土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)

土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)

為了全面推動(dòng)中國地質(zhì)資源信息的進(jìn)程，自然資源部于2002年發(fā)布了《關(guān)于發(fā)展和建設(shè)土地使用計(jì)劃的通知》。隨著土地管理信息化的發(fā)展,土地管理部門、科研院所和企業(yè)開始進(jìn)行土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研制。經(jīng)過多年努力,我國許多地方都建立或初步建立了自己的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)?？傮w來說,對土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究可分為3類:①側(cè)重于土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)的研究;②GIS技術(shù)、數(shù)學(xué)模型技術(shù)支持下的土地利用規(guī)劃編制輔助決策系統(tǒng)的研究;③圖文一體化的土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究。這類系統(tǒng)通常以土地利用規(guī)劃管理業(yè)務(wù)為主線,應(yīng)用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖文的同步流轉(zhuǎn)和用地審查業(yè)務(wù)的流程化辦公。筆者在總結(jié)以往土地利用總體規(guī)劃信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上,對縣級(jí)土地利用總體規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的建立進(jìn)行了具體的研究,以土地利用規(guī)劃實(shí)施管理業(yè)務(wù)為主線,以全面管理規(guī)劃數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了圖文的同步流轉(zhuǎn),提供具有輔助規(guī)劃編制功能的系統(tǒng)建設(shè)思路。1系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1土地利用規(guī)劃管理土地利用總體規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的建設(shè)以新形勢下的土地利用規(guī)劃輔助編制、規(guī)劃成果管理、規(guī)劃實(shí)施管理、輔助支持日常辦公自動(dòng)化及提供輔助決策等為基本建設(shè)目標(biāo),以土地利用規(guī)劃管理為核心,具有用地計(jì)劃管理、建設(shè)用地審批管理、土地征用管理及一書四方案(一書:建設(shè)用地項(xiàng)目呈報(bào)說明書,四方案:農(nóng)用地轉(zhuǎn)用方案、補(bǔ)充耕地方案、征用土地方案、供地方案)制作等職能,能實(shí)現(xiàn)土地管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和圖件的集成管理、圖文互查以及項(xiàng)目辦案等,以此提高土地利用規(guī)劃管理的工作效率,為規(guī)劃動(dòng)態(tài)實(shí)施和更高層次的決策提供科學(xué)保障。1.2土壤信息化建設(shè)系統(tǒng)綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GIS技術(shù),選擇MapInfo公司的組件式GIS軟件MapX,以通用程序設(shè)計(jì)語言Delphi為開發(fā)平臺(tái),將MapX嵌入到Delphi中,采用SQLServer2000管理數(shù)據(jù),同時(shí)以國土資源部制定的《縣(市)級(jí)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)建設(shè)指南(試行)》為指導(dǎo)依據(jù),以招遠(yuǎn)市土地利用總體規(guī)劃工作為例,開發(fā)基于組件GIS和客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server)結(jié)構(gòu)的土地利用總體規(guī)劃管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示,整個(gè)系統(tǒng)分為用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層3層。系統(tǒng)通過業(yè)務(wù)邏輯層處理核心業(yè)務(wù),其主要功能是接受用戶界面的服務(wù)請求,然后與數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,最后提供給客戶端所要求的空間數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù);用戶界面層負(fù)責(zé)界面的表達(dá)、與用戶的交互工作;數(shù)據(jù)服務(wù)層負(fù)責(zé)空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)的管理工作。1.3查詢模塊模塊該系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)參考了國土資源部的國土信息化工作標(biāo)準(zhǔn)——《縣(市)級(jí)土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)建設(shè)指南(試行)》。