我市国土资源一张图平台建设与应用的实践与探索.doc

我市国土资源一张图平台建设与应用的实践与探索摘要：论文从我市国土资源管理实际出发，分析了我市一张图的框架、内容、和建设方法，制订了“一张图”工作机制和技术标准、提出了核心层、管理层、基础层构成了国土资源核心数据库。论文详细研究了历史数据整合过程的关键技术和出现问题解决方案、展示一张图平台软件系统功能，实现了“一张图”平台系统与国土资源电子政务系统集成，并以土地利用巡查系统为例，初步构建了基于“一张图”的土地监管系统，解决了长期以来困惑国土资源管理的数出多门和相互矛盾的问题，为实现国土资源精细化管理提供了有效途径。关键词：国土资源；一张图；数据整合；系统集成应用1引言为了适应国土资源管理新形势，全面提高国土资源业务审批效率，提升国土资源监管能力，实现国土资源开发利用“天上看、网上管、地上查”动态监管目标。2010年，我市国土资源局实施了国土资源一张图平台建设和基于一张图平台的土地三级动态巡查及土地利用综合巡查的应用工程，取得了良好的效果。本文根据项目成果，介绍国土资源一张图认识与体会。2我市国土资源信息化现状我市国土资源局历来重视国土资源信息化建设，1999年在国内首次利用GIS和工作流技术开发了图文一体化办公软件。该软件的成功应用，明显地提高了规划和土地管理水平和行政审批效率1，获得中国地理信息系统银奖。近5年，我市国土资源局实施系列信息化项目，国土资源信息化的保障能力明显提升。完善和修订了国土资源信息化工作制度，建立了国土资源门户网站（），实施了金土工程一期和电子政务系统建设项目2，整合和建立了基础地理、城镇地籍调查、土地利用现状调查、土地利用总体规划等基础数据库，开发了城镇地籍调查、土地登记、土地利用现状及变更调查、土地利用总体规划管理等软件系统。在取得成绩同时,对照上级要求时也认识到不足，主要表现为：1)国土资源信息化制度建设滞后。信息化制度建设落后于信息化系统建设，数据维护更新机制尚未真正建立，数据共享没有落实到工作实处。2)电子政务系统智能化程度不高。由于国土资源信息化欠账较多，系统往往按照“急用先行”的原则进行开发，缺乏整体统一规划，软件系统分散、集成化程度不高、智能化程度较低。3)数据集成度不高。以往信息化建设重视单个专题数据库建设，不同类型专题数据库间的关联较少，坐标系、GIS平台、数据标准的选择等方面还未能取得一致。3国土资源一张图平台建设3.1 建设目标针对我市国土资源信息化建设的现状，试图通过国土资源一张图平台建设与应用，建立了一张图技术标准与规范；统筹规划、集成整合各类国土资源数据，完成了核心数据库建设，使得数据库充分反映国土资源的数量、质量、布局、潜力、变化趋势，实现了数据的统一集中展示、专题查询和数据综合分析与挖掘；为电子政务平台、三级动态巡查、土地利用巡查等综合信息监管平台提供数据支撑。通过数据汇交、数据更新的长效机制的建立，实现数据共享规范化、制度化,为国土资源全面、全程监管和辅助决策提供服务，为相关政府部门提供数据共享和信息化服务。3.2.建设任务（1）一张图制度体系建设。建立和完善我市国土资源“一张图”核心数据库数据汇交和更新的机制，规范国土资源数据的生产、汇交、保管和利用等工作。（2）核心数据库建设。收集、整理、整合全市国土资源各类业务数据，按照掌握国土资源“总量、结构、布局和时序”的要求，建立各类业务数据的关联关系，形成国土资源“一张图”核心数据库；（3）应用平台开发。开发“一张图”信息应用服务平台，实现各类国土资源业务数据的存储、展示、应用和动态更新；开发应用服务接口，为电子政务平台、综合监管平台提供数据服务，并为相关政府部门提供社会化信息服务。3.3一张图总体框架图1给出我市国土资源一张图建设的总体框架。从数据管理和更新角度来看，数据划分为基础层、专业层和管理层。