村镇土地网格化管理与服务平台的构建与应用——以山东省新泰市羊流镇为例

杨丹丹，吴秋兰，耿霞，孙永香，刘志虹，韩庆瑞

（山东农业大学信息科学与工程学院，山东 泰安 271018）

村镇土地网格化管理与服务平台的构建与应用
——以山东省新泰市羊流镇为例

杨丹丹，吴秋兰*，耿霞，孙永香，刘志虹，韩庆瑞

（山东农业大学信息科学与工程学院，山东 泰安 271018）

针对羊流镇土地管理现状与需求，借鉴城市网格化管理成功的经验，基于地理信息系统、无线通信等技术，构建羊流镇土地网格化管理与服务平台。该系统采用以村镇行政区划为基础的不规则网格划分方法，将羊流镇土地划分成不规则等级空间网格体系，并设计了15位的划分网格标识码；以网格化管理手段对村镇土地管理流程进行再造，研究并设计了4层框架体系：基础设施层、数据层、业务逻辑层和应用层。研发的羊流镇土地网格化管理与服务平台能提供羊流镇土地单元网格划分、网格数据信息采集、网格监督事件处理以及基本农田管理的功能。通过在羊流镇的示范应用表明，平台对羊流镇土地的执法巡查、流转监管、基本农田保护等业务进行了精准监控，落实了层层管理、责任到人、任务到人的管理体制，为土地全方位、高效精准的管理提供了数据与技术支撑。

网格化管理；村镇土地；信息平台；不规则网格划分；地理信息系统

Abstract：By taking account of the current situation and the demands for precise land management in the Yangliu township, referring the successful grid-based urban management system, and applying the geographic information system, the wireless communication and other innovative technologies, a grid-based land management and service platform for Yangliu is developed. The administrative-based irregular grid division method for townships and villages is deployed to divide the land of Yangliu into an irregular hierarchical space grid system; and a 15-digit grid identification coding system is also designed. The rural land management procedure can be upgraded via the grid management; and a four-layer framework system is designed, including infrastructure, data, business logic and application. The gridbased land management and service platform offers four functions∶ land unit grid classification, grid data information collection, grid supervision event handling and basic farmland management. The demonstrative application of the developed platform for Yangliu shows that this platform is useful for accurate monitoring of law enforcement and patrol,land transferring supervision, basic farmland protection and others. As a result, it implements a management system of layer-upon-layer management, accountability for individuals and tasks for individuals, to provide the data and technical supports for a comprehensive, efficient and accurate land management.

Key words：grid management; rural land; information platform; irregular grid partition; GIS

随着社会主义市场经济以及城镇一体化的快速发展，村镇土地经济效益得到大幅度提升，但与此同时，村镇土地管理中也出现了耕地资源毁坏、建房侵占农田、土地随意转让等问题，这些问题导致村镇优质耕地面积越来越少，严重的影响到农业正常生产[1-2]。探索适合村镇土地的高效管理模式，利用信息化技术加强村镇土地监管力度，提高村镇土地利用率，成为解决当前村镇土地管理问题的关键[3]。

在城镇土地信息化管理方面，发达国家起步较早，主要以“3S”技术为主，通过综合应用3S技术，实现对国土资源的动态管理。早在20世纪50年代，美国与加拿大便最先将遥感技术应用于土地信息化管理体系当中。随后，美国、加拿大、日本等也先后建立了全国土地遥感监测系统，以信息化的手段实现了土地资源的调查与更新[4]。我国在土地信息化管理方面起步较晚，20世纪70年代才开始研究土地信息化管理。90年代后，随着国家对土地管理的高度重视以及“3S”技术的应用与推广，我国的城镇土地信息化管理得到了迅猛发展。

“十一五”期间，我国在土地规划监管等领域研发了多项系统和设备。国土资源部探索了基于“一张图”的金土工程建设模式，形成了科学、规范、高效的“天上看、地上查、网上管”国土资源管理运行体系[5]；初步建立了覆盖国家、省、市、县级的基于“批、供、用、补、查”的国土资源电子政务管理信息化系统[6]。在此期间，李德仁和宾洪超[7]率先提出将网格化的思想应用于国土资源信息化管理当中，实现了从数字国土到国土资源的网格化管理。自此以后，城市的空间土地网格化管理发展较快，例如北京、上海、武汉等相继建立起城市网格化管理平台并取得了显著的管理效果。其中，彭明军[8]更是提出了利用层次空间推理算法对城市空间信息多级网格进行自动划分的模型，提高了城市空间信息网格划分的效率与精准。虽然国内的土地信息化管理建设取得了诸多成果，但建设主要侧重于城市网格划分与管理系统的构建，村镇的相关建设却相对较为落后，并且大部分是针对农地资源信息进行组织和管理的一个属性平台，而结合空间数据研发的村镇土地监管系统较少[9]。另外，针对村镇土地网格划分的相关研究目前较少，网格划分标准与网格化管理模式尚处于探索阶段。

