成都领君科技国土资源“一张图”综合监管平台技术方案

第1章 概述

随着国土资源信息化工作的深入、“数字国土”和“金土工程”的实施、全国国土资源第二次土地调查成果的验收入库及国家“一张图”工作的推进，各地国土资源信息化建设面临着新的问题：一是各类管理行为未能完全在统一的平台上进行，基础数据库覆盖面不够全，现势性不够强，数据重复、不一致、管理类数据标准化、完整性还有待提高；二是信息系统建设分散，各个管理环节存在鸿沟壁垒，没有实现数据的互联互通；三是信息资源的应用还局限于一个部门内部，对上下级相关国土管理部门的支撑以及广域社会化信息服务的支持不够理想。
当前，为深化国土资源二次调查基础成果集成与应用，亟需构建一张图”综合监管平台，实现从“以数管地”到“以图管地”的转变，实现“批、供、用、补、查”的日常管理，为科学规划、合理利用土地，实施最严格的耕地保护制度，加强和改善宏观调控提供数据支持，拓展二次调查成果在土地更新调查、耕地保护与基本农田监管、土地规划、土地整治、建设用地年度指标监控、城市土地市场动态监测，为国土资源管理局搭建土地变更动态监测系统，土地利用和建设用地在线监管系统、建立各区县土地”一张图”综合管理信息系统，以实现土地资源管理的信息化、集成化、智能化。

国土资源“一张图”建设是国土资源管理参与宏观调控和服务国民经济与社会发展的数据保障，也是实现国土资源数据的全面、真实、持续的掌握，构建统一的管理服务平台的技术支撑。国土资源“一张图”建设的主要目标如下：

Ø 数据的统一、规范化管理
“一张图”工程涉及遥感影像、矢量数据等多种格式、多种精度异构数据的统一管理。首先应规范数据格式和编码标准：数据格式必须具有通用性，能同时兼容国家、省市已明确的数据格式和标准，能和其他相关软件共享数据，如：建设用地报批管理系统、建设用地供应备案系统安装盘、土地整理复垦开发项目信息报备系统、土地卫片执法检查信息系统、土地市场动态监测与监管系统、矿业权管理系统等。

Ø 海量空间数据的快速组织
“一张图”数据库数据量巨大，而且后期每年的数据变更和维护数据量也会不断增长。整个数据库数据类型多、内容复杂、数据量大、应用多样化。因此，系统不仅应支持多元化数据的能力，还应支持海量数据的快速查询、检索、统计分析等服务，同时能支持海量空间数据的快速浏览与查询。系统应能够具备快速响应各用户端的数据服务请求，尤其是在多用户大数据量并发的情况下能够快速提供数据服务的能力。

Ø 快速、稳定的数据入库、实时更新与维护机制
“一张图”数据库主要是对各类国土资源空间数据进行集中管理，同时还应保证对以后变更的数据和国土资源日常管理形成的数据的及时入库以及维护，这也是保证系统长效运行的关键。数据库质量是维持数据库长效运行的重要因素，入库数据必须保证其数学基础和数据质量。因此，数据的入库和更新维护必须依托专业技术和专业软件，确保数据质量，保证系统的正常、准确运行。
系统应按照不同业务数据的特点，制订合理的更新制度，实现各类业务数据都能有效的进行更新数据的快速入库，并保证数据质量的统一，提供完善的更新数据入库的流程，支持海量数据下的增量更新管理。

Ø 强大的数据查询统计分析能力
“一张图”数据管理及服务平台不仅要满足“一张图”数据库管理的要求，而且承担着为国土资源电子政务系统提供基础数据和分析数据的任务。数据库的查询、统计、分析等功能应满足不同的业务应用需求。系统应按照各项国土管理业务的要求，输出符合规程规范要求的各类汇总表格和图件；系统应具有数据分析功能，对国土资源利用结构和利用变化情况进行分析，为国土资源管理提供决策支持；系统可以为相关用户提供每一块土地的位置、属性、变更等信息快速浏览与查询的服务；系统还应支持各类统计图表、专题图件的制作与生成。