三者之间的关系为：基础层为所有数据的基础，为其他各类数据提供统一的空间参考。专业层反映了国土资源状况及规划背景，是管理层的本底，记录了国土资源管理过程及结果，是管理过程及结果“沉淀”在专业层上的信息。基础层为基础地理数据，包括正射遥感影像、基础地理、行政境界等数据。例如，市区1:500、1:1000基础地理、遥感影像，全市各级行政区划数据。专业层是国土资源的调查和规划产生的数据，点、线、面要素组成了其空间数据。该层数据的特点是在一定时限内保持稳定，数据更新频度不高。例如，城镇地籍调查、土地利用现状、土地利用总体规划、基本农田数据等。管理层是国土资源管理过程产生的结果数据，随管理业务实时更新。例如土地“批、供、用、补、查”等各管理环节数据。结合ArcGIS数据组织结构，国土资源一张图空间数据按照数据库字库专题层次进行组织。内外网物理隔离门户网站数据目录服务共享服务平台电子政务系统数据服务接口综合监管系统数据服务接口数据沉淀数据服务数据服务数据服务数据沉淀数据服务标准规范及汇交更新机制基础设施支撑体系核心数据库数据浏览展示数据统计分析数据分发定制数据服务接口数据查询输出管理层数据抽取转换数据编辑处理专业层数据备份基础层系统安全维护系统管理信息应用服务平台数据更新数据检查导入国土资源调查评价图 1我市国土资源一张图平台的总体框架4、制度体系建设为了保证国土资源一张图建设与管理，项目建立与完善系列制度，包括1个数据维护共享机制、1个工作程序。数据维护共享更新机制是指国土资源数据维护更新与共享制度。制度明确了国土资源各类基础数据的生产者、管理者、发布者和使用者，按照“谁生产、谁更新、谁负责”的数据维护原则，明确数据汇交、接收单位的职责，明确了数据汇交程序、频度、时限等协调办法。工作程序是指在国土资源一张图使用手册，该手册是根据国土资源行政执法手册在一张图平台上制定的标准技术规范和工作流程，明确了国土资源审批业务应由传统手工模式变为电子行政审批模式，明确了业务审批统计汇总的模型、方式及由此为依据的考核协调评价机制。明确业务首接责任制，在业务审批过程中实施业务过程全过程监管，对监管过程中发现的数据质量等问题，将首接责任人作为牵头单位，督促数据生产单位进行整改与完善，完成项目之间审批结果的协调，保障业务审批成果质量。5、历史数据整合过程我目前辖区5区2市，即天宁、钟楼、戚墅堰、新北、武进5个区和金坛、溧阳2个县级市，数据整合在我全市范围内进行。5.1历史数据整合的内容历史数据整合是国土资源一张图建设的重点和难点，数据质量好坏直接影响一张图的质量。数据整合不是将各类成果简单拼合在一起，而是通过一张图的工作机制，梳理各种类型成果之间关系，按照数据整合原则和程序解决数据的不一致性，使之形成协调的统一整体。历史数据的整合包括影像图、城镇地籍调查、土地利用现状、土地利用总体规划、土地征收、土地供应等数据,其基本情况见表1。 表1 整合的历史数据基本情况数据类型行政辖区年代跨度存储介质面积影像图天宁、钟楼、戚墅堰、新北2006-2011电子4326km2行政区划我全市2010电子4326km2城镇地籍调查天宁、钟楼、戚墅堰、新北2010数据库180km2土地利用现状我全市2009-2011数据库4326km2土地利用总体规划我全市2011数据库4326km2土地征收天宁、钟楼、戚墅堰、新北1999-2011电子纸质560km2土地供应天宁、钟楼、戚墅堰、新北1999-2011电子纸质560km25.2数据整合过程针对历史数据基础相对薄弱、多源异构、共享集成实施难度比较大等特点，整合模式不可能只考虑格式转换一种模式，应考虑多种模式。历史数据整合的一般性过程为：根据业务种类，将多源异构数据进行分类，按照数据的属性、文档及图形特性进行整合。