基于“一张图”的规划国土信息管理系统的设计与实现陈晨同济大学(编辑修改稿)

基于“一张图”的规划国土信息管理系统的设计与实现陈晨同济大学(编辑修改稿)内容摘要：

幅， 1:50000 农村土地利用规划图 2272 幅，建立了相应的数据库及审批系统。 对局机关及镇街分局的基础网络进行了改造，局域网、各分局及业务大厅采用光纤专线方式与数据中心实现了联网，建设完成了全市国土资源系统电子政务内网。 2. 市规划局 信息化建设现状 规划局现有 1 :2020 正射影像数据 1800 幅（航摄影像，分辨率 米）， 1:10000高程模型数据 72 幅， 1:500 地形图 2272 幅， 1:5000 城市总体规划数据 46 幅， 1:2020 城市控制性规划 142 幅， 1:500 城市修建性规划数据 960 幅， 1:500 管线数据 2020 公里，道路网格数据 200 公里。 因为没有地理信息公共平台的统一管理和协调共享，目前规划信息化所需要的各种基础空间数据不能及时、实时动态调用最新国土数据成果。 目前规划局使用的办公系统是金宏网、网上审批系统和办公自动化系统。 网同济大学 硕士学位论文 基于“一张图”的土地规划信息管理系统的设计与实现 7 上审批系统主要是检查报批项目的资料是否完全，资料完全则开始走审批流程。 项目审批通过后，会形成两份数 据：一份是纸质材料存入档案室，一份是电子数据存在审批中心的数据库中。 用户需求分析 基于“一张图”的土地规划信息管理系统 的落脚点在于满足 该 市各类用户对地理空间数据的应用需求。 为更好地进行项目设计与项目建设，保证本项目所建地理 信息数据的 实用性，通过对调研结果的总结分析，准确掌握了政府各部门对地理空间信息的需求情况，为科学、合理地确定项目目标和建设内容奠定了基础。 根据需求内容的不同，并按照地理 信息数据 的应用方式，系统用户可划分为专业政务用户、普通政务用户和社会公众用户三个类型。 专业政务用户主要指国土资 源局 、建设局 等需要在地图上进行精确 查询 、统计 、量算 和分析等操作的部门。 普通政务用户指部门 专题 信息本身不 包 含 地理信息 ，需要与空间位置进行匹配集成，实现专题信息空间分布化的政府部门和行业 ，主要 包括发改委、公安、港航、民政、农业、教育、卫生等城市的大部分职能部门。 公众用户包括社会企业和普通公众，他们对基础地理信息的需求是以了解城市信息为目的，虽然他们的需求相对单纯，但人数最多、规模最大。 国土 、 规划等专业应用部门的需求主要是传统地形图的要素信息，并且这些部门的专题信息中已经含有较为准确的空间坐标 信息，理论上能够直接实现与基础空间信息的叠加。 但由于长期以来各类应用部门自行进行空间信息采集应用，导致在专题信息与基础空间信息集成时可能会存在基准不统一、分类编码不统一等问题，这就需要进行处理和建立对照关系。 地形图能够较好地满足专业应用部门内部业务需要，但在专业部门对外服务方面，缺乏简单、形象和直观的表现形式，服务效果受限。 因此，在面向专业政务用户提供空间信息服务时需要注意以下几点。 (1).空间基准统一 城市地理空间框架应采用国家规定的统一的平面坐标系， 目前存在的国家CGCS 2020 坐标系、 1980 西 安坐标系或者是依法批准的独立地方坐标系。 无论采用哪种坐标系，在市域范围内应统一 ，并能互相转换。 在开展专业部门应用时，当遇有专题信息采用的空间基准与框架采用的空间基准不一致时，应将专题信息转换到框架采用的坐标系中。 当前，国家测绘地理信息局要求全面统一各类坐标到 CGCS 2020 坐标系，第 2章 需求分析 8 因此项目应尽统一到该坐标系中。 (2).分类编码统一 目前基础地理空间信息在分类、编码和属性等方面与专业部门存在某些差异，如对于国土部门的土地利用调查使用的是《全国土地分类》，将土地利用分为三大类，然后在大类下进行细分。 而按照 传统的地形图则是在植被的大类下进行细分，这样造成二者之间无法直接联系。 在开展专业部门应用时，应参照相应部门的规范标准，建立专题信息分类、代码与基础地理信息中对应要素分类、代码的对照关系，以便于实现部门专题信息与基础地理信息的直接挂接。 普通政务用户主要包括 人防办、 发改委、公安、城管、民政、农业、教育、卫生、文化等部门。 