Ø 综合的业务管理功能

“一张图”综合管理系统通过对遥感影像、土地利用现状、土地权属、基本农田、土地利用总体规划、矿产资源、基础地理、遥感监测等多种数据的集中整合，利用计算机软件和网络平台，实现对国土资源管理规划计划、审批、利用、补充、开发、执法等的网络化综合管理，实现国土资源开发利用的“天上看、网上管、地上查”，实现国土资源的动态监管。“一张图”综合业务管理平台能在 “批、供、用、补、查”的各日常管理业务流程的基础上，梳理优化业务流程之间的逻辑关系，自动建立了案卷间的依赖关系和各空间专题的占地分析查询，使土地用途扭转和权属变化能实时、清晰的反映在一张图上，并建立了长期、历史、不断更新的综合业务电子案卷档案库和行政管理效能分析统计库。

Ø 先进性与简单实用性相结合的原则

项目建设充分考虑到国内外发展的趋势和技术现状，保证项目建设的先进性。同时，针对操作人员的工作注意力主要集中于其本人关注内容的实际情况，系统设计应充分简化繁琐的计算机操作，使用户不必在计算机操作上花太多的功夫，只需简单学习一下，就能很熟练地使用系统各项功能。

Ø 稳定性和灵活性相结合的原则

首先要确保项目建设的稳定性。在保证稳定性的前提下，尽可能的考虑项目建设的灵活性。保证系统能在不同的运行环境下能兼容运行，系统拥有一定的二次开发维护能力，能满足业务工作人员根据日常工作要求对系统功能所作的一些简单修订。

Ø 扩展性原则

系统的建设将充分考虑扩展性，要以发展的眼光来考虑系统整体架构，使用系统具备开放性、可扩展性和伸缩性。

Ø 安全保密原则

由于整个系统所涉及的数据是国家和政府的内部资料，因此保证系统安全与数据保密是系统设计的根本要求，系统的建设必须在能保证这一原则的基础上进行。通过 设计合理的身份认证、权限、角色等系统来实现对数据的安全使用。同时通过物理或软件手段保证数据不被非法入侵和盗用或破坏。

第2章 需求描述及分析

国土资源数量大、类形多，采用传统的管理手段异常繁杂。国土资源局可建设一套土地资源综合信息管理系统完成各科室的业务办公一体化管理日常业务应用办公管理理主要划分为如下功能模块：办公自动化系统、土地征收管理系统、业务监管系统、综合分析系统、综合查询系统、核心数据库管理系统。对于国土资源“一张图”综合监管平台中的与各业务科室相关的OA业务审批流程主要包括以下几个流程:

Ø 办公自动化系统

公文审批流程

有权限人员可以发起流程，拟写公文，打印公文申签单，然后根据流程设计的人员进行审批，最后进行打印。OA办公自动化系统功能结构如下图所示:

Ø 土地征收管理系统

土地统征储备流程

有权限工作人员发起流程，在表单里面录入基本资料，包括收回的有那些地块，权属人是谁这些信息，同时可以打开需要统征的地块所在的集体土地，通过选择或者在图层上操作，把数据回写到表单里面，在审批通过后，在集体土地图上减去或做标记，同时把减去的图形加入到城镇土地里面。

土地出让管理流程（含费用收取）

有权限工作人员在一宗土地拍卖后，发起流程，在表单里面录入基本资料，如地块性质，出让年限，出让金金额等，同时可以打开城镇土地图，通过选择或者在图层上操作，把所拍卖地块的从图上做标记。并标注拍卖人和金额等信息，达到可以通过数据查图形，也可以在图上查看到数据，

财务科在收到费用后，才录入扫描件等资料，用地科根据需要才打印供地单，地籍科才打印土地证。

Ø 业务监管系统

有权限人员在登陆后，可以选择不同模块

土地储备模块:

可以查看到现在储备的有好多亩地，点击图形，可以查看到所储备地块在图上的位置，点击图形，可以查看到地块是好久收回的，是好久统征的等资料。

土地出让模块:

可以根据条件查询各个年度的出让情况，出让了好多宗地，出让总费用是好多等一系列资料，点击可以查看到每宗地在图上的具体位置，选择图块，可以查看受让人，受让金额，受让年限等一系列信息。

土地费用模块:

