付仲良，单周桂，杨元维，孙伟伟

（1.武汉大学 遥感信息工程学院，湖北 武汉 430079）

“地籍一张图”系统设计与实现

付仲良1，单周桂1，杨元维1，孙伟伟1

（1.武汉大学 遥感信息工程学院，湖北 武汉 430079）

针对传统二元格局的地籍管理中存在的问题，引入广义宗地的概念，探讨了基于“地籍一张图”的城乡一体化、二三维一体化的地籍数据集成管理模式。根据地籍管理的日常业务，设计并实现了“地籍一张图”信息系统。

地籍管理；地籍一张图；B/S

目前地籍管理包括城镇地籍管理和土地利用现状管理,这两种管理模式存在很多弊端[1]：①系统数据的覆盖范围很难严密衔接。②重复变更增加了工作量。③二者的土地分类标准不同，不利于统计和分析等。国内许多学者针对上述问题进行研究。车学文[1]探讨了一体化地籍管理的模式；沈陈华[2]着重讨论了地籍数据的组织；李铭[3]研究了地籍联动变更模型，以期提高地籍变更的自动化和智能化程度。随着国土资源“一张图”概念的出现和第二次全国土地调查城镇地籍调查（二调）工作的结束，如何整合二调数据和现有的地籍数据形成“地籍一张图”成为地籍研究的热点。本文在现有地籍管理信息系统的基础上，针对城乡统筹管理问题，以搭建办公协同、信息共享、城乡一体的地籍管理信息平台为目标，首先对二调、城调和日常登记发证等地籍数据，以及基础地理数据和其他规划国土审批数据进行整合，形成“地籍一张图”的数据库，进而针对地籍日常业务，设计并实现了一个具有数据录入、检查、编辑、查询、统计汇总、地图输出、关联分析等功能的“地籍一张图”系统。

1 “地籍一张图”设计与实现

1.1 系统架构设计

考虑到地籍管理工作的社会化和综合化的要求，使国土各级用户可以方便快捷地访问“地籍一张图”系统，系统采取B/S模式，结构上分为数据层、领域层、服务层、表现层（图1）。其中，数据层是整个系统的基础，存储地籍空间数据和属性数据，并以服务的形式在服务层发布，供表现层调用；空间数据利用ArcGIS Server进行发布，属性数据利用WCF进行发布。数据层和服务层由领域层衔接，根据地籍的业务逻辑，记录业务的状态，保证每一次业务的准确性与完整性；在数据到达服务层后，服务层统一发布成REST服务，同时通过用户权限来控制数据安全；最后，在表现层以图片、文字、表格和图形的形式呈现给用户。相对于传统的3层结构，本系统把地籍业务单独分离出来，便于地籍业务的变动与扩展。

图 1 系统总体结构

1.2 数据集成

地籍的属性数据主要包括地籍调查表、土地登记申请表、土地登记审批表、国有土地使用证、国有土地使用权承租证明、国有土地使用权抵押证明、土地登记卡、共有使用权登记卡、归户卡等；地籍的空间数据主要包含地籍分区要素、地籍调查宗地等。地籍数据的综合集成既要实现多源、多维空间数据和属性数据的双向联系，同时也要基于标准和规范实现数据的共享。本文通过地籍框架、地籍数据无缝组织、一体化宗地、标准与规范体系实现地籍数据的集成。

1.2.1 地籍框架

建立地籍框架，即划定地籍区、地籍子区。从城镇地籍调查数据库、二次调查数据库、土地利用现状数据库等已建成的数据库中提取基础数据，作为地籍区、地籍子区划分的基础。在权属名称为“**城区”的范围内，以街道、街坊（社区）数据库为基础，划定地籍区、地籍子区；在农村集体土地所有权调查范围内，依据行政界线划定地籍区、地籍子区；在其余区域，参照城中村综合改造规划数据库、行政界线数据库，主要依据街道、街坊数据库，划定地籍区、地籍子区。最后对地籍区，地籍子区按照编号规则进行编号。