目前，新泰市羊流镇违规上报、转让、处理等土地监管业务仍采用传统的人工窗口业务管理方式。在土地流转方面，人工管理繁琐，效率不高；在土地监察方面，也面临着“发现难、制止难、查处难”问题，缺乏一套能够实现全程精准监控并高效处理的管理手段。因此，本文将网格化的管理思想应用于羊流镇土地管理当中，利用GIS、无线通讯等信息化技术，构建了羊流镇土地网格化管理与服务平台，采用不规则土地划分方法将羊流镇土地划分成单元网格，协调单元网格的信息交流与资源共享，对羊流镇土地信息进行直观、规范、精准的管理，并及时处理和统计土地资源的动态变化，为政府土地监管工作提供相关的信息化平台，对推动农村信息化、加快新农村建设具有十分重要的意义。

1 羊流镇土地网格划分

1.1 羊流镇土地利用现状

羊流镇面积180.81 km2，辖行政村90个，全镇人口有9.8万人。境内农业发达，现有耕地7 200 hm2，农业人口人均耕地0.08 hm2。羊流镇在东部规划建设了万亩蔬菜示范标准园项目，涉及苏庄、河东、丁庄等13个村，流转土地200 hm2，建设大中型设施拱棚600个；在西北部规划了特色林果园，在二涝峪、雁翎关等村流转土地133 hm2，种植核桃、樱桃、板栗等特色林果133 hm2，建成畜牧养殖专业村25个，畜牧养殖小区50个。

根据新泰市国土资源局提供的羊流镇土地利用类型空间数据，统计出来羊流镇的用地详情为：旱地75.38 km2、林地35.38 km2、水浇地23.96 km2、农村居民点用地18.23 km2、自然保留地10.81 km2、园地5.04 km2、城镇用地2.36 km2、水库水面2.36 km2、河流水面2.3 km2、坑塘水面1.9 km2、采矿用地1.08 km2、公路用地0.87 km2、设施农用地0.41 km2、特殊用地0.25 km2、风景名胜设施用地0.07 km2、农村道路0.03 km2、农田水利用地0.05 km2、水工建筑用地0.1 km2、滩涂0.04 km2、其他用地0.19 km2。

1.2 网格单元划分方法

根据城市网格化管理的成功经验，可知目前网格划分方式主要分为规则划分和不规则划分两种。规则划分是基于万米网格，固定大小的划分方法，例如北京东城区采用“万米单元网格化”的划分方式，以10 000 m2作为基准设置网格单元[10]。这种划分方式虽然简单方便，易于地理空间信息存储，但不适用于村镇土地网格划分。城市网格化划分基于规则有序的城市布局，可以借助规则的网格或道路来划分[11]，但羊流镇土地网格化划分面对的是复杂不规整的土地利用景观，边界条件千差万别，易导致多种不确定性。若将规则网格划分方式直接应用于村镇土地网格划分中，不仅会导致同一个网格中出现不同的属性信息，而且也容易致使某些地物被拆分在不同的网格中，造成管理的无序与复杂化。

所以本文在对羊流镇土地进行网格单元划分时，采用不规则等级空间网格体系，并在此基础上提出了其划分的方法。总体上，采用以行政区划为基础的不规则网格划分方式（图1），将羊流镇土地共划分为320个网格，平均每个网格面积0.54-0.57 km2，个别的网格单元由于其特殊性面积或大或小。

图1 羊流镇土地不规则网格划分方法Fig.1 The land irregular grid partitioning method for Yangliu

首先，以羊流镇行政边界作为基础，任何其他边界与行政边界冲突时，都只保留行政边界作为网格边界，方便网格编码与管理。其次，根据羊流镇用地类型进一步采取不同的划分方法与标准，以此作为划分的第二层次。这样不仅方便土地利用的总体统计与规划，同时还可针对不同的用地类型，安排合适的管理人员进行管理。然后，基于统一的用地类型，以河流、道路等地物作为参考，进一步划分网格，初步确定基本网格。最后，根据属地管理、方便管理、全覆盖、土地利用均衡等原则与需求，进一步调整网格的划分，确定最终网格[12]。其中，针对羊流镇主要的土地利用类型分别采用不同的划分依据与标准。

