基于GIS技术的县级国土空间数据系统的设计

2022-09-07吴心悦

信息记录材料 2022年7期

吴心悦

（伊通满族自治县国土空间利用服务中心吉林伊通 130700）

0 引言

国土资源管理工作中，国土空间数据管理是十分重要的工作内容。现如今，在国土空间数据的管理过程中，各种新型的技术手段已经得到日益广泛和深入的应用，其中应用较多的一种技术类型即GIS技术，该技术的应用在提高县级国土空间数据管理工作效率和效果方面发挥出重要作用[1]。本文分析并设计县级国土空间数据系统，研究GIS技术在县级国土空间数据管理中的应用情况。

1 GIS技术与国土空间数据系统

目前，GIS技术被广泛应用于多个不同的领域，包括国防、气象、环境监测、勘探测绘等等。除此之外，在人们日常生活中，导航定位、嘀嘀打车、共享单车等也都需要用到GIS技术[2]。GIS技术的研究方向十分更丰富，涉及多个不同的领域。国土资源包含多种不同类型的资源，例如海洋资源和土地资源以及各种矿产资源等。对于不同地区而言，国土资源管理是十分重要的工作。具体来看，国土资源管理涉及建设用地规模、耕地保护、生态环境建设以及规划执行情况、计划执行情况、土地开发利用违约、土地闲置等。在此过程中，通过建立一定的信息化管理系统，可以帮助工作人员更为快速、及时地对各种国土资源开发和利用情况，例如各种土地资源的供应和开发中的异常状况等，进行预警和分类处置，并为工作人员的管理和决策提供可靠的参考依据[3]。在构建相关系统的时候，便可以积极地应用GIS技术。GIS技术可以为国土空间基础信息平台在规划、管理、决策、服务等方面提供强有力的技术支撑，在自然资源二三维一体化的管理需求背景下，超图新一代三维GIS技术在国土空间基础信息平台中的应用正当其时。近年来，在很多城市和地区的国土资源管理过程中，都在积极应用GIS技术。应用GIS技术，可以将各类空间规划、现状数据、规划数据、管理数据、社会经济数据等数据资源的综合管理，建成内容完整、动态更新的国土空间基础信息数据库，这对提高不同地区国土资源管理水平有着十分重要的意义。

2 基于GIS技术的县级国土空间数据系统的设计

2.1 系统硬件设计

在进行系统硬件设计的时候，以一定的局域网为依托，使用高性能的服务器以及交换机。在进行数据信息处理的过程中，使用一定的PC机，对于需要进行保存的数据信息，将其完整地存储在数据库服务器上。另外，考虑到县级国土空间数据系统日常工作的需求，为了满足系统各项日常应用的需要，还在系统上连接了一定的输入输出设备，包括扫描仪和绘图仪以及打印机等。

2.2 系统软件设计

在以GIS技术为基础，进行国土空间数据系统设计的时候，应紧密结合县级国土空间管理工作情况。在系统的软件设计方面，结合国土空间数据管理的相关需求，划分出3个不同的层次，分别为数据采集、数据管理、数据应用。3个不同的层次紧密相连，共同构建起一个立体化的国土空间数据系统，对入库后的县级数据进行管理、更新，提供对县级数据的编辑、查询、分析、统计、定制图件等，整体提升国土空间数据集成能力[4]。立足GIS技术的县级国土空间数据系统软件设计概况见表1。

表1 立足GIS技术的县级国土空间数据系统软件设计概况

2.3 空间数据库模型

完善的数据库是确保整个系统稳定、顺利运行的重要基础，在本次研究中，考虑到县级国土空间数据管理的实际需求，进行了相应的数据库设计。通过积极进行不同类型数据库的建设，可以完成自然资源数据梳理分析、建立数据资源目录，开展数据资源建设与完善[5]。在本次系统设计中，所使用的GIS基础平台采用了OpneGSI空间数据处理模型。空间数据库模型见图1。

2.4 国土资源空间数据库设计

2.4.1 组织模式设计

在国土资源空间数据方面，不同空间数据在比例尺方面存在一定差异，因此，这些不同的空间数据在所参考的要素类型以及图式标准方面也存在一定差异。同时，在相关的空间数据中，还存在一些具有相同比例尺的数据，这些数据也包含了多种不同的类型。为此，在此次系统的数据库设计中，还需要针对不同空间数据的比例尺进行合理分类，并进行一定的合并和归类。