可以根据条件查询时间段内该收好多费用，现在已收好多费用，还有好多没有收，没宗地欠款是好多。

Ø 综合分析系统

对以上几个流程系统的数据进行分析，查询任何时间段内的收件数目，面积以及其他需要的条件。

Ø 综合查询系统

根据权限配置，可以查询根据条件查询需要的资料。

Ø 核心数据库管理系统

国土资源局需要建立的核心数据库内容如下图表所示：

系统采用工作流平台进行国土资源局各科室业务审批管理的无缝集成，具体包含：

一、 界面集成：

本系统与OA的界面充分融合，可以OA系统完成各科室日常业务审批工作。

二、 用户集成

本系统与OA系统相同的用户管理体系，做到单点登录、集中授权。

三、 数据集成：

要求开放数据调用接口，本系统的格式化数据可以供OA及其它系统调用。

1. 按照数据中心标准，采取恰当的网络安全策略

2. 系统限国土资源局内部使用，不得直接向公网开放。

3. 与通过OA系统进行集中的权限管理控制，对授权用户采用有区别管理及访问。

4. 对地图数据、文档数据、数据库等重要敏感数据要有容灾备份及恢复机制。

本项目的用户：国土资源局各科室的办公人员。

该系统主要使用者分为3种角色，有系统管理员、业务操作员和普通用户。其中系统管理员拥有系统的最高权限，处理系统的运行与维护权限配制等；业务操作员负责数据的更新维护、分析模型搭建、格式转换、绘图显示等相关业务的操作。而普通用户是指通过此系统进行与业务相结合的查询分析等操作的人员。按照访问资源的不同，普通用户又可以进行角色细分。

本系统要实现的主要功能如下表所示：

采取行业内领先且成熟稳定的软件平台及开发工具，GIS平台初定为ESRI公司的ArcGis软件。系统应结合B/S与C/S两种实现方式，B/S主要用于数据浏览、查询、分析，C/S主要用于数据的管理及更新。

基于ArcGIS的JLKEngine中间件平台是基础，提供了丰富、专业的矢量、栅格、影像、三维四位一体的存储、管理、编辑与分析功能。数据中心集成开发平台提供了系统的运行框架，以及土地利用、土地利用规划、基本农田、权属管理、建设用地管理等国土业务专用插件，通用搭建组合，最终行成了综合监管平台中用于后台的数据库管理的C/S子系统，该子系统的用户对象是信息中心技术人员，主要提供了数据的上载入库、管理更新、综合统计输出等功能。国土资源处室、科室、股用户，则登录局域网内部网站上的综合监管平台B/S web子系统，浏览分析数据库中的数据，查看统计表，办理相应的审批业务，无需单独安装C/S客户端或是进行复杂的数据操作。

第3章 总体设计

国土资源局各科室的工作通过本系统协同完成，本系统的功能模块主要包括：系统管理、数据采集与建库、信息核查与编辑、数据查询、数据统计与分析、数据显示与基本操作、数据转换、绘图与输出。系统支持属性信息录入、图形信息的采集及格式转换，文档信息的扫描备案；具有数据核查编辑、转换、查询、统计分析等功能，用户可根据业务需要对入库的数据进行各种处理以获取有用信息；提供数据显示、绘图与输出功能，帮助用户制作各类图形并打印输出。

Ø 完备性

充分考虑用户的需求，设计的模块应完全满足用户的需求，使系统的功能齐全、完备。

Ø 一致性

在充分考虑系统阶段性建设的同时，保持整个系统的一致性。同时，作为一项系统工程，严格遵循国家与GIS行业制定的相关标准与规范。

Ø 可扩展性

系统在业务、技术、系统功能上具有扩展性，能做到系统扩展的平滑过渡；具有外部数据接口的扩展性。系统各部分采用模块化的设计思想，系统各模块可灵活配置、增减。需充分考虑以后可能的系统互连互通及系统的兼容性和可能的功能扩充。

Ø 实用性

系统从实际出发，满足工作和管理的实际需要。结构优化、数据库管理完善，便于系统管理与数据更新，确保已有数据资源能够被充分利用。系统界面设计简单明了，有良好的操作提示和结果显示，易于操作。

Ø 松耦合、高内聚原则

系统设计须遵循松耦合、高内聚原则。功能模块之间保持松耦合状态，服务的具体实现方式对服务使用者透明。在功能模块内部所实现的功能与结构保持高度逻辑相关性的同时，保证功能模块间的相互独立性。

