分析功能。缓冲区分析用于研究土地利用规划是否合理。例如,通过缓冲区分析,可以显示居民用地若干范围内是否有绿地、广场用地或娱乐用地,从而判断该规划是否能够满足国家相关规定和要求;叠置分析通

13、过现有规划与标准规划模型的叠加,判断规划的可行性与科学性,并具备实现预测用地趋势等功能。 5.5 规划成果管理土地利用总体规划涉及大量规划图件和文本资料,例如,土地利用现状图、土地利用总体规划图、土地利用总体规划说明、土地利用专题研究报告等,它们是规划工作重要的成果资料,需要进行规范、统一地管理,从而便于查询与使用。该系统的规划成果管理模块提供了各种图件、文本资料的快速查阅功能,同时实现了对规划成果的更新、存储、输出和打印等操作,提高了规划成果的管理效率。 图5 缓冲区分析6 结论土地利用总体规划信息系统是科学管理土地资源配置的现代化手段,本文利用GIS 、关系数据库以及.NET 编程语言等技术,通过建立土地利用规划数据库,并结合空间分析、统计分析等方法,采用组件式二次开发方法研制了土地利用总体规划信息系统,促进了土地利用总体规划工作的自动化与科学化,能够满足土地利用总体规划的要求。参考文献1 邬伦,等. 地理信息系