在经过数据整合、格式转换、坐标转换和整合处理后，导入Personal Geodatabase数据库，形成图形、属性一体化存储，同时建立属性及文档数据间的关联后，形成属性、图形及文档一体化的数据库。图2给出了属性、图形、文档数据一体化存储结构，存储时，属性、文档及图形在数据库中分开存储，通过关键字将三者联系在一起。图2 图性、属性及文档存储关系图图3给出典型数据土地征收数据的整合方案。土地征收数据纸质文档资料电子地图属性数字化录入文本文件坐标系统一纸质属性资料数据格式转换不同精度的空间数据整合批次调整属性信息整合是否是1980西安坐标系编绘成SHP数据坐标转换扫描分类审查形成现状库历史库生成土地使用文档是否建设用地报批数据库ETL的数据整合过程入库管理图3 典型数据土地征收数据整合方案5.3数据整合的关键技术1）数据标准的构建。数据标准是数据整合的关键。数据标准包括数据对象的特性、相互关系及空间符号表达。国家已经建立一些数据标准。如城镇地籍调查、土地利用现状调查及土地利用总体规划，而部分国土资源专题数据国家尚未建立标准。例如土地供应、土地征收数据。为此，在整合过程中，从国土资源管理实践需求出发，分析了土地供应数据的主体、客体、土地利用条件、供应实施等属性及相互关系，建立了基于UML的数据分析模型，根据UML模型提取了土地供应的数据标准，并建立了空间符号表达标准。在国土资源一张图中，项目分别采用绿线、红线和黑线分别表示征收地块、供应地块和违法用地地块的范围。采用同样的分析方法，分析了土地征收数据的主体、客体、征用方案、补充方案、供地方案的属性及相互关系,建立了土地征收数据的数据标准。2)时态数据管理不同年代的时态数据采用在地块和图层中增加时间标志2种方法进行管理。例如，在土地供应的地块中增加供应时间，在土地利用现状数据图层中增加变更时间，作为时态数据标志位达到时态数据管理目的。3）数据分布式管理国土资源一张图采用数据集中和分布2种模式进行管理，其中国土资源基础及国土资源专题数据存储在市国土资源信息中心，基础地理数据存储在市土地勘测中心，土地勘测中心通过数据服务发布方式为国土资源一张图发布了基础地理数据服务。4）数据更新机制。数据更新采用整体定时及局部及时2种更新方式。数据整体更新以季度、半年或年底为单位更新，采用图层增加时间标志位设置时态。例如：土地利用现状调查。局部及时更新利用电子政务系统将审批结果数据转入一张图平台，实现一张图数据更新。5.4数据整合过程遇到问题及解决方案1）图形位置的正确性 土地征收、土地供应地块图形位置的正确性，一直是建库过程中较为困难的实际问题。由于土地征收、土地供应数据时间跨度长、经办人员多、测绘单位多、土地管理政策的调整等多种因素，导致部分早些年土地征收、供应地块无法判定其位置的正确性。在数据整合过程中，建立土地征收空间数据库的知识与规则库解决图形位置正确性的判读问题。主要方法有：1)利用其他图件进行修正。例如：城镇地籍图。2)与原始地形图对比修正。利用原始数据文档资料，将土地征收地块与原地形图套合，对比地块移位情况，并加以修正。2）图形与属性面积一致性 由于土地征收、土地供应资料在不同阶段形成，土地征收、供应地块的图形面积与批复批准的面积不一致时有发生。项目研究过程中，根据原因，采取了不同办法进行地块位置的范围调整。 1）重复征收、供应。由于各种原因，存在地块的重复征收，导致图形面积与批复面积不一致。这种情况数据库中未调整土地征收、供应的范围，仅做了标识。2）精度导致。由于测绘数据引起的图形与属性面积不一致的情况，不同的情况采用不同方式。一般地，可以认为上级同意土地征收的批复文件中载明的面积权重要高于几何图形面积的权重。对这种情况，采用如下的几种方式进行：批而未用地块。批而未用地块若在近期需要进行批次调整，则保持图形不变，待批次调整时，在新的征收地块中调整范围位置。