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土地调查是我国法定的一项重要制度,是全面查实查清土地资源的重要手段。第二次全国土地调查作为一项重大的国情国力调查,目的是全面查清目前全国土地利用状况,掌握真实的土地基础数据,建立和完善土地调查、统计和登记制度,实现土地资源信息的社会化服务,满足经济社会发展及国土资源管理的需要。
县级土地调查及应用系统是国土资源部门对土地资源进行管理的基础之一,依法管理和使用好土地资源、掌握真实准确的土地数据,是全面贯彻落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济社会全面协调可持续发展的客观要求;是推进城乡统筹发展,保障国家粮食安全和促进社会稳定、保护农民利益等工作的重要内容;是贯彻落实国务院关于深化改革严格土地管理的决定,提高政府依法行政能力和国土资源管理水平的迫切需要;是科学规划、合理利用、有效保护国土资源和实施最严格耕地保护制度的根本手段。由于国土资源数据量庞大,不仅有各种基础的空间数据,还有大量与业务相关的项目属性数据。数据量的庞大,使人工无法对数据进行准确的汇总、统计,也无法灵活地查询。随着信息量的逐年增加,这种手工管理方式与实际工作需要之间的矛盾日渐突出。本论文通过对县级第二次土地调查应用系统研究目的与意义的阐述、县级土地调查及应用系统的现状描述、县级土地调查系统的总体结构研究与数据分析,构建出县级土地调查系统的模型。然后在此模型上给出了系统的设计方法,并以新疆疏勒县业务为需求模型提出了面向新疆县级国土资源部门的第二次土地调查及应用系统。
本文主要内容包括:
第一章为研究概述。主要阐述了课题研究的意义、课题研究的目标与任务,以及论文的关键技术与创新点。
第二章为国内外土地调查及信息系统研究现状。分别从土地调查和信息系统两个方面回顾了国内外土地调查及信息系统的现状。
第三章为系统总体框架研究。通过对国内外土地调查信息系统的研究和实际业务的需求,搭建了系统的总体结构框架设计图,同时也设计了系统的功能结构,具体功能包括数据管理、查询、分析、统计和输出等,并对文档进行管理,其中建设用地审批辅助管理、城镇及农村调查管理等模块,具备专题库建设、数据管理、信息查询、信息统计、数据输出和日常维护等功能。研究提出对县级调查管理信息系统,采用“维护中心—业务单元”模型,每个业务单元都是一个插件,所有的插件都遵循统一的接口。各业务单元模块采用注册方式,在维护中心登记,最终形成有机整体。
第四章为县级调查信息数据库框架设计。首先研究分析并阐述了县级调查信息数据库的内涵,即县级调查信息数据库是一种大型树状基础空间数据库。其次研究了数据库访问机制。县级调查信息数据库是通过多级分类编码体系构建多粒度的空间数据集,在海量的调查信息数据库中使用GIS的空间数据库引擎和其独特的格网索引来访问数据,县级调查信息数据库则利用粒度数据集之间分类编码形成的行政区划索引快速检索出相应数据。实现在物理上分离的多源、多比例尺、多投影方式的一体化管理,实现图形数据浏览查询统计的动态交互、自动切换,达到逻辑上所有数据完全一体。三是详细阐述了按不同的方式县级调查信息数据库所包含的数据内容。四是通过对数据组织和存储要求,以及调查数据库管理力度的分析研究,提出了逻辑统一、物理分散的数据组织与存储方案。五是通过对概念、逻辑、物理模型的设计,得出了数据库结构设计,并编制了数据库编码体系。六是根据调查数据库建库的要求,设计了调查信息数据整理的工作流程。最后阐述了数据库更新与交换的内容与技术方法。由于各级调查信息数据库是一种按行政区划编码体系建立起来的多粒度数据,这种多粒度的特征就是在充分考虑了调查管理业务的特点后设计的,它使基础调查数据的更新能以县级粒度整体进行,并保存相关的历史信息,同时确保更新后县级数据库中的相应数据与上级数据各种空间特征(比例尺、投影方式等)保持一致,所以论文提出县级调查信息数据库的更新与交换在方法上采用批量更新与增量更新相给合、定时更新与实时更新相结合的方法来实现,在技术上采用远程例程调用技术(RPC)、面向服务技术(SOA)和XML与VCT相结合的数据交换技术。
第五章为县级调查管理信息系统设计。首先描述了系统的功能结构。调查管理信息系统负责实现对基础地理信息数据及调查资料数据进行动态管理和分析,为土地调查、土地登记、土地统计、地籍档案管理、调查管理信息发布等业务活动提供支持,具体功能包括空间数据库维护、管理、查询、分析、统计和输出等,并对调查文档进行管理,其中权属地类审核辅助管理、城镇及农村调查管理等模块,都具备专题库建设、数据管理、信息查询、信息统计、数据输出和日常维护等共性功能。其次对信息查询、统计分析、辅助管理、信息发布、元数据管理、系统维护功能模块的功能进行了详细的说明。