1）农田区。农田区主要用于农作物的种植。目前，羊流镇大部分采用一家一户零星分散种植管理的传统模式。但是随着市场经济的快速发展，科技水平落后、生产效率低下的小农经济在生产、流通、交换各个领域都不具备优势，已不适应农业发展的需要[13]。因此，对农田实施网格化管理，首先要推行农村土地整合。将每户的零星分散的多块耕地进行集中整合，实现集约化、规模化和统一化的种植。然后加载河流道路等地物对集中的农田划分出基础单元网格，在基础单元网格中采用百米长宽的规则网格划分方法，将农田划分为0.01 km2的大小均匀的小方格子网。最后由各个小方格网涉及的农户自愿推举出两个人负责该方格农田的生产管理工作，其中一人负责生产技术，一人负责各项费用开支的核算。这两人根据各阶段农业生产的需要，统一组织和落实各项农业生产措施。“生产小组”每年按照方格内农户的种植面积收取一定的管理和劳务费用[14]。此种网格划分与管理对农村农业的发展具有重大意义，不仅实现了农村耕地的集中化管理，有利于农村耕地的整体规划与保护，而且还降低了农业生产成本，解放农村劳动力，拉动农村经济整体发展。

2）居民区。农村居民区是农民聚居的地方，其土地利用类型与城市社区相似，因此可借鉴城市社区网格划分的方法。目前城市社区网格化划分主要包括两种划分方法：按方格网划分的规则划分和按道路街区或行政边界划分的不规则划分。根据城市网格化划分经验来看，行政边界划分方法较为适合村镇居民区，以社区为基本单元，根据划分原则把居民区划分成若干个地理网格单元[15]。但由于当前羊流镇村镇居民管理尚未形成大规模的社区管理模式，因此采用按道路街区划分的不规则网格，在居民区上加载村镇道路网格图层，根据实际的地理分布以及道路划分出不规则的地理网格。

3）其他类型。羊流镇包含韦池水库和石河庄水库两个面积较大的水库，可单独作为一个网格单元进行划分，并由专责管理所进行管理；其他的面积较小则与周围地物划入同一个单元网格中，不再单独地进行划分[16]。另外，羊流镇包含一个莲花山旅游景点，为了便于管理将其划分为独立的基础网格单元，不再单独分割。

1.3 网格单元编码设计

羊流镇土地网格单元是以行政区划为基础，依据用地类型、自然地物、道路等划分因素进行划分。因此在网格编码中，将羊流镇土地划分网格的标识码设计为15位，主要包括两部分：前12位为第一部分，采用的是该网格所在行政村的行政代码作为行政权责的标识码：第1-6位为新泰市及其以上行政区划代码、第7-9位为羊流镇行政代码、第10-12位为村级行政代码；另一部分则为网格单元的顺序编号。由于羊流镇土地具体划分为320个网格，因此仅采用三位数字来表示网格的顺序，按照由东到西、由北向南的方向进行排序。

2 羊流镇土地管理流程再造

羊流镇土地网格化管理依托“天地图”数据中心，借助于羊流镇政务专网，通过在土地管理中使用网格化手段，对羊流镇土地资源进行有效监管与动态更新。采用土地网格化管理模式（图2），改进了羊流镇传统的土地管理模式，将相关土地管理流程做出调整。

图2 羊流镇土地网格化管理模式Fig.2 The operation mode of the grid-based land management in Yangliu

土地网格化管理问题的发现与实地处理主要由网格巡查人员负责。网格巡查人员利用手机等移动终端及时发现违法用地等各类事件，随时记录巡查结果，尽量以网格为基础单元将土地管理问题协调解决，超出网格巡查人员权力解决范围的案件则上报网格化管理信息中心，等待接受信息中心对案件的处理措施，并协调群众处理违法违规事件[17-18]。

土地网格化管理问题的传递与处理主要由羊流镇土地网格化管理信息中心负责。首先接收巡查人员网格管理事件的上报，按法按规采取相应的处理措施；然后，接受监管部门对其案件处理的监管；最后，将处理措施下派给网格巡查人员[19]。

