国土资源二三维一体化服务平台建设*——以禹州市为例<br/>

国土资源二三维一体化服务平台建设*——以禹州市为例

2014-04-14刘小春韩慎友

地矿测绘 2014年2期

刘小春，韩慎友，李响

(1．信息工程大学，河南郑州 450052;2．河南省爱普尔信息科技有限公司，河南郑州 450044)

0 引言

国土资源的管理涉及多个业务综合联动［1］，并且业务日趋精细化，目前国土资源的管理随着信息化平台的建设已经取得了很大的进步，但是还存在诸多问题。一是部门的各类数据管理和业务管理未能完全在一个平台上进行，数据重复不一致;二是国土资源跨部门数据无法实现互通和数据共享;三是系统可视化方式不够真实。

随着计算机技术、网络技术、软件技术和GIS 技术的发展，随着一张图工作的推进，国土资源信息化建设急需构建二三维一体的一张图服务平台，实现城市国土资源在逼真的三维虚拟空间中管理，并且实现资源的一张图管理，实现二维数据在三维场景高性能可视化，实现三维空间的丰富的分析功能，实现多类信息在地理空间上的叠合，提供多种视角让用户分析挖掘有用的隐含信息［2-4］。

1 系统设计

国土资源二三维一体化服务平台建设根据系统功能不同主要分为业务功能和基础功能以及“一张图”三大模块，如图1 所示。其中，业务功能模块包括:地籍管理、土地监察、供地管理、勘测定界、规划耕保、矿产资源、用地储备等模块。基础功能模块分为:视图操作、图层管理、信息查询、统计分析、二三维一体化等模块。“一张图”模块主要包括:数据导入与维护、数据权限管理、用户权限管理、数据备份与恢复、数据动态加载与渲染等。业务功能描述如下:

1)地籍管理:提供对所有宗地信息的查询功能，可分条件进行查询:如:宗地(名称、位置、面积、用途、领证人、日期、宗地编号、证书编号)，土地利用图斑(地类、面积)。对地籍档案的历史记录、文件、图册等档案进行扫描、整理、统计、提供使用，同时进行图档关联，进行一体化查询使用，可按照宗地号、坐落、名称等进行详细查询。能够实现对城镇及农村土地的数量、质量、分布、利用和权属状况进行统计、汇总、分析和提供土地统计资料。

图1 国土资源一张图二三维一体化信息服务平台Fig．1 2D and 3D integrated information service platform of land and resources“One Map”

2)土地监察:可以对土地利用现状图、土地利用规划图、违法占用地图和影像图等叠加查看;可以对某具体的图层信息进行分条件的查询，以及查询信息的统计与导出功能。可以根据年度的不同，自由选择叠加的图层，比如:土地利用现状图，规划图等。并对叠加的图层中可疑的地块信息进行标注，并保存为单独的图层，以及对标注的地块信息进行地类分析。

3)供地管理:土地基本情况的展示，包括宗地编号、电子监管号、批准文号、土地坐落、土地用途、出让面积、出让价款、受让人、受让人地址、受让人电话等查询展示;提供多条件的查询供地信息。查询供地信息的周边各类信息，比如:学校，餐饮，医院等;提供对供地信息的统计功能，可以按照土地用途、年份、面积等进行分类查询统计。

4)规划耕保:规划耕保是专门针对土地利用规划应用开发的功能，包含有关土地利用、规划信息的成果管理、查询、统计、输出等功能，满足规划工作管理和规划执行情况监测等的需要。

5)矿产资源:对各类矿区地图，以及地类信息等进行叠加查看。目前主要是对废弃矿井、防治分区以及地质灾害易发分区等信息的查询。在地图上查看矿区范围，叠加各类土地利用图，查看是否有叠置冲突，并得到冲突范围面积、地类等信息，提供按地类、坡度等方面的信息查询与统计分析功能。

6)用地储备:对储备的地块信息查询。可以根据项目用地名、土地坐落、土地用途、用地面积等进行查询;可以对已储备的地块信息进行统计分析;可以根据土地用途、年度、用地总面积等进行查询统计;可以使用储备数据为参照并叠加各类数据，选择分析范围等进行相应的空间分析操作。

7)勘测定界:勘测定界使用地审查、审批更加科学，系统支持各类勘测定界数据入库，如SHP 格式，文本格式，以及坐标和属性直接录入方式。在其他相关业务办理中也可直接调用最新的勘测定界成果分析，支持全部加载和条件加载，也可以将勘测定界结果导出成SHP 格式以及文本信息，为用户提供勘测定界地理位置图。

2 系统特点

2．1 二三维一体化

二三维一体化技术突破了二维GIS 平台与三维GIS 平台割裂的局面，并且实现了数据存储、数据管理、可视化、专题分析功能等多方面的二三维一体化，增强了三维空间的空间分析功能，支持三维空间的距离量算、面积量算、坐标量算、叠置分析、缓冲区分析等。

2．2 一张图数据中心

国土资源一张图二三维一体化信息服务平台建立了基于统一地理坐标系的、空间连续的一张图数据中心，实现以现状信息为基础，以业务运用为核心，整合各类土地成果，具备动态更新机制的土地管理工作的数据基础。

