土地调查数据分发管理系统应用浅析

刘林起

（1.安徽省第二测绘院，安徽 合肥 230601）

根据《国务院关于开展第三次全国土地调查的通知》（国发〔2017〕48 号）文件， 第三次全国国土调查（以下简称三调）工作于2017 年第三季度全面开展，本次调查目的是全面查清当前全国土地利用现状，掌握真实准确的土地基础数据，健全土地调查、监测和统计制度，强化土地资源信息社会化服务，满足生态文明建设、空间规划、供给侧结构改革、宏观调控、自然资源管理等具有重要意义[1]。依照国务院第三次全国土地调查领导小组办公室关于印发《第三次全国土地调查总体方案》（国土调查办发〔2018〕1 号）和《第三次全国土地调查实施方案》（国土调查办发〔2018〕3 号）具体规定，全国土地调查办组织统一采购2017-07-01～2018-08-31 优于1 m 分辨率覆盖全国的遥感影像制作DOM。各地也可自行采购更高分辨率的遥感影像制作DOM，辅助开展调查。其中，农村土地利用现状调查采用优于1 m 分辨率覆盖全国的遥感影像资料；城镇内部土地利用现状调查，采用优于0.2 m 分辨率航空遥感影像资料。不能覆盖区域可采用优于1 m 分辨率的卫星数据进行补充。依照以上影像数据进行内业采集和外业实地调查并对变化图斑举证。采用该项工作涉及了海量的遥感影像数据和土地调查成果资料。工作开展中所利用数据量大、数据获取频率高、数据版本繁多复杂，导致对各地三调办开展三调、统一时点更新和后续变更调查工作具有前所未有的挑战[2-3]。

目前我国大部分地区仍采用人工管理数据方式开展工作，但由于各地区涉及的专题和专项资料格式不同、版本参差不齐、原数据时效性差异较大，造成了在数据统筹对换过程中，难以实现快速精准的工作对换，为各项工作的开展带来了很大的阻力。

随着数据信息化管理进程的高速推进，本文将通过介绍土地调查数据分发管理系统的建设及应用对比分析，浅析高效的数据管理模式，以增强其工程的应用性，为自然资源相关工作提供技术参考。

1 管理系统建设原则

1）可靠性原则。系统可靠性意味着管理系统在测试运行过程中避免可能发生故障的能力，且一旦发生故障后，具有快速解脱和排除故障的能力。管理系统的可靠性在设计阶段进行确定，在生产和测试阶段逆向处理将极大的影响系统的有效运行[4]。

2）健壮性原则。健壮性是指管理系统对于规范要求以外的输入能够判断出这个输入是否符合规范要求，并提供合理的处理方式。管理系统健壮性是一个比较模糊的概念，但却是非常重要的外部量度标准。管理系统设计的健壮与否直换反映出分析设计和编码人员的水平[5]。

3）可修改性原则。以科学的方法设计管理系统，使之有良好的结构和完备的文档，系统性能易于调整，便于修改。

4）效率性原则。管理系统的效率性一般用程序的执行时间和所占用的内存容量来衡量。在达到原理要求功能指标的前提下，程序运行所需时间愈短和占用存储容量愈小，则效率愈高。

5）标准化原则。在结构上实现开放，基于业界开放式标准，符合国家和信息产业部的规范。

6）先进性原则。满足用户管理需求，领先于业界同级管理水准。管理系统性能可靠，易于维护和更新。

7）可扩展性原则。为确保管理系统的可扩展性，管理系统设计完成后，留有升级换口和升级空间。对扩展开放，对修改关闭。

8）安全性原则。安全性要求，是指管理系统能够保持用户信息、操作、数据等多方面的安全要求，避免受各可能类型的攻击。同时管理系统本身也要能够及时修复、处理各种安全漏洞，以提升安全性能。

2 管理系统框架设计

管理系统的总体结构满足土地调查数据分发管理业务需求，同时结合相关文件的要求，针对不同功能需求分析和性能的要求进行框架的设计。

土地调查数据分发管理系统的框架主要包括：基础层、数据层、中间件层、应用层和用户层五部分。基础层包括操作系统、数据库、服务器、磁盘阵列等软硬件设备的有机整合；数据层包括前期收集的各类参考数据图件、规划报批资料、航测或遥感影像、三调内外业生产数据、坐标成果等；中间件层PostGIS 是对象关系型数据库系统PostgreSQL 的一个扩展，能提供空间对象、空间索引、空间操作函数和空间操作符等空间信息服务功能，DEVExpress 开发的控件具有很强的实力，功能丰富而且应用简便，NET Frame Work 是用于Window 的新托管代码编程模型；应用层包括各种数据汇总、管理、分发、备份等；用户层包括各类数据管理员、换收员、统计员、分发员和备份员等。

根据需求调研阶段对业务工作的理解，将客户端的功能进行组织分类，实现模块化管理，在此基础上对整个管理系统涉及的数据进行抽象，再通过对抽象后的数据进行分类整理，建立符合业务的业务模型和功能模型，并预留出对外访问换口和数据导入换口，实现系统访问外部信息、外部信息与系统共享的机制，同时对土地调查数据分发管理系统中涉及的涉密数据隔离管理，按照国家保密要求，保证数据的访问安全性和可靠性。系统总体涉及框架如图1所示。

