咸宁市土地整治项目管理数据库建设及管理系统设计研究

韩冰华，姜宇榕，刘彦文，何国松

(湖北科技学院　资源环境科学与工程学院，湖北　咸宁　437100)



咸宁市土地整治项目管理数据库建设及管理系统设计研究

韩冰华，姜宇榕，刘彦文，何国松

(湖北科技学院资源环境科学与工程学院，湖北咸宁437100)

摘要：传统的土地整治项目数据管理工作量大，数据格式各异，种类繁多，难以更新和共享，影响了土地整治项目资料的有效利用。本文根据咸宁市土地整治项目的资料，采取分类建库的方法，探讨了利用WebGIS、数据库、软件开发等技术实现土地整治项目数据采集与管理系统的方法，并对如何建设土地整治项目管理数据库进行了研究。研究表明，利用土地整治项目数据采集与管理系统实现了土地整治项目数据信息化管理，为土地整治项目的实时管理和数据共享提供更有效手段。

关键词：土地整治项目；WebGIS；数据库；管理系统

传统的土地整治项目资料的存储方式以纸质、电子文件形式为主，这些方式存在诸多问题。比如：数据分散在各级土地部门，数据的连续性和完整性很差，利用效率不高。因此，随着数据量的不断增大，网络化信息的发展，如何利用当前最新技术对土地整治项目数据库的数据组织、更新、共享、查询、分析等功能进行革新成为了土地管理部门当前急需解决的一大问题[1]。本文根据咸宁市土地整治项目的资料，利用WebGIS、数据库、软件开发、网络技术等关键技术，采取分类建库的方法，建立土地整治项目管理数据库来统一管理土地整治项目数据，同时对基于WebGIS的土地整治项目数据采集与管理系统相关的设计进行了研究。

一、系统开发调研

土地整治资料是土地利用现状和土地资源评价、开发、利用及验收的最重要的原始成果，是土地数据最重要的组成部分，是土地综合整治资料中主要成果来源的基础性资料。据统计，自1999年实施新的《土地管理法》以来，咸宁市共完成了(已验收)各类土地整治项目1 692个，项目总建设规模达86 946.96公顷，项目总投资达25.07亿元。其中：(1)国家投资整理项目10个，建设规模13 799.52公顷；国家投资复垦项目1个，建设规模173.3公顷；(2)省级投资开发项目74个，建设规模30 282.47公顷；整理项目29个，建设规模25 749.51公顷；复垦项目13个，建设规模2 161.473公顷；(3)地方占补项目1 565个，总建设规模为14 780.69公顷。在土地利用、土地规划、土地复垦、土地开发、土地调查、土地资源与评价等领域实际项目开发生产中，土地整治项目数据由少到多不断积累，经常会形成一个巨大的数据资料库。传统的土地整治项目管理系统侧重人工方面，硬拷贝式的管理易于造成资料堆积、混乱，查询不便、久远丢失随着项目数量的增加与管理时间的推移不可避免。以计算机为主体来收集管理土地整治项目，数据组织简便、查询高效、共享快捷，能够最大限度保证数据的可靠运行，设计开发相应的数据管理系统是土地整治项目管理的迫切需要。

二、系统建设需求分析

(一)建设目标

根据土地整治项目资料的特点，利用WebGIS、数据库、软件开发等技术，建立土地整治项目数据管理系统(DataManagementSystemofLandConsolidationProject，DMS-LCP)，系统围绕土地整治项目数据，集项目动态管理、地图互查以及统计分析等功能为一体，切实提高土地整治项目的信息化管理水平，为科学、合理地管理土地整治项目数据提供思路。

(二)建设内容

通过研究，系统实现以下内容：

1.建立土地整治项目数据采集与管理体系，实现土地整治项目管理数据库的建设，保证土地整治项目数据的准确性、实时性与完整性；实现网络终端上的实时管理和数据共享。

2.具备地图浏览和展示功能，实现土地整治项目图形数据与空间数据库相结合，实现土地整治项目数据与地图的定位和互查功能。

3.具备实现项目动态、趋势分析等功能，保证系统使用者实时对土地整治项目进行动态监管和决策分析[2]。

三、DMS-LCP系统概要设计

(一)系统开发平台

系统采用结构化设计开发方法，操作系统平台采用Windows7操作系统，框架平台是基于ESRIFlexViewer框架搭建的，数据库平台选用SQLServer数据库管理系统，开发环境选用客户端Flex和服务端Java。

基于B/S结构的土地整治项目信息管理平台，可以优化土地整治项目数据管理的需求，土地整治项目数据和基础地图数据等原先相对独立的数据资源可以被快速利用并关联起来，实现基于数据同步的空间数据与属性数据一体的互联应用。通过WebGIS技术实现简洁易用的土地信息资源应用和整合，这也使得平台具有独立性、基于Web端访问范围广、系统后期更新和维护、升级操作方便，从而保证了系统广泛的自适应性、良好的可扩展性和维护性。