若近期没有批次调整计划，则调整地块范围，调整一般向周围国有土地、镇集体土地及未利用土地进行调整，确保调整前后的面积的一致性。已经完全使用的地块。已经完全完成土地供应的地块，根据土地供应红线调整土地征收地块。如果土地征收时地块中还有带征用地，例如道路，公共绿地，则调整道路、公共绿地的土地征收范围。已经部分使用的地块，确保已经供应地块的面积，调整为供应部分的范围。6一张图平台软件功能描述（1）数据检查实现了不同来源和格式数据的检查与评价，包括数据目录、组织结构、文件命名、数据分层、属性、数据结构、地理范围、空间定位等。（2）数据导入、导出及转换功能系统提供了数据质量检查。支持西安80与北京54及我地方等坐标系之间的相互转换， AutoCAD、ArcGIS等矢量数据间的格式转换、支持GeoTiff与JPG等栅格数据间的转换、支持xls、mdb等属性数据间的。提供了仿射变换、线性变换、多项式变换等功能。系统提供了矢量、栅格、属性数据以手动、自动等方式导入、导出，并自动生成数据分析报告。（3）数据编辑处理与统计分析能实现对错误数据的自动修改，空间和属性数据的增、删、改等编辑处理功能，实现了影像处理和空间数据的邻近分析、叠加分析等GIS空间分析功能。（4）数据浏览展示能实现海量空间数据、影像数据的快速无缝浏览、数据展示和应用服务，实现单一数据浏览、数据对比浏览和数据叠加浏览3种浏览模式。包括同一地理范围的不同时相遥感影像、不同专业数据的对比方式，不同专业数据、管理数据的多视窗同时浏览、以及影像数据、矢量数据等数据的叠加显示。（5）数据查询实现征地、供地、地名等空间数据的查询，提供了组合查询和自定义查询等方式。实现了跨存储单元数据的查询和图斑历史变更情况追溯查询。提供了非空间数据关键字查询、单指标查询、组合查询、按年份查询、按地区查询、按主题查询等多种查询方式，实现了非结构化数据的检索和浏览服务。（6）制图与输出能提供各种专题标准制图模板，支持制图模板修改和自定义模板。能实现以导航方式制作专题图。能根据自定义专题类型、数据范围进行专题图制作。能提供标准的图式图例符号模板并支持修改功能。系统生成的各类文本和图件以pdf、jpg等电子格式保存，能实现打印输出。（7）数据抽取系统可以实现通过数据调用接口对电子政务平台系统与综合监管平台审批结果数据的抽取，采用定期扫描抽取及触发式抽取2种方式。抽取的内容包括图形与属性。（8）数据更新实现了对多粒度空间数据、元数据、表格数据等数据的自动更新，实现了对更新数据的校验和历史数据的回溯与查询。（9）数据调用接口支持通过将地理信息服务（图形浏览、定位查询、空间分析等）、属性数据查询与浏览、统计汇总、专题图制作等功能封装，实现对“一张图”数据的调用和操作，为电子政务平台为基础的审批业务系统、综合监管平台和其它应用系统提供数据接口服务。7、基于国土资源一张图的应用分析项目实现了“一张图”与电子政务系统的集成，完成了数据相互调用。“一张图”翔实的数据为土地征收前期审查、土地供应前期审查、土地执法前期审查、三级动态巡查等电子政务系统提供了数据支撑；同时，电子政务系统等有为“一张图”数据库提供了新的审批数据。7.1批前预审将拟征地、供地数据叠加到“一张图”核心数据库中，利用空间分析功能，初步判别是否涉及重复征地、供地；与规划图和现状图叠加分析，辅助审查是否符合规划，并统计土地现状分类面积。7.2批中规范电子政务系统各项业务在办理过程中，各业务图形以虚线的形式展现在“在办业务红线图”中，可点击每个在办业务图形查看属性和档案，即自动进入到该在办业务的办理环节中，具体查看该在办业务的业务信息和办理流程，进行效能监督，是否超期办理等，并进行督办。7.3批后监管通过约定交地预警、约定开竣工预警、约定出让金缴纳预警等功能，由系统自动发布预警信息，提醒业务办理人员及时、有效进行批后监管。