2.4.2 数据表示设计

在具体的数据系统中，可以对各种空间数据进行不同形式的表示。在具体的设计中，考虑到实际工作的需求，可以将数据的表示设计为各种地图产品的制作以及输出不同类型的地图等等。结合GSI技术，在数据系统中进行设计的时候，可以对各种空间要素进行一定的符号化处理。对于不同的空间要素，均在这一系统中对应一定的要素编码。在进行数据标识设计的时候，可以从系统的符号库对照表中获取一定的注记标识规则，结合不同空间要素的编码，参照具体的规则进行针对性注记标识。

2.4.3 元数据库设计

在该数据系统中包含了大量的元数据，这些元数据可以共同组成一定的元数据库。元数据库包括了基本部分与引用部分，不同的部分还包含了多种不同类型的信息。其中，在应用部分，主要包含了各种引用信息和时间范围信息以及联系信息。在基本内容部分，则包含了大量发布信息和参考信息以及数据集维护信息和数据标识信息等。

2.4.4 县级国土资源空间数据库建库

县级国土资源空间数据库建库过程步骤如下：（1）首先，需要对空间数据表进行创建。在创建的时候，工作人员可以借助一些GSI技术相关的基础软件来创建出一个与源数据库结构相同的目标数据库[6]。（2）对收集到的原始数据进行处理。在系统中，设计了专门的接口，可以将各种原始数据导入到系统之中，并对这些数据进行一定的初始化处理。（3）对隐式索引进行建立。通常情况下，在一定的区域范围内，空间数据会呈现出连续分布的状态。在管理空间数据的时候，应用较多的方法是网格式管理法[7]。在应用这一管理方法的时候，可以建立一定的隐式索引，按照具体的要求，对数据分布空间进行划分，获得若干网格。这些网格相互之间联系紧密，不同的格子分别对应一定的地物。如果在实际工作中需要显示某些格子内的图形时，工作人员可以通过指定格子来加载这些格子内的地物。（4）对属性索引进行建立。在实际工作中，在应用空间数据库的施工后，往往需要参考一定的具体属性对相应的图形进行加载。例如，在县域范围内，很多村落或者街坊会拥有一定的宗地。对于处于相同村落或者街坊的宗地而言，在属性方面处于相同的状态，例如相同的街坊标识或者代码等。在数据库中，对于不同地物，均建立了一定的地物表，并进行了针对性的字段设计，来表示不同地物所在的图幅。

2.4.5 组件式接口的封装

随着计算机技术的不断发展，GIS技术也得到了一定发展，并从早期的集成式和模块化逐渐发展为组件式GIS。不同的组件之间可以按照用户的实际需求进行灵活的组合，并具有方便的接口，可以满足实际应用中的多种需求。WalkXB是目前应用较为广泛的一种组件，在本次系统分析与设计中，即选择通过GIS基础软件提供的一套组件（WalkXB）为用户二次开发提供接口。为了更好应用该系统，用户可以利用WalkXB控件，结合个人需求，完成GIS技术下的各项基本功能的实现。在该组件中，为不同的用户提供了若干事件以及方法，用户可以结合自己的实际应用需求，应用一定的编程语言进行二次开发。同时，还可以开发出一些深层次的应用功能，更好地满足实际工作的需要[8]。

2.5 系统测试与结果分析

为了验证本文所设计系统的应用效果，我们结合县级国土空间数据管理相关工作的实际情况和需求，开展了一定的系统测试。在测试过程中，以常见的地籍信息管理为案例进行了分析研究。通过测试发现，在开展土地登记等工作的时候，工作人员首先可以登录系统，按照一定的用户权限进行管理。之后，工作人员可以通过系统的客户端对相关的业务进行受理，并按照流程以及工作需求完成相关的业务。例如，在办理土地登记业务的时候，其中涉及的一些业务内容可能处于不断变化的状态。针对这一情况，该系统可以允许不同的用户自动维护部分数据结构。在系统的服务端，工作人员可以结合实际情况，使用工作流程定制工具对具体的业务流程以及具体需要填写的表格样式进行设定，以满足业务内容变化的需求。在系统的客户端，对于各种业务流，工作人员也可以通过系统中的工作流控制组件对其进行读取，并完成相应的业务操作。总体来看，在整个业务办理过程中，工作人员可以通过客户端应用工作流控制组件对业务流进行读取，受理业务，再转发到其他窗口，直至过程结束。另外，为了确保各项业务的办理效率，工作人员还可以通过系统中的相关组件对不同业务的完成情况进行了解。借助系统中的工作流监控组件，工作人员可以实现对不同业务完成情况的监督，及时掌握各项业务的完成情况和未完成状况以及各项业务的处理时间等。针对未及时处理的业务，还可以进行催办。通过系统测试发现，整个系统的运行状况良好，各项功能可以正常应用，工作人员借助系统可以方便、快捷地完成各项业务，相关业务的处理效率高，可以满足日常工作的需求。