第六章为系统主要功能技术路线研究。首先阐述了数据管理功能的技术路线,并分别对数据管理的内容、数据特点、数据管理模型、数据组织规则、数据存储方式和数据视图进行了说明。其次说明了查询分析功能的实现方法。三是分别从模块结构设计和模块说明两个方面阐述了辅助审查功能开发的技术路线。四是阐述了数据统计汇总功能实现方法,即以县级为基本处理单元,读取县级空间数据的属性信息进行分析汇总,形成县级的属性汇总表文件,再从县级的属性汇总表中根据权属信息汇总形成市级、自治区级属性汇总表,从而得到县、市、省三级行政单位的统计数据。五是阐述了信息发布功能的实现技术。最后讨论了用户权限功能的实现技术路线。
第七章为系统运行环境设计研究。首先是对系统运行的软件环境、硬件环境和网络环境进行了详细说明。其次是阐述了系统开发的平台,并且从国土资源业务内网部署方案和国土资源外网系统部署方案概要说明了系统开发平台的选择。三是通过安全风险分析、物理安全、网络安全、系统安全数据安全和安全管理制度的研究与分析,阐述了系统安全环境的设计。
第八章为县级第二次土地调查及应用系统研究实例。首先通过对项目管理组织和项目交流与协商的分析,制定了项目管理制度。其次阐述了项目的准备工作,包括软硬件、资料的要求与处理方法、数据采集、处理和建库流程的准备。三是阐述了项目工作实施的内容,包括图件的扫描、图形矢量化、误差校正、坐标转换、投影变换、数据的质量初检及接边、属性数据的采集和数据分层。四是通过对数据库内容、结构和建库流程的分析说明,构建了县级土地调查数据库,并应用实例对县级土地利用数据库加以了说明。
第九章为总结与展望。首先对论文的研究方法和技术路线进行了总结,即本论文的研究方法及技术路线主要是围绕全国第二次土地调查总体目标,考虑新疆实际情况,充分利用已有成果,综合运用航天航空遥感、地理信息系统、全球卫星定位和数据库及网络通讯等技术,采用内外业相结合的调查方法,形成集信息获取、处理、存储、传输、分析和应用服务为一体的土地调查技术流程,获取每一块土地的类型、面积、权属和分布信息,建立县级土地调查数据库系统。并且分别从数据采集、数据库结构体系和数据库建库三个方面进行了阐述。其次是从技术与应用来两方面阐述了课题研究的不足和下一步的研究展望。不足之处主要体现在以下2个方面:1、异构、多源数据精度符合问题:随着国土业务部门的不断深入,信息数据与日俱增,不同时间、不同来源的表达不同属性或同一属性的数据越来越多,这些数据之间有一定关联性,但数据结构、精度都不同,如何以最好的手段将它们复合组织在一起,需要进一步深入研究。2、时空数据表达与分析问题:随着土地管理工作的发展,要求对地表的空役权、地下权、时间延续及更复杂的情况进行描述,这就要求解决在多维数据表达分析方面,做更深入的研究。下一步的研究展望主要为:1、遥感技术、全球定位技术、地理信息系统技术、互联网技术更加融合:以遥感技术为数据源,采取全球定位手段,快速获取准确、现势的土地调查资料,利用地理信息技术强大的空间和属性分析工具,了解掌握土地变化的趋势,通过互联网为政府和社会各界提供一全新的管理手段与方法,大大提高政府的管理与服务水平,提高土地利用数据的现势性,将为土地用途管制和用地监管奠定基础。2、调查成果的高度集成化:县级第二次土地调查成果的推广使用,特别是对调查成果的评价、利用的集成应用,将对合理开发和保护土地资源,保障国家经济的安全将会起到重要的保障作用。随着系统的推广,在今后的几年,建立一个遍布全区的三级调查成果数据库和应用系统,实现多级的分布式体系结构的土地资源管理自动化,数据上下级交换网络化的体系,将会取得巨大的社会效益和经济效益。
本文主要结论是:
1、论文的研究方法及技术路线主要是围绕全国第二次土地调查总体目标,考虑新疆实际情况,充分利用已有成果,综合运用航天航空遥感、地理信息系统、全球卫星定位和数据库及网络通讯等技术,采用内外业相结合的调查方法,形成集信息获取、处理、存储、传输、分析和应用服务为一体的土地调查技术流程,获取每一块土地的类型、面积、权属和分布信息,建立县级土地调查数据库系统。
2、县级第二次土地调查数据库及应用系统是一个具有系统性、完整性的、结构紧密的运行实体,不仅可以管理数据量庞大的空间数据和进行必要的空间分析,而且可以通过相关数据的统计与分析,发现土地利用现状与发展趋势,为政府决策和为社会各界提供准确而真实的依据。目前研究成果已在新疆疏勒县国土资源局试点,获得了好评,因此具有较好的推广使用价值。