為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜性,使軟件結(jié)構(gòu)更清晰,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路。根據(jù)土地利用規(guī)劃業(yè)務(wù)的需求分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊化的要求,整個(gè)系統(tǒng)可以分為系統(tǒng)配置管理、規(guī)劃輔助編制、規(guī)劃成果管理、規(guī)劃實(shí)施管理、專題分析與查詢5個(gè)模塊。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)配置管理模塊主要是為系統(tǒng)管理員維護(hù)系統(tǒng)而設(shè)置的。系統(tǒng)管理員可以制定人員的角色、權(quán)限以及修改人員、部門信息,對公共信息進(jìn)行統(tǒng)一定義,以保證系統(tǒng)的安全性和數(shù)據(jù)的保密性。規(guī)劃輔助編制模塊主要是應(yīng)用GIS技術(shù)、模型庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)輔助編制土地利用總體規(guī)劃。用戶在該模塊中錄入規(guī)劃區(qū)域基礎(chǔ)信息后就可以直接應(yīng)用該模塊所提供的各種分析、預(yù)測、輔助決策功能,得到所需要的預(yù)測信息。規(guī)劃成果管理主要是對土地利用規(guī)劃編制或規(guī)劃修編所得到的各類圖件和文檔等進(jìn)行管理,并將這些成果按照一定的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織,以方便用戶調(diào)閱和輸出。規(guī)劃實(shí)施管理模塊可以對土地利用年度計(jì)劃、建設(shè)項(xiàng)目用地預(yù)審和用地規(guī)劃審查進(jìn)行管理,目的是實(shí)現(xiàn)規(guī)劃管理業(yè)務(wù)的流程化辦公,提高規(guī)劃部門的工作效率。專題分析與查詢模塊實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃管理日常辦公各類綜合信息的查詢、統(tǒng)計(jì)和專題分析功能,得到的結(jié)果可以圖表、表格等多種形式顯示,并且提供了各種結(jié)果信息的打印功能。1.4系統(tǒng)性能1.4.1sql東北部系統(tǒng)運(yùn)行模式系統(tǒng)采用在Delphi程序設(shè)計(jì)語言中嵌入組件式GIS軟件MapX,并采用MicrosoftSQLServer作為數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建了Client/Server結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)運(yùn)行模式。這種方法不僅能有效地利用GIS對于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分析能力,而且能利用SQLServer構(gòu)建的C/S結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中傳輸?shù)闹挥蠸QL語句和處理的結(jié)果數(shù)據(jù),速度快,安全性強(qiáng),因此利用這種模式開發(fā)的系統(tǒng)界面友好、操作方便,易于非專業(yè)人員掌握,用戶只需學(xué)會(huì)簡單的菜單操作。同時(shí),由于組件接口的不變性,平臺(tái)的提升和系統(tǒng)規(guī)模、功能需求的擴(kuò)展不會(huì)影響系統(tǒng)源代碼,所以該系統(tǒng)具有一定的研發(fā)和推廣價(jià)值。1.4.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及管理策略數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是GIS系統(tǒng)建設(shè)的核心和基礎(chǔ)。土地利用總體規(guī)劃管理業(yè)務(wù)涉及的數(shù)據(jù)既與空間位置緊密相關(guān),又有大量的統(tǒng)計(jì)匯總和文本屬性信息,具體表現(xiàn)為土地利用現(xiàn)狀圖、地形圖、道路交通圖等圖形數(shù)據(jù),反映地塊面積、用地類型、人口、經(jīng)濟(jì)等的屬性信息,以及規(guī)劃實(shí)施過程中的一些項(xiàng)目辦案信息。為了對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理,系統(tǒng)采用空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理?？臻g數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)分層組織的方式進(jìn)行管理,以*.tab存放;屬性數(shù)據(jù)采用SQLServer管理,以表格的形式存放,屬性數(shù)據(jù)中的表格可分為與空間對象相關(guān)聯(lián)的表格和不與空間對象相關(guān)聯(lián)的表格,對于前者可通過共同的識(shí)別符ID來建立與空間數(shù)據(jù)的連接,這樣用戶可以在圖形操作窗口隨時(shí)查詢檢索各個(gè)地塊的屬性信息。1.4.3分區(qū)圖上的問題由于新《土地管理法》對征用農(nóng)用地有嚴(yán)格的審批規(guī)定,許多地方在上一輪土地利用總體規(guī)劃分區(qū)時(shí),完全不顧實(shí)際發(fā)展的需要,擴(kuò)大城鎮(zhèn)規(guī)劃控制區(qū),將可能占用的現(xiàn)狀耕地規(guī)劃為園地、林地,以便將來征用農(nóng)用地時(shí)減少審批難度。另外,還故意在分區(qū)圖上模糊建設(shè)用地區(qū)和農(nóng)用地區(qū)的界線,以便為將來“農(nóng)轉(zhuǎn)非”(農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)為非農(nóng)建設(shè)用地)開方便之門。