地籍数据库对象-事件模型设计与实现

辜寄蓉,陈先伟,窦义红

(1.西南土地资源评价与监测教育部重点实验室(四川师范大学）,四川成都 610068;2.成都国土资源信息中心,四川成都 610072）

地籍数据库对象-事件模型设计与实现

辜寄蓉1,陈先伟2,窦义红1

(1.西南土地资源评价与监测教育部重点实验室(四川师范大学）,四川成都 610068;2.成都国土资源信息中心,四川成都 610072）

在分析国内外地籍管理信息系统和地籍数据库模型的基础上,分析了地籍业务事件的特点及其对时空地块状态变化的影响规律,提出了一种地籍业务联动更新的地籍数据库模型:对象-事件模型,通过将地籍数据对象化、地籍业务事件化,建立对象、事件间的关联关系,实现地籍业务与地籍数据联动更新。根据对象-事件模型原理,对地籍对象、事件进行提取,设计地籍数据库,并在此基础上构建了成都市地籍管理信息系统。

对象-事件模型;地籍对象;地籍业务;地籍数据库

0 引言

地籍管理是国土资源管理的基础,地籍数据是国土数据的核心。构建科学合理的地籍数据库,合理地组织地籍数据,才能满足地籍数据的应用需求,充分发挥地籍数据的基础作用,实现地籍管理制度化、规范化、信息化和社会化。由于地籍数据具有时态性特点,在地籍数据库的构建方面,国内外采用了不同的模型进行表达,可分为基于事件的模型和基于状态的模型两类。基于状态的模型侧重地理现象各阶段状态的记录,其具有代表性的模型是序列快照模型,该模型是对状态数据的完整存储,数据冗余且无法反映状态的变化过程。基于事件的模型侧重对事件的记录,空间要素特征或状态的一次变化称为一个事件,模型记录初始状态和每次变化的事件,通过一系列事件记录的叠加来描述实体对象的变化过程。改进的基于事件的数据模型[1]把基态改为现状数据,并通过双向指针实现变更过程查询。这种模型在运行效率上虽有所提高,但当变更频繁时,拓扑时态查询很困难。另外,陈军等提出了事件驱动模型[2],徐志红等提出了基于事件语义的数据模型[3],均已应用于地籍数据库建设中[4-8]。

以上数据模型都有其适用范围以及侧重表达的信息,目前还没有一种时空模型适合构建以地籍业务为出发点、由业务驱动地籍数据的变化、又由地籍数据驱动业务办理的地籍管理系统。为了更好地实现地籍数据与地籍业务相结合,达到业务与数据联动更新的目标,本研究提出了对象-事件数据模型。

1 地籍数据库模型设计

模型的设计思想为:将地籍数据对象化、地籍业务事件化,通过建立对象、事件间的关联关系,达到数据与业务的联动更新,同时模型的设计还要考虑地籍信息的基本查询、统计、历史回溯等问题。

1.1 对象描述

地籍对象可以分为空间对象和属性对象两类。空间对象指含有空间信息的对象,如宗地除具有宗地的权利人、面积等属性信息外,还具有空间信息,即图形信息,因此宗地属于空间对象;属性对象指仅含有属性信息的对象,如宗地的权利人对象,它仅含有对象的基本属性信息(权利人名称、性质等）,并不包含图形信息。通过对地籍数据对象化并加以提取分类,可得出地籍对象的体系结构(图1）。地籍对象实体集合位于结构顶端,代表地籍对象的根。根据对象的空间特征将对象集合的下一级分为空间对象和非空间对象两大类,其中空间对象类包括宗地、界址点和界址线3个地籍实体对象,非空间对象类包括权利人、土地证和土地登记卡3个地籍实体对象。

图1 地籍要素对象结构Fig.1 Cadastral data feature-object framework

1.2 地籍事件描述

地籍业务事件是一种复杂事件,其发生将导致事物状态的改变,根据事物状态的变化,可将事件划分为属性事件(只引起事物属性信息发生变化的事件）和空间事件(引起事物空间信息、属性信息都发生变化的事件）。通过对地籍业务事件化并加以提取分类,可得地籍事件的体系结构(图2）。

图2 地籍事件的体系结构Fig.2 Cadastralmanagement event framework

1.3 地籍对象事件模型

地籍管理的核心就是掌握地籍的基本信息,即地籍对象的属性及状态等信息,而对象信息的变化都是在地籍业务驱动下发生的。因此,从地籍业务的角度分析,是业务事件驱动地籍对象变化。对象事件模型如图3所示,流程的起点是地籍事件,即地籍基础业务;当办理业务时,首先判断业务类型,审核业务办理条件,当条件符合时,进行流程的下一环节。因此,对象-事件模型属于事件驱动型,符合地籍业务的办理流程。模型的数据来源于地籍对象,结果又返回地籍对象;当有地籍事件发生时,首先要调用事件相关的地籍对象数据,事件执行后,把更新后的地籍数据重新写入地籍对象库。对象、事件的关联关系是错综复杂的,事件不同,引起变化的对象也不同,事件的结果也必然不同。因此,如何设计对象、事件结构及其间关联关系的表达是数据库设计时需要重点考虑的问题。

图3 地籍对象事件模型Fig.3 Cadastral data object-eventmodel

2 地籍数据库设计

地籍数据库采用三级模式(图4）。现势库和历史库分别存储地籍数据的现势信息和历史信息,中间库存储地籍业务处理过程中的业务信息以及涉及的地籍数据信息。业务受理后,首先将现势库的信息调入中间库,进行业务审核和办理,当审核通过需要更新数据时,先将现势库的信息写入历史库,再将历史库中更新的信息写入现势库。地籍数据库逻辑结构如图5所示。