在用地单位按照合同约定，在规定时间完成工程建设后，利用“一张图”对用地单位对合同执行情况进行监管。监管内容包括：是否存在土地用途改变、是否存在容积率改变、是否存在行政办公面积超标等。还可以通过地块的投入产出数据，计算地块的土地集约利用情况，计算工业企业的用地效益，完成土地集约利用评价。7.4闲置土地调查土地闲置情况的调查与分析是土地利用管理重点，可采用半自动化方式进行闲置土地情况分析。分析时，利用“一张图”核心数据库的供地数据等，并与卫星遥感影像图进行叠加，利用目视解译方法，解译土地利用情况，勾绘疑似闲置地块的范围。之后，利用土地供应项目的开工、竣工时间等过滤条件并辅助实地踏勘，按照区域和年代及土地用途性质，分析土地闲置情况。7.5供地率统计分析供地率是指批次地块在完成土地征收后完成土地供应的比率，它是反映土地征收后土地利用情况。供地率计算式为：供地率=土地供应量/土地征收量。利用国土资源“一张图”应用服务平台通过土地供应地块与土地征收地块的空间叠加，计算叠加后地块的面积，从土地征收数据库中提取地块的批次信息，从土地供应数据库中提取土地出让合同、开工时间、竣工时间等，分析计算出不同区域、不同时间段土地供应比率。7.6供而未用土地分析在进行供而未用土地分析时，将土地供应数据库、最新遥感影像数据叠加显示，利用目视解译方法，解译土地利用情况，在土地供应数据中提取供而未用的地块信息，利用土地供应的出让合同、开工时间、竣工时间等过滤条件，按照区域和年代及土地用途性质，分析供而未用土地情况。7.7批而未供土地分析在进行批而未供土地分析时，将土地供应数据库、土地征收数据库、最新遥感影像数据叠加显示，利用空间叠加分析方法，提取已经完成征收但没有进行供应地块信息，利用征收批次文件批准号，按照区域和年代，分析批而未供土地情况7.8土地征收预审查机制利用已经建成土地征收数据库可以进行土地征收预审查。红色部分1、2为土地预征收地块。根据红色预征收地块1的位置，可以看出该地块和已经征收地块发生重叠，初步认定该征收方案不可行，应及时调整征收方案。红色预征收地块2位置部分与土地征收数据库不发生重叠，可初步认为土地征收方案可行。同时，可查询近期周边地块的农地补偿标准，可以初步计算预征收地块2的补偿费用。图2 土地征收预审查8基于国土资源一张图平台的土地利用巡查系统2012年国土资源部将我市土地利用巡查项目列为全国试点项目3。该项目要求在项目预警、合约管理、规范用地行为方面有创新。根据试点任务要求，课题组设计了基于国土资源一张图平台的实施方案。在电子政务系统支持下，将完成土地利用审批将审批结果从一张图平台转入监管平台,即将地块主体、客体、利用条件等信息、预警信息、合约管理信息转入监管平台。预警信息包括地块开工时间、竣工时间、出让金缴纳时间和计划、容积率、建筑密度限制、投资程度、投资规模等。合约管理包括出让主体信息，出让合同、信息变更等，在提取完信息后，在监管平台上实施地块的长效管理。9结束语国土资源一张图建设，极大地规范了国土资源数据成果，为电子政务系统和国土资源监管平台提供了基础数据支撑。目前我市建立的国土资源一张图已经用于管理实践，极大提升地籍、规划、土地征收及土地供应管理水平和工作效率，解决了长期以来困惑着国土资源管理数出多门、图出多门、图数不一致的问题，升了国土资源管理的数字化、规范化、透明化和精细化程度，增强了国土资源管理部门综合监管能力。参考文献1严荣华,陈军,章启俊. Office GIS中图文控制流与数据流的集成设计和表达.中国图象图形学报.Vol6(A) No1:14-212我市国土资源信息中心. 我市国土资源金土工程建设项目资料汇编.内部资料.3我市国土资源局. 我市土地利用巡查系统建设方案.内部资料.