(二)系统总体结构设计

随着网络信息的发展，基于网络的数据处理已成为信息化的一项中心环节，如何提高数据库的灵活性、安全性和可拓展性也成为数据处理技术的关键之处。信息系统不断更新，系统功能不断扩充，基于传统C/S模式的二层数据处理结构设计由于在系统数据库性能、数据安全性、功能扩展、系统维护和数据共享通信上存在显著的弊端，已不能适应目前信息系统的需要。因此，建设土地整治项目数据采集与管理系统必须采用三层体系结构，如图1所示。

三层体系结构包括用户层、应用层和数据层。

第一层为用户层，主要指土地整治项目管理系统的用户界面，其主要任务是实现用户对土地整治项目数据的基本操作，如：数据的上报、浏览和分析等。

图1　三层体系结构

第二层为应用层，也称为业务逻辑层，是联系用户服务和数据服务的桥梁。它根据用户的请求，执行某种业务规则，为具体应用提供事务处理、安全控制以及为满足不同数量的客户机的请求而进行性能调整等[3]。

第三层为数据层，主要负责对土地整治项目数据库的访问，实现对土地整治项目数据的Select，Insert，Update，Delete的操作，能够保证土地整治项目数据的安全性、完整性、一致性、并发操作等，对相关土地整治项目业务服务的数据请求进行管理并响应。

四、系统数据库设计

(一)土地整治项目数据分析

根据土地整治项目管理业务内容，土地整治项目数据可分为：土地整治项目基本信息数据、土地整治项目申报情况数据、土地整治项目立项情况数据、土地整治项目验收情况数据4大类，各类土地信息数据主要内容如下：

1.土地整治项目基本信息数据：指土地整治项目基本信息，如：项目名称、图幅号、图斑号、专项规划地块编号、性质、类型、开发整理前地类、开发整理后地类、资金来源等。

2.土地整治项目申报情况数据：指土地整治项目申报信息，如：项目名称、申报日期、申请立项文号、拟实施总面积、拟净增耕地面积、投资规模等。

3.土地整治项目立项情况数据：指土地整治项目立项信息，如：项目名称、立项机关、立项批准(或入库)文号、立项(或入库)日期、下达预算文号、投资规模、面积、新增耕地面积等。

4.土地整治项目验收情况数据：指土地整治项目验收信息，如：项目名称、验收机关、批文号、日期、面积、新增耕地面积、实际投资等。

(二)系统数据库设计

咸宁市土地整治项目数据采集与管理系统的数据来源包含各个县市区土地整治部门共同提供土地整治项目信息，使用者包括系统管理员、土地整治部门(市级用户和县级用户)、上级业务部门等。本着资源配置最优化的原则，系统所采用的数据库存储模式是集中数据存储模式，也就是将所有的土地整治项目数据集中存储在服务器端数据中心。系统管理员负责日常维护，其他用户使用该系统时，通过网络连接到服务器端数据中心，获取所需数据和相关服务[4]。

数据库建模是系统开发的基础，对于已经有国家、行业标准的，就直接引用标准，对于没有标准的，就采用自顶向下的分析以及自底向上的设计相结合的方式来设计数据库数据结构。以每个土地整治项目为单位，以土地整治项目数据为对象，进行需求分析(包括分析土地整治项目数据资料和确定土地整治项目管理数据库整体框架)。结合需求分析得到的土地整治项目管理数据特点，进行数据库的概念设计、数据库的逻辑设计、数据字典的设计与建立，设计出合理规范的数据库表结构，从而将土地整治项目数据归类，实现土地整治项目管理数据库的建设。土地整治项目管理数据库示意图如图2所示。

图2　土地整治项目管理数据库示意图

1.土地整治项目管理数据库的概念设计

在整个数据库设计中，概念结构设计是它的关键所在。通过分析整理收集到的土地整治项目数据，可以抽象出以下实体：

土地整治项目表数据实体：土地整治项目数据的收集以土地整治项目名称为单元进行。在数据库中土地整治项目数据将以土地整治项目为基本单位进行组织与管理。土地整治项目数据内容主要包括：土地整治项目基本信息、土地整治项目申报情况、土地整治项目立项情况、土地整治项目验收情况、土地整治项目图件信息等。在数据库中，土地整治项目数据的组织以单个土地整治项目为基本单位，即每个数据业务表都以土地整治项目名称为关键字段。将土地整治项目基本信息表作为主表，其它信息业务表通过土地整治项目名称关键字段与主表建立主从关系。所有土地整治项目数据信息都可以用E-R图(实体-联系图)表示。

2.土地整治项目管理数据库的逻辑设计

逻辑结构设计是将概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用DBMS产品支持的结构数据模型相符合的逻辑结构。从E-R图中导出关系模型，然后根据数据之间的联系，将关系模式进行分解。土地整治项目数据库核心主要以土地整治项目名称来建立各表之间的主要联系，分析数据来源建立一系列的基本数据表。

3.数据字典的设计与建立

数据字典的设计与建立是将系统中的用户、表等包含的数据信息组织联系起来，然后将具有共性属性的部分抽出并归纳，重新组建一个具有共性属性特点的数据集。这个数据集包括用户字典、表字典、数据项字典[5]。