通过“一张图”数据中心，有效解决了以下问题:

1)解决了专题数据不能与业务审批数据有效联动的问题，避免审批过程与专题数据脱节;

2)解决了专题数据之间相互独立、信息不共享的问题，避免“信息孤岛”;

3)解决了不同业务系统数据格式不一致，数据使用和更新维护不便的问题;

4)解决了数据重复建设的问题，避免同一专题数据存在不同的版本，解决数据缺乏权威性的问题;

5)建立了协调一致、互联互通的“一张图”网络化集成办公平台，实现“批、供、用、补、查”日常管理。

2．3 采用全市域激光航摄、高分辨率影像

国土资源一张图二三维一体化信息服务平台项目为了夯实平台的数据基础，为了业务系统能更好的利用高分辨率影像进行压矿分析、土地权属调查以及土地利用分析等业务分析功能，摒弃了以往类似平台建设过程中只有重点区域采用0．1 m高分辨率影像的模式，获取了全市域的0．1 m高分辨率影像数据以及激光点云数据，在此基础上生成全市域0．1 m高分辨率正射影像数据以及DEM 数据，并在点云数据的基础上实现矿区断面分析等业务分析功能。

2．4 档案一体化管理

国土局的日常业务具有档案文件多与空间信息结合紧密的特点，以往的国土资源办公系统采用的都是空间数据与地籍档案等档案文件分开管理的模式，即将与空间信息查询相关的GIS 子系统，以及档案管理、查询、更新的业务子系统分开进行开发，空间数据与档案数据分别维护，这种模式无法充分体现GIS 的空间分析功能，同时日常业务处理的效率也大打折扣。国土资源二三维一体化信息服务平台采用了档案一体化管理模式，将档案数据、专题数据与各类基础地理信息数据一体化管理，能完成空间数据、专题数据、档案数据的同步更新，以及空间数据与档案数据的交互查询，同时可以更好的进行国土业务分析，提高国土工作效率，加快办公自动化进程。

2．5 确权项目过程中，充分利用高分辨率影像，用于内外业检查、纠正

高分辨率卫星影像具有覆盖面广、现势性强、客观公正的特点，国土资源二三维一体化服务信息平台以高分辨率卫星影像为基础，检查确权项目成果的质量，保证确权成果的准确性与一致性。平台通过获取的全市域高分辨率影像数据在确权数据内外业过程中用于数据定位精度的检验、属性精度的检验、逻辑一致性与完整性等的检验工作。

2．6 动态更新各类国土专题数据

为解决各类国土专题数据动态更新的问题，国土资源二三维一体化信息服务平台项目基于国土资源局各科室之间科室专题数据种类多，数据交叉使用面广，数据统一更新维护困难的特点，提出了“集中存储、分权限使用，基础数据集中更新，科室专题数据科室维护更新”的数据共享模式。

2．7 多比例尺城乡地籍数据库一体化

通过对城乡一体化地籍数据库的数据组织方式与现有城镇地籍调查和农村土地利用现状调查地籍实体之间衔接的研究分析，以乡镇为地理单元进行空间数据的存储，并抛开城镇和农村的概念，从土地的权属管理和利用管理出发，建立了城乡一体化的地籍数据实体描述和存储方式，建立了城乡一体化地籍数据库，有效解决了城乡地籍数据无法一体化更新维护的问题。

3 系统应用

禹州市国土资源二三维一体化一张图信息服务平台(以下简称“平台”)构建了一个真实直观的二三维一体化场景，综合运用了计算机技术、网络技术、数据库技术、地理信息技术、遥感技术、三维可视化和专题分析技术，建成多数据源、多尺度、多分辨率的数字高程模型和数字正射影像数据库，在一个平台上展示禹州市国土资源宗地、耕地、矿产多类数据，以及城市的地形地貌和城市景观，为数字国土决策分析提供可视分析服务。软件系统开发建设采用先进的大型商用数据库系统、GIS 技术、网络技术和其它信息技术进行系统整体结构、软件体系和系统功能设计。系统环境服务器操作系统:Windows 2008 Server，软件结构采用C/S 结构，系统数据库管理平台采用SQL Server2008管理空间数据、属性数据和各类国土资源数据，使用AIMap Server 无缝集成网络地图数据，提供创建和配置GIS 应用程序和服务的框架［5］，三维GIS 平台用EVGlobal，系统部署在国土局局域网内，通过防火墙、防病毒和加密传输保障了数据的安全性，同时能实现内外网的物理隔离，以保证数据的安全性。

国土资源局具备至少10 M的带宽以保证空间数据的数据传输及浏览查询效率，数据基础有:全市域1∶1 000 比例尺DOM、DEM;城镇地籍数据;土地利用现状数据、土地利用规划数据;基本农田数据;矿产资源数据;储备中心数据;土地监察数据;地名地址;坡度图等数据。图2 是平台数据共享模式图，图3 是平台数据库层次图，图4 是平台的飞行定制功能，图5 是平台的用地储备功能。平台能实现城市级场景快速展示与漫游，能够承载海量超精细模型的展示，能提供灵活的、交互式的浏览漫游功能，以及三维空间的空间查询分析功能。