这些部门迫切需要将部门的专题信息与空间信息进行集成，并实现基于空间位置的查询、分析和决策应用。 但不像国土、规划等部门那样需要非常高的空间定位精度，也不需要传统地形图那么多的表 达要素。 分析表明，这些部门拥有的大量业务信息都与地理空间位置密切相关，但是这些信息几乎都没有空间坐标，因此无法与地理空间信息整合，无法实现可视化的空间分析。 为了将这些空间信息与非空间信息、非空间信息与非空间信息进行集成与融合，真正为政府部门的统计、分析和决策提供直观的基于空间位置的辅助服务，必须建立空间与非空间信息之间的联系。 地名地址编码正是建立这二者之间联系的最实用手段。 因此，在面向政务用户提供空间信息服务时，必须通过规范地名 /地址信息的分类、分层、编码及位置信息等内容，建立起专题信息与地理空间信息叠 加或匹配的 “ 桥梁 ” ，再结合部分要素的基础地理信息，构成面向政务应用的地理信息数据。 基于“一张图”的土地规划信息管理系统建设 不仅为政府部门和企事业单位提供地理空间信息服务，同时也要面向社会公众提供空间信息服务。 面向社会化服务时，由于地理空间框架的数据内容是涉密信息，不能直接依托国际互联网进行发布，必须按照国家相关政策法规进行简化内容、降低精度等技术处理。 除此之外，为满足社会公众的实际需要，可扩充部分社会公众关注的专题兴趣点信息。 在精度表现方面，按照国家政策有关要求，必须进行空间位置技术处 理，降低其几何精度，以达到公开使用的要求。 该项处理由国务院测绘行政主管部门指定的机构采用国家规定的技术方法统一实现。 在简化内容方面，应根据国家相关标准删除其中涉及军事内容和重大国计民生的地理要素，包括：直接服务于军事目的的各种军事设施、军事禁区、军事管同济大学 硕士学位论文 基于“一张图”的土地规划信息管理系统的设计与实现 9 理区及其内部的所有单位与设施；与公共安全相关的单位及设施；涉及国家经济命脉、对人民生产、生活有重大影响的民用设施和公开机场的内部结构及其运输能力属性等。 具体规定参见国家强制性标准 GB20263《导航电子地图安全处理技术基本要求》。 在要素扩充方面，可扩充与社 会公众日常生活密切相关的衣、食、住、行等方面的兴趣点信息，包括超市、商铺、餐厅、饭店、宾馆、加油站、车站、医院、学校和文化娱乐场所等与我们生活息息相关的生活设施的位置和详细属性信息。 系统功能需求 基于“一张图”的土地规划信息管理系统主要实现系统登录、视图显示、地图定位、信息查询、数据统计、决策分析、辅助工具、图形输出、数据编辑、数据更新、系统设置等功能。 主要内容如下： 作为系统安全的主要屏障就是验证用户是否有权限进入系统，系统登录就是要完成这个工作。 对于登录失败给予友好的提示，要考 虑使用验证码来防止暴力破解。 登录成功该模块负责收集当前登录用户的相关信息，为系统功能启动提供支持，同时记录登录者的信息。 主要提供对地图视图显示进行操作，将提供 GIS 通用的视图操作功能。 主要为用户迅速查找、定位到关注目标处提供服务，主要包括按坐标定位、按道路定位和按交叉口定位等常用的定位方式。 包括了以空间查询为主的点击查询、拉线查询、矩形查询和多边形查询以及圆形查询和以属性为主的简单条件查询、复合添加查询和模糊查询，还有空间和属性结合的区域内条件查询，对查询结果 可进行定位和属性浏览。 主要包括：规划图面积统计、宗地图面积统计、土地规划面积统计、土地现状面积统计、城市总体规划用地统计、控制性详细规划用地统计、区域用地统计。 用于实现各种地物的专题统计功能。 包括横剖面分析、纵剖面分析、覆土深度分析、三维展示、空间三维分析等第 2章 需求分析 10 功能，为土地规划利用决策服务。 提供基本的量测功能，量算图上的长度与区域面积。 提供管线专题扯旗标注、坐标栓点标注、特征点坐标标注功能，实现点要素、线要素的信息标注功能。 包括矩形、多边形、圆形、 按坐标范围的裁剪功能，裁剪要素并到处 Cad等其它格式，输出数据提供给规划、设计部门。 提供包括矩形、多边形、圆形等方式的打印功能。 数据更新包括规划、国土、道路、管线等各类数据的图上在线添加、编辑、删除功能。 包括各类数据的更新、流程设置、历史数据管理、版本管理等功能。 系统非功能性需求 操作平均响应时间： 5 秒以内。 数据存储响应时间： 15 秒以内。 长度 ： 精确到 米。 计算精度高于需求数据精度时，采取四舍五入的原则。 