Ø 安全性

严格的权限分配，保证系统数据的安全。所有的模块都会提供有权限验证的接口，所有的数据访问都会有访问权限的设置。

“一张图”综合监管平台依托基于ArcGIS 9开发的JLKEngine中间件平台构建多源异构数据采集、处理、显示、管理、分析、维护的核心功能仓库，运用数据中心集成开发平台自定义搭建可视化的数据组织、视图加载、界面设计、后台更新维护，并运用成都领君科技WebGIS栅格平台技术向外发布一张图成果。系统可实现省、市、县级一张图数据资源与日常管理应用相结合的管理模式，提供可供推广的数据编码标准、软件规范和实现技术，全程服务于土地批、供、用、补、查的各个环节，最终实现便捷、规范的土地综合电子监管，和科学的、准确的数据分析决策支持。

国土资源局采用数据中心机房，即一台VPS主机,参数如下:

CPU：2*2.4G

内存：8G

硬盘：500G

与其它系统共享。

1. 基础平台

系统采用成都领君科技有限公司基于ArcEngine+ArcServer开发的JLKEngine中间件平台软件为GIS数据处理平台，可以完成数据编辑、制图、空间分析、数据发布等GIS功能。以基于ASP.NET开发的SuperFlow工作流平台为搭建整个国土资源局的电子政务协同办公综合管理平台，可以完成国土资源局各科室的公文审批、土地统征储备、土地出让管理、土地规划管理以及土地分析查询等业务管理功能。

2. 开发平台

采用VS2008，C#语言进行开发。

3. 数据库

Sql server 2005 及ArcSDE(高级空间数据服务器)

4. 操作系统

Win 2003 32bit

第4章 详细设计

平台技术架构图

国土资源”一张图”综合监管平台采用多层架构搭建，基于统一的空间数据管理平台完成土地利用现状、土地利用规划、矿产资源规划、矿产资源储备等业务库的搭建，具体数据中心的结构图如下图示：

核心数据结构图

图表 4‑1 平台部署示意

系统功能基于数据中心集成开发平台构建系统框架，支持自定义表单、工作流搭建式Web界面开发，能很方便的进行功能扩展。根据建设目标，“一张图”管理系统的数据管理子系统（C/S）包含：数据入库、数据管理、数据编辑与处理、图形查询分析、成果输出、综合统计、数据交换、数据更新管理、数据维护等功能模块。Web发布子系统包含数据发布、业务审批决策支持、输出上报等模块。总体功能模块图见下图所示：

图表 4‑2系统总体功能模块

国土局电子政务搭建平台

国土电子政务办公系统即业务Web发布子系统通过成都领君科技SuperFlow工作流平台进行统一搭建,包括办公自动化系统、土地征收管理系统、业务监管系统、土地规划审批系统、地籍审批系统。通过SuperFlow工作流平台进行业务办公流程建模、日常业务办公所需数据表单建模、国土资源局组织机构建模、以及协同办公管理所需的权限自定义操作。

国土局webgis栅格地图发布平台

国土局数据中心集成管理平台

国土局电子政务协同办公平台

国土资源“一张图”综合监管平台按照GIS应用管理主要划分为如下功能模块：系统管理、数据采集、数据核查与编辑、数据查询、数据统计与分析、数据显示与基本操作、数据转换和绘图与输出。系统管理提供了用户管理和权限配置等帮助系统管理员维护系统、保证系统安全运行的功能。数据采集提供了对图形数据、属性数据的采集录入以及文档信息的扫描备案。数据核查与编辑提供对图形信息、宗地信息、图属一致性处理等。数据查询、转换、统计与分析等模块提供了用户各种管理与分析工具。绘图与输出模块提供了各种图件的制作与打印功能。系统模块按照上图划分是为了让系统更灵活、扩展性更好，以满足用户的各种需求。

