土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1、土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)羅宇李永樹許懿娜(西南交通大學地理信息工程中心,四川 成都 610031摘要 針對當前土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)來源復雜、專業(yè)性強和工作效率低等問題,結合GIS、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡和.NET技術,從總體功能、數(shù)據(jù)庫和組網(wǎng)環(huán)境設計出發(fā),利用組件式二次開發(fā)方式實現(xiàn)了土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠基本實現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃的自動化、規(guī)范化和信息化,較大地提高了土地利用總體規(guī)劃工作效率。關鍵詞 土地利用總體規(guī)劃;土地管理;GIS中圖分類號P208 文獻標識碼 A 文章編號 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 引言土地利用總體規(guī)劃是指在一定區(qū)域內(nèi),根據(jù)國家社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求和當?shù)刈匀?、?jīng)濟、社會條件,對土地的開發(fā)、利用、治理、保護在空間上、時間上所作的總體安排和布局。土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)是國家實行土地用途管制的基礎,能夠為土地

5、利用總體規(guī)劃提供科學、合理及高效的技術手段。土地利用總體規(guī)劃具有數(shù)據(jù)量大、專業(yè)性強和數(shù)據(jù)類型復雜多樣等特點。現(xiàn)有的相關系統(tǒng)具有功能不夠完善、數(shù)據(jù)共享性差、部門之間使用不同格式的數(shù)據(jù)等問題。而且,系統(tǒng)的開放性和擴展能力不足,與其他土地管理系統(tǒng)集成困難,難以滿足目前對土地進行規(guī)劃和管理的需要。針對上述具體問題及現(xiàn)實工作需求,本文利用地理信息系統(tǒng)(即GIS在空間數(shù)據(jù)分析與處理方面的優(yōu)勢,以組件式地理信息系統(tǒng)技術(即ComGIS為核心,結合數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡以及.NET技術設計并開發(fā)了土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng),實現(xiàn)了土地利用的科學、規(guī)范化設計與管理,提高了日常土地利用總體規(guī)劃工作的效率。2 系統(tǒng)總體功能設計

6、2.1 系統(tǒng)設計目標土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)的重要目標是建立應用型GIS,通過系統(tǒng)工程和軟件工程的原理,將GIS技術和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相結合,實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化存儲、動態(tài)更新和雙向查詢,以及以土地利用總體規(guī)劃為中心的管理功能,實現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃的手工作業(yè)方式向計算機作業(yè)方式轉換。該系統(tǒng)的主要目標包括:(1實現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)的標準化和規(guī)范化,自動完成土地利用總體規(guī)劃及其修編,并對土地利用規(guī)劃的實施進行動態(tài)監(jiān)測。(2充分滿足國土管理部門相關需求,具備較全面的系統(tǒng)功能,實現(xiàn)多種類型規(guī)劃數(shù)據(jù)和規(guī)劃成果的統(tǒng)一管理。(3建立數(shù)據(jù)共享機制的系統(tǒng)體系結構,實現(xiàn)面向多部門、多地域、同步性協(xié)作式

7、發(fā)展的土地利用信息的廣泛應用。2.2 系統(tǒng)總體功能設計根據(jù)需求分析,土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)可分為兩個主要子系統(tǒng):規(guī)劃輔助編制子系統(tǒng)和規(guī)劃管理子系統(tǒng)。規(guī)劃輔助編制子系統(tǒng)包括地圖基本操作模塊、土地利用規(guī)劃模塊、土地規(guī)劃修編模塊以及系統(tǒng)維護模塊等;規(guī)劃管理子系統(tǒng)包括規(guī)劃成果管理模塊、規(guī)劃實施管理模塊以及查詢統(tǒng)計分析模塊等。系統(tǒng)主要功能模塊設計如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)總體功能模塊3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計3.1 空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫設計主要是為了存儲與土地利用總體規(guī)劃有關的圖形數(shù)據(jù)。為了方便數(shù)據(jù)的組織和使用,系統(tǒng)采用分層方式管理空間數(shù)據(jù),將性質(zhì)相同的要素放在同一圖層。本系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)包括基礎地理數(shù)據(jù)和專題

8、數(shù)據(jù):基礎地理數(shù)據(jù)主要是地理背景數(shù)據(jù),包括行政區(qū)邊界圖層、道路圖層、河流圖層以及地圖邊框等;專題數(shù)據(jù)存儲在土地利用圖層,用于查詢、分析土地利用情況,主要包括商業(yè)和金融業(yè)用地、居住用地、公共綠地、廣場用地、行政辦公用地、教育科研用地、供水用地、消防設施用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地和未利用地等。3.2 屬性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)庫主要用于存儲描述空間數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要以表格的形式存儲于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,主要包括土地用途分區(qū)面積指標表,土地利用結構調(diào)整指標表,建設用地控制指標表,土地整理、復墾、開發(fā)面積指標表,重點建設項目用地規(guī)劃指標表等。此外,根據(jù)系統(tǒng)安全性需求,數(shù)據(jù)庫中還建立了用戶權限表、用戶基