土地网格化管理问题的监管主要由新泰市国土资源局土地管理部门和羊流镇土地网格化管理监管部门负责。在羊流镇土地网格化管理的流程中，新泰市国土资源局土地管理部门作为最高指挥官，享有整个管理流程的最高监管权限，主要负责整体掌控村镇土地利用现状，组织与指挥土地网格化管理的日常工作[20]。羊流镇土地网格化管理监管部门则是信息中心的直接监督主体，负责网格化管理流程中的监督、考核、评估工作；同时还接受社会公众的监督投诉等反馈意见，并及时核实情况、公正处理。

3 平台的设计与实现

本文借鉴城市网格化管理系统构建的经验成果，对羊流镇土地网格化管理与服务平台进行了设计构建，该平台的整体架构设计分为基础设施层、数据层、业务逻辑层、应用层4层（图3）。

3.1 基础设施层

提供平台构建所需的硬软件及专用网，是整个平台构建实现的基础前提。

3.2 数据层

图3 平台总体架构Fig.3 The overall architecture of the land management and service platform

数据层为羊流镇土地网格化管理与服务业务的运行提供数据支撑，用于数据的存储与及时更新。其中数据库的设计是数据层设计的关键，在保证数据的准确性和完整性的基础之上，坚持了先进性、扩充性、便捷性的设计原则，建立一个开放灵活的数据库，保证简便完整地实现平台管理与服务的业务功能[21]。本平台的数据库由空间数据库和非空间数据库组成。

1）空间数据库。空间数据库包括羊流镇的基础空间数据库和专题空间数据库。基础空间数据库由大量的矢量数据图组成，为羊流镇网格划分以及业务功能实现提供空间信息支撑，主要包括羊流镇的行政区划空间数据、基本农田空间数据、土地利用类型空间数据、农户房屋空间数据、道路交通网空间数据、水系空间数据。此外，针对羊流镇土地网格化管理特色模块功能的实现，还需为平台的构建提供专题空间数据。例如，羊流镇网格空间数据、网格化农田设施空间数据、村镇土地部件空间数据、土地事件空间数据。为了便于空间树的检索、分析与存储，空间数据组织总体上采用了分层的方法，按图形内容进行划分，将不同种类和用途的内容分别置于不同的图层[22]。

2）非空间数据库。非空间数据库包括地图空间属性数据和系统业务属性数据。其中，地图空间属性数据库是针对平台的地图空间数据设计的属性数据，用于存储地图实体的属性信息[23]，一个空间数据库至少对应一张地图空间数据属性表。如羊流镇网格地图需要构建网格属性数据表，其属性主要包括网格单元编码、面积、初始时间、变更时间、所属单位等。同时，为了保障平台的业务功能的实现，还需要提供系统业务相关属性数据，主要包括用户信息、巡查人员、管理人员等对象属性信息以及上报、申请、处理等业务属性信息。

3.3 业务逻辑层

业务逻辑层是用于实现平台的业务功能，为系统用户提供业务处理和交互服务的功能，设计了平台的4个业务逻辑功能模块。

1）土地网格单元划分模块。主要实现羊流镇网格划分的功能，是平台构建的核心与基础。系统自动生成初始网格。加载村镇行政区划、土地利用类型、道路交通网、水系网等空间数据（图4）。基于村镇土地不规则的网格划分方法，以行政区划为基础，识别土地利用类型，针对不同的用地类型采用不同的划分标准与方法，自动划分生成初始网格（图5）。针对自动生成的初始网格，以“面积均衡、便捷管理、无缝覆盖”等原则进行手动调整，最终确定网格（图6）。对调整好的网格空间数据进行发布，为村镇土地网格化管理平台的构建提供最基础的空间数据支撑。

图4 加载划分图层Fig.4 Loading the partitioning layer

图5 叠加划分图层Fig.5 Overlaying the partitioning layer

图6 手动调整Fig.6 Manual adjustment

2）数据采集模块。主要实现了羊流镇土地相关信息与案件的上报登记功能，包括土地仲裁流转承包的相关申请和违法违规案件的举报。数据采集的主要途径是利用土地巡查系统进行信息上报（图7）。网格监督员通过智能手机上的土地巡查系统，利用中国移动的GPRS数据传输技术或者中国联通的CDMA数据传输技术，将案件信息实时地上报给监督中心受理模块，从而实现网格监督责任到人、实时上报、及时处理的高效监管模式。此外，公众还可借助平台、网站、热线电话等途径进行土地相关信息的申请与举报。