考慮到上一輪土地利用總體規(guī)劃中的這些問題,結(jié)合招遠(yuǎn)市的實(shí)際情況,系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)更新的功能。對于規(guī)劃期內(nèi)用途發(fā)生變化的地塊,工作人員可根據(jù)現(xiàn)狀變更地塊的界址點(diǎn)坐標(biāo),通過鍵盤輸入坐標(biāo)來完成空間數(shù)據(jù)的更新,然后對屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯,即可完成數(shù)據(jù)的更新。對每一分區(qū)的范圍、界線都在土地利用總體規(guī)劃的分區(qū)圖上標(biāo)出明確清晰的界線,并且詳盡說明,以保持圖文的完全一致。同時(shí),招遠(yuǎn)市土地利用總體規(guī)劃圖與其鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃圖應(yīng)保持完全一致。對一些在總體規(guī)劃圖上難于顯示的面積較小的地塊,在鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體規(guī)劃圖上應(yīng)清晰地繪出,以確保每一地塊規(guī)劃用途的實(shí)現(xiàn)。2土地利用總體規(guī)劃動(dòng)力強(qiáng)化技術(shù)該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于山東省招遠(yuǎn)市國土部門的規(guī)劃日常管理工作中。招遠(yuǎn)市作為全國土地利用總體規(guī)劃修編的試點(diǎn)縣市之一,在新一輪土地利用總體規(guī)劃修編中,利用本系統(tǒng)提供的功能開展規(guī)劃修編工作,提高了招遠(yuǎn)市國土管理工作的現(xiàn)代化和科學(xué)化決策水平。2.1規(guī)劃目標(biāo)分析及圖件管理利用規(guī)劃輔助編制模塊提供的規(guī)劃輔助編制工具,通過提取土地利用現(xiàn)狀圖中的各種用地類型的屬性信息,該系統(tǒng)可以有效地進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的分析比較,從而得出招遠(yuǎn)市各類用地的利用現(xiàn)狀、特點(diǎn)、存在問題及土地開發(fā)整理復(fù)墾潛力。利用人口預(yù)測和各類用地需求量模塊提供的預(yù)測模型,分別進(jìn)行招遠(yuǎn)市規(guī)劃目標(biāo)年的人口和各類用地需求量的預(yù)測分析(圖3),為有效確定土地利用規(guī)劃目標(biāo)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還可以對規(guī)劃的各類圖件和文檔進(jìn)行統(tǒng)一管理,如土地利用總體規(guī)劃圖、各類專題圖件及相關(guān)的規(guī)劃文本、說明等。圖件管理可以完成圖形的放大、縮小、漫游等顯示操作,通過量測距離和圖版面積的工具掌握各個(gè)地類圖版的空間位置和面積,還可以進(jìn)行圖形信息的選擇、編輯,屬性信息的查詢,地圖數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、打印等(圖4)。系統(tǒng)仿照Word模式對文檔進(jìn)行統(tǒng)一管理,用戶可以完成文本的生成、編輯和輸出,且可以將系統(tǒng)中已生成的文本導(dǎo)出到Word中。這種管理模式實(shí)現(xiàn)了圖文的一體化管理,從而使該系統(tǒng)能更好地服務(wù)于土地利用總體規(guī)劃。2.2土地利用規(guī)劃實(shí)施管理模塊上一輪總體規(guī)劃實(shí)施過程中,招遠(yuǎn)市在指標(biāo)的使用與管理上存在很多不足。截至2003年底,招遠(yuǎn)市、煙臺(tái)市的其余縣市區(qū)已基本用完建設(shè)用地指標(biāo)。同時(shí),由于指標(biāo)的粗放式管理,建設(shè)用地的粗放式利用,新增的建設(shè)用地利用率不高。為控制新一輪總體規(guī)劃修編中建設(shè)用地指標(biāo)的合理使用,確保耕地總量動(dòng)態(tài)平衡,系統(tǒng)在規(guī)劃實(shí)施管理模塊中設(shè)計(jì)了土地利用年度計(jì)劃管理功能,以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃期內(nèi)上級(jí)下達(dá)的各年度用地指標(biāo)的統(tǒng)一管理,明確了耕地保有量、基本農(nóng)田保護(hù)率和每一年度可利用的建設(shè)用地總量,從而保證了每年的新增建設(shè)用地不超過本年度的建設(shè)用地指標(biāo),提高了新增建設(shè)用地的利用率,促進(jìn)了招遠(yuǎn)市規(guī)劃控制指標(biāo)的合理分解。在專題分析與查詢模塊中,工作人員可以動(dòng)態(tài)了解指標(biāo)的使用情況,以確保各類用地指標(biāo)的高效合理利用。2.3工程建設(shè)用地招標(biāo)需水城市軌道交通總體規(guī)劃土地利用規(guī)劃方案經(jīng)過審批后即可逐步付諸實(shí)施。規(guī)劃實(shí)施業(yè)務(wù)主要包括建設(shè)項(xiàng)目用地預(yù)審、建設(shè)項(xiàng)目用地規(guī)劃審查等工作,其最終目的是實(shí)現(xiàn)土地利用規(guī)劃中提出的土地利用目標(biāo)。在建設(shè)項(xiàng)目用地預(yù)審模塊中可以完成建設(shè)項(xiàng)目受理、項(xiàng)目信息錄入、項(xiàng)目預(yù)審及預(yù)審申請表的查詢、編輯和打印輸出等功能,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃預(yù)審業(yè)務(wù)的流程化辦公管理(圖5);在建設(shè)項(xiàng)目