有科学的 、完善的数据更新机制，保证数据与现实情况相符。 保证运行时不会出现死机、系统崩溃和严重的程序错误。 系统应有容错机制，保证不同使用条件下系统都能正确运行。 在开发过程中，应编写详尽的文档说明材料。 系统提供可行的配置和维护手段，使用户能够根据实际情况的改变配置和维护系统。 所有数据都应有安全访问机制，不同权限的用户只能访问权限范围内的数据。 操作简单实用，提示简明、清楚。 同济大学 硕士学位论文 基于“一张图”的土地规划信息管理系统的设计与实现 11 运行需求 系统硬件配置 采用一台高性能服务器作为系统服 务器和数据服务器。 为了保证数据的安全性，系统配 4 块硬盘，采用磁盘阵列。 服务器配套设施加硬件防火墙和绘图仪。 （机架式） 双 CPU： Intel 双核 Xeon MP X7460 4； 硬盘（ RAID 1）： 8146GB；RAM 存储器 ： 162GB；支持存储数据文档磁记录设备（ DAT 或更好）；光盘驱动器（ CDRW）： DVDROM；磁盘驱动器： 软驱；以太网卡： 21000Mbps BaseT；显示器： 17彩色 LCD；所有必须的接口（ 以上）、板卡、键盘、鼠标 ； 磁 盘阵列。 客户端 CPU：奔腾 IV型（ ）或者更高主频 ； 内存： 2G 或更高 ； 显存： 256M或更高 ； 硬盘： 160GB 或更高 ； 光盘驱动器（ DVDRW）： 16 倍速或更高 ； 以太网卡： 100MB； 显示器： 19’’宽屏液晶显示器或更高 ； 所有必须的接口（ 以上），板卡，键盘，鼠标。 幅面： A4 至 A0； 分辨率： 12002400dpi； 内存； 256M或更高 ； 网卡； 10M/100M；固定支撑底座和纸盒。 幅面： A3； 分辨率： 2400*2400dpi； 预扫时间： 6 秒 ； 支持灰度模式扫描 ；可以直接扫入 MS Word。 并发连接数：大于等于 280000； 网络吞吐量： 370Mbps； 安全过滤带宽：100Mbps； 用户数限制：无限制 ； VPN 支持：支持。 快速以太网， 100MB， TCP/IP 传输协议。 系统软件配置 根据本系统的功能及服务要求，本系统软件主要包含以下几个组成部分： 操作系统： Windows 2020 Server； 数据库： Oracle11g；空间数据库引擎 ：。 第 2章 需求分析 12 操 作系统： Windows 2020/XP/7 等 windows 操作系统 ； 数据库：数据库客户端 ； 运行时环境： ArcGIS 以及 .。 本章小结 本章主要围绕软件需求分析展开。 通过课题小组各种方式实际的需求调研，了解了课题所在城市的信息化建设程度以及数据的现状。 经过进一步的需求分析，明确了系统所对应的用户群体，以及各类用户的需求，围绕用户需求进行了系统分析，制定了功能需求、非公能需求以及运行需求。 为系统设计提供了基础。 第 3章 系统设计 13 第 3 章 系统设计 系统设计 是在 本课题系统需求 的基础上，结合现有的技 术解决方案，全面 规划系统的总体布局、功能结构安排和数据逻辑设计 并编写具体实施方法，完成整个系统的模块划分、接口划分，界面设计和实施方法。 为系统的实施和开发做好实施规定。 设计考虑 层次化 为了整个架构的良好兼容性、扩充性、灵活性和可靠性，按照实现的层次进行逻辑划分，划分为不同的组件颗粒层次，以组件化概念来组成系统的架构。 ，主要为四层结构。 （ 1）底层平台为 ArcEngine ，提供基本的 GIS 服务； （ 2）第二层为 AO 开发接口； （ 3）第三层为 以 AO 开发设计的功能实现接口； （ 4）第四层为用户界面操作层。 （ 1）底层平台为 ArcGIS Server ，提供基本的 GIS 服务； （ 2）第二层为 ArcGIS 开发接口，以 ADF 为主。 （ 3）第三层为 ArcGIS 开发设计的访问接口，此层主要是对ArcGIS 数据访问接口的二次封装，实现基本的图形访问、查询功能； （ 4）第四层为以第三层为基础，对第三层提供的方法进行组合，实现 Web Services 方法包装，建立 Web Services 服务层； （ 5）第五层为用户界面操作层，调用第四层来完成胶南市土地规划的管理工作。 同济大学 硕士学位论文 基于“一。