系统管理的主要功能如上图，各个模块描述如下：

Ø 用户管理：用来创建、修改、冻结用户，并设置用户与组织机构之间的关系。

Ø 角色管理：用来新增、删除、修改、冻结角色，为角色分配可操作的模块权限。

Ø 权限管理：为用户分配角色（多角色）；为用户分配行业部门操作权限；为用户分配审批角色权限。

Ø 元数据管理：维护系统的元数据，包括生成、修改、删除已有空间数据的元数据信息。

Ø 菜单管理：为系统新增、删除、修改菜单，每一个菜单对应一个模块。

数据采集与建库功能的主要功能如上图，各个模块描述如下：

Ø 图形信息采集：将地形图、地籍图等空间图形数据导入系统，并入库；

Ø 基本信息录入：将宗地的基本信息、权属信息、附着物信息等录入系统；

Ø 文档扫描备案：将有关的文档信息进行扫描，将取得的电子文档入库进行备案，并将其与相关的图形与属性数据关联。

数据核查与编辑功能主要功能如上图，各个模块描述如下：

Ø 地物编辑：对地块等图形数据的拓扑、完整性等进行核查，并根据需要对地物的形状、位置、大小等进行修改编辑；

Ø 宗地编辑：根据用户需求将宗地数据进行生成、删除、合并、分割等操作，以生成新的宗地数据供用户使用；

Ø 属性编辑：对宗地的属性数据进行编辑，包括基本的增、删、查、改。

Ø 图属一致性检查：对图形数据与属性数据的一致性进行核查，找出图属不一致的数据，并进行修改。

数据查询主要是对入库的数据提供各种类型的查询，包括针对空间关系的查询、针对非空间属性的查询、结合空间关系与属性约束的查询，以及采用SQL条件语句、利用缓冲区分析和各种条件组合的方式进行查询。

数据统计与分析功能主要是对入库的数据进行各类统计与分析，由此从数据中挖掘出各种更深层次的信息供用户使用。其中空间叠合分析与空间缓冲区分析主要针对各类图形数据进行分析，空间叠合分析将产生空间区域的多重属性特征或建立地理对象间的空间对应关系，空间缓冲区分析能识别地理实体对邻近对象的辐射范围或影响度；常规统计主要针对属性数据，利用图表（如饼状图、面积图、柱状图等）对统计信息进行分析，研究图斑变化情况；空间统计主要针对数据的空间特性进行统计分析。

数据转换功能主要针对用户需求提供各种类型的转换，包括数据格式的转换、数据坐标的变换以及矢量–栅格数据结构的相互转换，shp与CAD格式的转换。

绘图与输出功能主要提供提供各种制图输出，标准分幅地籍图、街道街坊图、宗地图、自定义范围图、专题分析图等图件的输出与打印以及各类报表的制作与打印，输出的各要素信息可由用户自定义配置。

系统初始化的元数据信息，包括宗地的基本信息(位置、面积、规划用途、土地等级、使用权类型等)、权属信息(使用权证、他项权利证等)、附着物信息(地上、地下建筑及各种设施情况)、文档信息(土地取得批文、规划设计条件、政府批文及其他资料等)和图形信息(地籍图等)及卫星影像数据。具体数据清单如下：

其中影像地图与全要素矢量数据均由国土资源局提供。

数据处理工作主要为元数据的处理与转译、校正、核查、入库等工作。数据主要分为两种，以目录结构存储的格式化及非格式化数据。其主要包含扫描与手工导入的土地证信息、文件扫描件，审批过程文档等。

经过整入库的信息通过ArcServer及webservice的形式对外发布，webservice主要指文档数据的发布，ArcServer主要提空间相关信息的发布，主要分为以下几个图层

元数据的更新，图属信息的修改。新的文档数据上传等更新操作。

可实现CAD数据的导入，同时也可将地图矢量数据导出为CAD、mapgis等格式。

系统提供按照行政区、图幅、任意范围的任意比例尺地图（可将所在区域内办证的宗地叠加上面）制图输出功能，还可实现输入土地证编号显示对应的宗地空间位置，生成符合土地证标准的附图。