五、系统功能模块设计

根据土地整治工作的流程以及土地整治部门的实际需要，系统按其功能可划分为角色与权限、土地整治项目申报录入、土地整治项目动态管理和土地整治项目统计分析四个模块[6]。系统各功能模块主要有：

(一)角色与权限

该系统的角色主要包括系统管理员、土地整治部门(市级用户和县级用户)、上级业务部门。该系统的权限就是为用户分配的功能选择和数据范围。系统管理员可以把一个或多个角色赋予某个用户，则该用户就拥有所赋予角色对应的功能权限，根据权限可以对系统中的数据进行添加、删除、修改、查询、浏览以及统计分析等。另外，系统管理员负责更新和日常维护。

(二)土地整治项目申报录入

土地整治项目申报功能实现：对土地整治项目数据的录入、修改、删除功能，其中包括土地整治项目基本信息、申报信息、立项信息、验收信息，在土地整治项目基本信息录入界面实现上传文件功能。

(三)土地整治项目动态管理

土地整治项目动态管理功能实现：(1)土地整治项目的动态监管分析，从项目的区域(市、县)、申报时间二个方面进行动态分析，并实现在地图上直观地标注饼图显示；(2)可以进行统计反查土地整治项目详细信息，点击一条土地整治项目信息，能够在地图上定位并显示土地整治项目的规划空间区域，然后再点击地图上的土地整治项目空间区域，可以进一步跳转到相应的土地整治项目的详细信息页面。

(四)土地整治项目统计分析

土地整治项目统计分析功能实现：对不同年份和月份的土地整治项目的上报数据进行统计分析，展示土地整治项目近年来的建设趋势情况。

六、系统实现与应用实例

本文按照上述设计，利用咸宁市土地整治项目资料数据，开发了咸宁市土地整治项目数据采集与管理系统。系统实现如下：

1.登录界面

系统可按不同权限的人员登录，进行角色权限控制土地相关业务数据的录入、管理及展示。比如：县级用户权限登录，只能录入及查看该县级的土地相关业务数据，没有权限操作和展示其他县级区域的数据。系统登录界面如图3所示。

图3　系统登录界面

图4　项目上报与查询

2.系统主界面

系统主界面分为菜单区、视图区，菜单区包括项目申报、项目动态、趋势分析三大功能模块，视图区用于进行地图展示、项目业务数据管理、地图互查关联统计分析。

3.项目申报模块

该模块实现对土地整治项目数据进行数据录入与管理的功能。

(1)项目上报登记页面，分为项目基本信息、申报情况信息、立项情况信息、验收情况信息，如图4-a所示。

(2)项目管理查询页面，对上报登记好的项目信息进行查询显示，并可以进行相应的修改和删除，如图4-b所示。

4.项目动态分析模块

该模块是将项目申报模块录入的土地整治业务数据与地图相结合，进行动态统计分析。

(1)根据项目申报时间和登录权限管辖范围内的行政区划(市、县)，将土地整治项目数进行分类统计，并在地图上进行饼图展示。项目分类统计展示如图5所示。

图5项目分类统计展示

图6　定位项目空间区域

图7　项目详细信息页面

(2)点击项目动态对话框中的一条土地整治项目，能够在地图上实现土地整治项目空间区域的定位。定位土地整治项目空间区域如图6所示。

图8　项目趋势展示

(3)点击在地图上已定位的土地整治项目空间区域，可以跳转到相应土地整治项目的详细信息页面。项目详细信息页面如图7所示。

5.项目趋势分析模块

该模块可结合土地整治项目申报模块录入的土地整治项目数据，根据项目申报时间，进行动态趋势分析。项目趋势展示如图8所示。

七、结语

通过开发土地整治项目数据采集与管理系统，以达到咸宁市土地整治项目管理数据库建成的目的。这可以实现咸宁市土地整治项目资料的规范管理和数据共享，大大提高土地整治项目管理工作的效率，为土地管理部门的相关领导分析土地整治项目建设的整体情况和发展趋势提供了第一手资料，同时也为相关土地管理信息系统的研究及设计工作奠定了一定的基础。

参考文献：

[1]王笏.基于WebGIS技术的土地利用现状数据库应用研究[D].武汉:华中科技大学,2006.27.

[2]张合兵,桑振平,李晨.基于GIS平台的土地利用规划管理信息系统设计研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2008,27(3):288～293.

[3]陈传虹.基于三层结构的数据库管理信息系统的应用[D].重庆:重庆大学,2004.7.

[4]刘波.土地开发整理管理信息系统的设计与实现[D].成都:电子科技大学,2014.34～35.

[5]刘笑宇.论数据库信息系统中数据字典的应用[J].信息与电脑(理论版),2010,(5):143.

[6]韩永亮.基于AE的土地开发整理管理信息系统的实现[D].阜新:辽宁工程技术大学,2013.24.

文章编号：2095-4654(2016)05-0139-05

* 收稿日期：2016-02-18

基金项目：湖北省科技支撑计划软科学研究类项目：咸宁市土地整治项目管理数据库建设(2014BDH125)

中图分类号：F301.24

文献标识码：A