9、本信息表、數(shù)據(jù)維護日志瀏覽表等,用于管理系統(tǒng)用戶和數(shù)據(jù)維護信息,保障系統(tǒng)的順利運行。屬性表的設計以土地用途分區(qū)面積指標表為例,如圖2所示。3.3 空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)關聯(lián)系統(tǒng)中的屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)主要通過要素ID 碼實現(xiàn)關聯(lián)。每一個圖形要素都有一個唯一的ID碼,屬性數(shù)據(jù)保存在要素屬性表中,該表包含標識ID碼和屬性記錄,通過該要素ID碼實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的關聯(lián)和同步化,從而實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的交互查詢、分析和顯示。4 系統(tǒng)組網(wǎng)環(huán)境設計該系統(tǒng)采用基于Client/Server(客戶端/服務器的運行模式,其結構在邏輯上可分為前端(客戶機部分和后端(服務器部分,如圖3所示。應用程序在前臺的客戶機上運行,而

10、數(shù)據(jù)庫管理軟件在后臺的服務器上運行,客戶端通過網(wǎng)絡向服務器傳送數(shù)據(jù)請求,服務器處理該數(shù)據(jù)請求,然后把結果返回到客戶端。運行過程中Server端僅傳回Client端所需要的數(shù)據(jù),而不返回其他信息給Client端,從而大大減少了網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸量,提高了整個系統(tǒng)的吞吐量和響應時間3。5 系統(tǒng)主要功能5.1 查詢功能查詢功能是土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)的一項基本功能。本系統(tǒng)利用ArcGIS Engine組件包,采用C#.NET二次開發(fā)語言,結合SQL Sever 2005數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的交互查詢。圖查屬性提供通過選擇地圖要素,顯示要素對應屬性信息的功能;屬性查圖實現(xiàn)了被查信息的地圖快速

11、定位,查詢到的圖形要素能夠以高亮的形式在背景地圖中放大顯示。 5.2 土地利用變更功能 圖2 土地用途分區(qū)面積指標表一般用戶領導用戶圖3 系統(tǒng)組網(wǎng)方案 為保證土地利用信息的現(xiàn)勢性,系統(tǒng)設計了土地利用變更功能。土地利用變更主要包括變更權限控制、變更流程控制、變更實施管理以及變更信息錄入。其中,土地利用變更信息錄入主要包括添加、更改、刪除三種變更方式,同時,變更信息自動存入數(shù)據(jù)庫。另外,該模塊還具有宗地合并及宗地拆分功能,滿足了在實際土地利用規(guī)劃中宗地權屬和用途變更的需要。5.3 土地利用現(xiàn)狀分析功能本系統(tǒng)通過統(tǒng)計各種用地類型的面積及所占比例,實現(xiàn)對土地利用現(xiàn)狀的分析。如圖4所示,用戶選擇“統(tǒng)計土

12、地利用類型”功能按鈕,系統(tǒng)即根據(jù)地塊的土地利用類型屬性,自動將具有相同利用類型的地塊分為一組,并將其面積字段匯總,把統(tǒng)計結果賦給土地利用現(xiàn)狀分析的面積字段。用戶根據(jù)統(tǒng)計結果可以掌握土地利用面積分布的總體趨勢,分析土地利用現(xiàn)狀是否合理。同時,此模塊還提供了繪制統(tǒng)計圖功能,使土地利用現(xiàn)狀分析結果更直觀,便于指導規(guī)劃工作。圖4 土地利用現(xiàn)狀分析5.4 輔助決策分析功能系統(tǒng)的輔助決策分析功能主要包括緩沖區(qū)分析功能和疊置分析功能。緩沖區(qū)分析用于研究土地利用規(guī)劃是否合理。例如,通過緩沖區(qū)分析,可以顯示居民用地若干范圍內(nèi)是否有綠地、廣場用地或娛樂用地,從而判斷該規(guī)劃是否能夠滿足國家相關規(guī)定和要求;疊置分析通

13、過現(xiàn)有規(guī)劃與標準規(guī)劃模型的疊加,判斷規(guī)劃的可行性與科學性,并具備實現(xiàn)預測用地趨勢等功能。 5.5 規(guī)劃成果管理土地利用總體規(guī)劃涉及大量規(guī)劃圖件和文本資料,例如,土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用總體規(guī)劃圖、土地利用總體規(guī)劃說明、土地利用專題研究報告等,它們是規(guī)劃工作重要的成果資料,需要進行規(guī)范、統(tǒng)一地管理,從而便于查詢與使用。該系統(tǒng)的規(guī)劃成果管理模塊提供了各種圖件、文本資料的快速查閱功能,同時實現(xiàn)了對規(guī)劃成果的更新、存儲、輸出和打印等操作,提高了規(guī)劃成果的管理效率。 圖5 緩沖區(qū)分析6 結論土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng)是科學管理土地資源配置的現(xiàn)代化手段,本文利用GIS 、關系數(shù)據(jù)庫以及.NET 編程語言等技術,通過建立土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫,并結合空間分析、統(tǒng)計分析等方法,采用組件式二次開發(fā)方法研制了土地利用總體規(guī)劃信息系統(tǒng),促進了土地利用總體規(guī)劃工作的自動化與科學化,能夠滿足土地利用總體規(guī)劃的要求。參考文獻1 鄔倫,等. 地理信息系