 地籍业务查询主要包括了地籍查询检索（地籍图形属性的通用查询与统计）、地籍业务统计（各种发证业务查询与统计）、地籍分类面积统计三个主要功能；

 根据用户自定义分析图层，可以在查询结果的基础上进行进一步的统计分析，分析结果可以通过复合表格、专题图等丰富的形式进行表现。

图表 4‑3 地籍查询表单

土地价格表做为一个单独的专题图存在，通过与地块信息、规划信息进行叠加分析，可以得出公司自有土地的价格汇总及详细。

图表 4‑4 地价分析图

n 根据地图选择或输入地块编号，查询某地块的当前地价信息及历史地价信息。

n 根据组合输入条件，查询多个地块或指定区域的地价信息。

n 根据地块位置、用地属性（商用、住宅、工业）等不同设置综合查询地价信息

n 提供叠加分析接口，可以将查询结果以列表形式导出。

系统根据选择的统计对象、统计汇总条件，按照系统设置的专题图类型，对各权属、地类、抵押情况、土地利用状况、土地分布情况等多种专项数据，进行专题表达和展示。再利用图表（如饼状图、面积图、柱状图等）将统计信息进行分析，也可与土地利用总体规划图、城市总体规划图等基础数据进行分析，研判图斑变化情况，并提取变化信息，辅助土地分析。

n 地籍专题

土地登记汇总、业务汇总、业务明细、土地登记明细、抵押汇总、抵押明细、单位用地查询、宗地图、土地利用现状图。

n 土地利用专题

业务汇总、国有建设用地供应、分批次用地查询、出让金查询、土地供应方式情况汇总、建设用地红线图、土地供应红线图。

n 土地市场专题

土地地价信息情况汇总。

n 宗地专题

业务汇总、宗地权属调查汇总。

n 土地监察专题

违法用地查询、违法用地红线图。

图表 4‑5 土地利用专题历年变化情况

图表 4‑6 土地类型面积汇总

土地资源信息通用查询可根据权限配置，设定用户查询条件查询需要的资料。能够通过任意词或者组合从整个数据库中快速找到感兴趣的内容；能够按照常用的业务分类提供单独的查询统计分析工具，使得不同业务人员能够方便查找相关信息；能够围绕当前国土资源管理中的重要专题，如某个地块等进行相关的统计分析，为决策提供信息支持。

图表 4‑7 通用查询示例

在总体技术设计上， “一张图”综合监管平台将MIS、OA、GIS的技术一体化，为国土资源各级领导和工作人员提供图文一体化的基于B/S（或C/S）的协同工作应用化境。系统提供的工具可以帮助用户快速调阅业务审批案件、各部门的审批意见、案件相关的基础地图信息和各种专业地图信息，同时可以查看与该案件相关的会议纪要、督办信息、申报材料、案件交接过程等，在一体化的环境下，完成案件审批的日常操作。系统为这些日常操作，提供了简单有效的调度方法，用户可以任意切换使用地图、表格、文档管理工具、实现图、文、表一体化信息互联管理。
“一张图”综合监管平台将国土资源管理工作中的土地规划、耕地保护、地籍管理、土地利用、土地督察、土地储备、土地交易等方面业务统一在一个业务管理系统中，实现土地批、供、用、补、查综合管理。业务一体化的基础就是需要将不同部门单独使用的数据结合起来，建立其中的关联，在同一数据体系下实现各类数据的信息同步和共享应用。

国土资源管理涉及国家、省、市、县自上而下的行政管理体系，“一张图”综合监管平台的建设并不是孤立的，需要上下级一体化的互联互通，数据共享，才能保证国土资源行政管理的科学性和规范性。“一张图”综合监管平台实现国土资源行政主管部门与下级国土部门、上级国土部门之间，国土资源部门与省市县政府横向之间的业务系统关联，形成纵向、横向联接国土资源信息互联协同工作系统，从而实现从省国土资源厅–市国土资源局–区、县国土资源管理部门的联网审批，国土资源部门与省市县政府之间的协同工作。

“一张图”综合监管平台采用了中间件技术实现不同语法结构的空间数据的统一管理，它通过基于GIS的中间件扩展管理器实现“即实现即用”中间件的配置管理。对于异构、异质的不同平台的GIS数据，数据中心提供的中间件技术，它不需要转换原有的数据格式，通过一个翻译的动作在JLKEngine中间件平台上表现和管理这些异构的GIS数据，操作这些数据可以像操作ArcGIS 9平台的数据一样。数据中心目前支持ArcGIS、AutoCAD的中间件，用户可以根据数据中心中间件的标准接口实现其他GIS的中间件。

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