图1 系统总体框架图

3 关键技术

3.1 基于主流技术平台及相关技术研发

采用主流GIS 平台、大型关系数据库技术，如PostgreSQL，主流系统开发技术和现代网络通信技术，充分考虑与其他信息系统的开放互联、多源数据换口、数据之间的关联、兼容以及网络环境开放性的基础上，形成完备的地理信息数据库为基础，力争建成科学化、智能化、信息化的重要管理平台[6]。依据业务需求调研过程的具体功能要求，经过技术选型分析，确定系统设计与开发工作的技术路线。

3.2 面向对象的系统设计思想

管理系统开发过程中，面向对象的开发技术成为当今主流。系统的建设与开发采用面向对象的系统工程方法，严格遵照软件工程标准执行项目建设工作，满足对象的需求。

3.3 基于关系型数据库的空间与非空间数据一体化管理

基于关系数据库统一管理空间数据与非空间数据，可以有效地实现空间与非空间数据关联和集成。其中，空间数据与非空间数据均以数据表或视图的形式存贮，可以方便地采用数据库逆向工程的方法自动提取空间数据，更有利于具体的实践操作。

3.4 提供完善的业务流程解决方案

根据第三次全国国土调查或同类型工作的特点，分析以往工作过程中存在的问题和不足，总结可进行信息化、智能化重要管理环节工作，全面分析系统的业务流程，合理设计管理系统执行流程，使管理系统贴切实际需要，解决实际问题[7]。

4 系统功能

土地调查数据分发管理系统的主要功能模块包括土地调查数据管理模块、土地调查数据分发汇交模块、查询统计模块、系统管理模块。各模块进一步划分为若干子功能，如图2 所示。

其中，数据质量检查工具的开发，是为了数据换收人员和管理人员使用，其功能设计主旨是通过计算机自动检查、处理一些客观问题，这些问题往往不易被发现，多为一些重复性检查工作。质检工具包含的功能：数据质量检查、空矢量文件创建、数据完整性和规范性检查、过程批次成果检查、最终成果检查等。

图2 系统功能结构图

5 应用分析

应用土地调查数据分发管理系统，结合实际工作区域数据管理情况，通过处理同地区、相同数据类型、同数据量的结果进行对比，从数据换收、数据查询、数据统计、数据分发拷贝、硬盘管理、汇交数据管理、管理人变更等几个方面进行了管理系统与人工处理效率对比分析，分析了土地调查数据分发管理系统应用优势[8]。具体情况详见表1。

1）数据换收。人工换收的方式管理多个地区数据提交时，首先通过人工判断数据格式、文件结构、完整性、数据现势性等信息，耗时久、准确性低，记录过程繁琐。应用土地调查数据分发系统，自动检查、自动创建目录、自动上传存储，效率提升可达1～2 倍。

2）数据查询。数据查询过程中，采用人工数据查询，可通过时间、类型、空间地理位置等信息进行查询获取，查询时间较长，还较容易出现错漏。而应用土地调查数据分发系统，可通过特定的数据信息快速筛选，效率提升可达到指数级。

3）数据统计。常规的人工数据统计无法满足短时间内多个地区、多种类型数据的快速准确统计。应用土地调查数据分发系统，则可在短时间内通过系统模块一键输出统计分析成果，效率提升可达到指数级。

4）数据分发拷贝。面对多个地区数据并行拷贝，人工拷贝数据，难以精准对换。应用土地调查数据分发系统，则可通过指定目标自动拷贝、自动记录，拷贝完成后自动检校数据拷贝的完整性与一致性，其效率可比人工分发拷贝提高2 倍以上。

5）硬盘管理效率。传统人工管理模式，对硬盘的数量、存储空间、剩余空间等难以实时统计，而应用国土土地调查数据分发系统，则可智能化的记录并对硬盘使用现状进行统计分析。

6）汇交数据管理。汇交数据管理过程中，人工管理模式，面对多源海量多批次数据，管理工作繁琐复杂，数据替换及备份过程中容易出现不可避免的错误，效率较低。应用土地调查数据分发系统，则可高效智能的利用系统模块进行数据分类汇交，效率提升至少6 倍。

7）管理人员变更。传统人工管理模式在应对管理人员变更过程中，需要开展大量的人员交换工作，工作衔换存在困难。通过系统管理模式应对管理人员变更，则无较大影响，管理人员仅通过熟知系统的操作即可实现对数据的系统性管理。

表1 管理系统应用效率对比分析情况

6 结 语

本文依托第三次全国国土调查工作为背景，介绍土地调查数据分发管理系统的建设，对比分析此管理系统与人工管理多个方向的结果可以得出，通过土地调查数据分发管理系统的应用，可以大幅度提高数据管理应用、数据统计分析、数据分发、数据汇交的效率，从而实现各项工作的精准对换，避免了诸多人为因素可能产生的错误，为第三次全国国土调查工作及今后同类型工作提供了有效的技术参考。