3）监督中心受理模块。主要用于实现上报案件的处理流程（图8），首先通过公众举报和巡查人员上报两种渠道，登记上报案件申请；然后对上报案件内容进行核实，通过核实的案件则可立案，将已立案的案件派发给相关业务人员或网格监督人员进行处理；最后将处理结果反馈给监督中心即可结案。该模块主要功能有案件申请的登记、核实、立案、结案、审批、更新、查询、修改、删除等，其中处理的案件类型包括土地承包经营权、土地仲裁、土地流转、宗地承包、基本农田违法案件。

图7 羊流镇土地巡查系统Fig.7 Yangliu land query system

图8 监督中心的工作流程Fig.8 Workflow of the supervision center

4）基本农田管理模块。该模块针对羊流镇土地管理部门的工作人员而研发，满足了羊流镇基本农田保护业务的统一管理和基本农田数据信息维护的需求，主要由基本农田违法案件处理、基本农田农户信息管理、基本农田基础设施管理等组成（图9）。其中，基本农田违法案件处理功能对基本农田违法案件、处罚条例、已往卷宗进行相关管理。通过引用监督受理中心的web service服务，接收已立案的基本农田违法案件，按照相关规定对案件进行处理并反馈监督受理中心。基本农田农户信息管理功能除了针对基本农田与农户的属性信息进行管理外，还针对基本农田与农户的空间信息进行管理，对基本农田进行查询、定位、更新、删除等地图空间操作，并且可以对网格内的基本农田面积、违法案件等信息进行空间统计分析。基本农田基础设施管理功能则主要负责基本农田设施损坏备案、维护记录、统计上报的功能以及设施的权属单位、责任人、地址等基本属性信息的管理。

图9 基本农田管理系统Fig.9 Basic farmland management system

由于本系统是针对羊流镇政府部门实现对基本农田管理与保护的需求而研发。因此，本系统运行于政府内网之中，并设有权限访问控制，只有政府相关管理工作人员具有权限，而普通老百姓并没有使用权限。

3.4 应用层

应用层是针对羊流镇土地网格化管理平台的所有用户，适用于多终端，进行办理、审批、发布结果等相关业务，实现羊流镇土地管理的信息共享、高效便捷、全方位精准化。

4 结语

村镇土地管理与服务平台通过在山东省新泰市羊流镇的示范应用，实现了羊流镇网格化、流程化、信息化的土地管理服务工作，对于村镇土地信息化建设具有一定的借鉴意义，较目前已有的研究成果相比主要优点有2个方面。

1）创新了村镇土地管理模式。针对羊流镇土地管理的现状与需求，将网格化管理的思想用于村镇土地管理。采用方便管理、全覆盖等划分原则，以网格为土地监管的基础单元，实施了“一格一人”的具体责任制度，总结提出了一种适合村镇土地管理的不规则网格划分体系，为村镇土地管理提供了一种新思路，创新了村镇土地管理模式，提升了村镇土地管理与服务水平。

2）实现了村镇土地资源信息与公共资源的整合与共享。研发的村镇土地管理与服务平台融合天地图等公共服务资源，实现了基础地理信息成果与行业信息化的技术集成与数据共享，实现了面向村镇土地的图数一体化管理，更好地发挥了公共资源的效益。

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Development and application of the grid-based rural land management and service platform:A case study of the Yangliu township of Xintai County in Shandong Province

YANG Dan-dan, WU Qiu-lan, GENG Xia, SUN Yong-xiang, LIU Zhi-hong, HAN Qing-rui
（School of Information Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018, China）

S24; TP399

A

1000-0275（2017）05-0877-08

国家测绘地理信息局基础测绘科技项目；国家新农村建设测绘保障服务示范项目。

杨丹丹（1991-），女，山东省威海人，硕士研究生，主要从事农业信息化集成研究，E-mail: 1240813159@qq.com；

吴秋兰（1976-），女，山东泰安人，硕士，副教授，主要从事农业信息化研究，E-mail: zxylsg@sdau.edu.cn, wqlsdau@163.com。

2016-12-14，接受日期：2017-04-05

Foundation item:Basic Surveying and Mapping Project of National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation; National New Rural Construction Surveying and Mapping Support Service Demonstration Project.

Corresponding author:WU Qiu-lan, E-mail: zxylsg@sdau.edu.cn, wqlsdau@163.com.

Received14 December, 2016;Accepted5 April, 2017

10.13872/j.1000-0275.2017.0025

杨丹丹, 吴秋兰, 耿霞, 孙永香, 刘志虹, 韩庆瑞. 村镇土地网格化管理与服务平台的构建与应用——以山东省新泰市羊流镇为例[J]. 农业现代化研究, 2017, 38(5): 877-884.

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