图4 地籍数据库三级模型Fig.4 Three levelsmodel of cadastral database

事件表是实现历史回溯的关键部分,其主要字段及变化过程如图6所示。假设地籍登记业务过程为:初始登记-变更登记-抵押登记-抵押注销登记-注销登记。F_PID字段记录上一状态的 PID,因此可通过此字段记录变更过程,从而实现历史回溯(图7）。

图6 事件表内容Fig.6 Event table content

3 地籍管理信息系统的实现

成都市地籍管理信息系统以土地登记为中心,建立成都市区(县）地籍数据库及基础测绘数据,按照土地登记申请、地籍调查、土地审批、土地发证的业务流程,开发地籍管理信息系统,将 GIS集成于地籍业务审批办公自动化系统中,实现图文管理的一体化,达到地籍管理过程中业务处理、内部管理的信息化,包括对地籍数据(图形、属性和影像）的采集和处理(地籍调查和测绘的内、外业处理）、查询和显示、统计与分析、制图与打印输出等以及计算机辅助内部业务管理。

系统实现如图8所示。在对象-事件模型的基础上,根据地籍数据库更新流程和安全设置实现了地籍管理系统与业务办公系统的同步数据更新;对空间数据和属性数据可以实现历史回溯,从业务的角度浏览历史数据的变迁,可以与地籍档案数据联动,查看宗地的多项记录;可以保存变更数据的任何操作,以便于恢复数据,保证数据属性和图形变更的安全性。

图7 历史回溯Fig.7 The tracing of history for cadastral data

图8 成都市地籍管理信息系统实现Fig.8 The cadastralmanagement system for Chengdu

4 结语

对象-事件模型既能表达地籍要素的时空关系,又能与地籍基础业务挂钩,易于数据库实现。模型以土地证对象为出发点,采用事件机制记录跟踪地籍数据的变化,详细记录了土地证书的整个变更过程。将地籍管理要素对象化,地籍基础业务事件化,建立对象、事件间的关联关系,实现了通过业务驱动数据的变更。根据模型设计思想,完成了地籍对象表结构设计、地籍事件表结构设计、对象事件关联表设计,并最终在成都市地籍管理信息系统中验证了其可行性。

[1] 牛方曲,牛德海,程昌秀.改进基于事件的时空数据模型[J].地球信息科学,2006,8(3）:104-108.

[2] 陈军.蒋捷.多维动态GIS的空间数据建模、处理与分析[J].武汉测绘科技大学学报,2000,25(3）:189-192.

[3] 徐志红,边馥苓,陈江平.基于事件语义的时态GIS模型[J].武汉大学学报(信息科学版）,2002,27(3）:311-315.

[4] 沈震宇,陈先伟.土地信息系统建设模式探讨[J].中国土地科学,2000,14(2）:32-37.

[5] 李志刚,艾廷华.时态 GIS在地籍变更管理信息系统中的应用研究[J].测绘通报,2003(6）:58-60.

[6] 刘剑锋,秦奋,张喜旺.基于宗地变更的地籍时空数据库研究[J].测绘科学,2006,31(4）:149-151.

[7] 袁占良,张子平.时态土地利用变更管理系统的设计与建立[J].测绘与空间地理信息,2007,30(1）:15-18.

[8] 谢炯,刘仁义,刘南.土地利用现状管理信息系统中土地利用多级变更模型的建立及其事务处理机制设计[J].浙江大学学报, 2007,34(4）:469-475.

Object-Events Model Design for Cadastral Database

GU Ji-rong1,CHEN Xian-wei2,DOU Yi-hong1
(1.Southw est Key Laboratory of Land Resources Evaluation and M onitoring (Sichuan N ormal University）,M inistry of Education,Cheng du 610068;
2.Chengdu Inform ation Center of the B ureau of L and Resources,Chengdu 610072,China）

Cadastral data are the co re contents in land management,so the database design is the focus of cadastral management info rmation system.With the rapid economic development,unreasonable land utilization and frequent changesof cadastral info rmation make it hard to conduct the land management.Based on the analysisof the current situation of domestic and international land management information systems and cadastral database models,the characteristics of events and how they impact the states of spatial objects is analyzed and the changing is put fo rward in this paper.Cadastral databasemodel named object-events model is designed,w hich treats cadastral data as object and treats cadastral operation as event to establish the co rrelation between objects and events.Cadastral objects include spatial objects such as clan and attribute objects(such as clan obligee）.Cadastral events are comp lex events,w hich make the event states constantly change.According to the different changes of cadastral events,the events can be classified into attribute events and spatial events.The core of land management is to get the basic info rmation of cadastral,i.e.the attribute and state of cadastral objects.Because the changes of the information of objects are driven by cadastral events,it is events that make cadastral objects change in terms of operations.Cadastral database has three levels,w hich are current database,history database and intermediate database.Through establishing the target relationship between theobject and event,this app roach upgrades cadastraloperation and data in synchronism.Themodel focuseson the target of land certificate,deploys system of events to reco rd and track cadastral data,and reco rds in detail the w hole changing p rocess of land certificate.The object-eventsmodel can no t only exp ress the space-time relation of features but also link w ith the operations,w hich makes it easy fo r database to realize it.Acco rding to the p rinciple of object-eventsmodel,the cadastral objects and events are collected and the cadastral database is elaborately designed.Based on that,Chengdu cadastral management information system is established.

object-eventmodel;cadastral object;cadastral event;cadastral database

P208

A

1672-0504(2010）01-0044-04

2009-07-01;

2009-10-24

国土资源部试点项目(2006S01）

辜寄蓉(1968-）,女,博士,副教授,从事GIS理论与应用研究。E-mail:annygu126@126.com