1.2.2 地籍数据无缝组织

首先采用拓扑规则对地籍数据进行清理，确保宗地由界址线构成完整的封闭线，相邻的宗地之间没有重叠和缝隙，房屋完全位于某一宗地之内。然后对农村和城镇数据进行接边处理，权属界线采用已登记过的国有土地界线为准，调整与己登记的国有土地界线有细小缝隙或细小重叠的集体土地界线，必要时进行实地调查。最后形成“一张图”宗地图层。

1.2.3 一体化宗地

一体化宗地包含城乡一体化及二三维一体化。农村和城镇在地籍管理层次结构上有一定的相似性，存在着对应的关系，把宗地抽象为广义宗地[4]，如图2。统一城镇和农村宗地在宗地语义上的差别，实现城乡一体化。

图2 广义宗地

二维地籍以宗地为最小管理单元，宗地是权利上具有同一性的封闭二维多边形。在二维地籍的基础上进行扩展，将三维宗地抽象为在权利上具有同一性的封闭三维实体，同时结合宗地的权利属性，以宗地编码和二维宗地进行关联，构建二三维一体化宗地，如图3。

图3 二三维一体化宗地

最后对宗地进行统一编码，从而确定宗地的唯一标识。宗地编码采用5层19位层次码结构，按层次分别表示县级行政区划、地籍区、地籍子区、土地所有权类型、宗地号（图4）。

图 4 宗地编码结构

1.2.4 标准与规范体系

在引用现有国家、行业标准的基础上，通过制定数据规范和服务规范保证各类数据资源的共享与集成。数据规范包含定位参照系统、数据模型、数据字典、数据质量、数据交换格式及元数据等数据标准。其作用是规范地理信息数据描述、加工、处理、分析、查询、表示；服务规范则是在分布式环境下实现多源、异质、异构数据的流通与系统互操作的技术规范，主要服务规范为WMS、WFS、WCS、WFS-G、WPS、CSW等。

1.3 业务功能设计

系统的业务功能主要包括5个方面：业务办公、图文查询、数据管理、统计分析和地籍监管，如图5。功能设计均以图斑为中心，进行相应的业务操作。

图 5 系统功能

1）业务办公。包含个人土地登记、土地分割登记。主要是针对楼房进行立案和审批，并且根据竣工验收的资料进行分割。对业务办公按照事项登记—事项转办—事项分件—经办人初审—审核—负责人审定—经办人制证—窗口发证进行严格的流程控制。

2）图文查询。以宗地为中心，查询宗地的所属信息、登记立案信息、宗地四至、界址点、界址线等。查询结果均可定位到图斑上，实现“以图管地”。

3）统计分析。对地籍业务指标进行统计，以多种形式表现宗地变更趋势和宗地现状问题。主要对土地登记信息中出让、划拨、转让、抵押和国有土地登记发证中个人登记发证、单位登记发证以及土地使用权的面积和数量等进行统计，从宏观上把握用地情况。

4）数据管理。数据管理是整个系统的支撑，提供对地籍数据的维护和管理功能，包括地籍数据的查询检索、历史追溯、导入导出以及编辑和制图等。

5）土地监管。对单位土地发证、个人土地发证、集体所有权发证、查封解封等进行监控。

2 关键技术与系统特色

2.1 关键技术

2.1.1 多源、多维数据的统一管理

地籍数据是一种多源、多维的数据，它既包含了农村与城镇中的图形数据以及各类登记表和审批表等属性数据，而且还拥有丰富的三维模型数据。为了实现对多源、多维地籍数据的统一管理和调度，本文在广义宗地的概念上采用二三维一体化宗地模型对农村和城镇数据进行一体化管理，通过ArcSDE空间数据引擎管理二维图形信息及属性数据，通过Skyline管理地形地貌数据和三维模型数据，两者以空间位置和属性字段建立关联，实现二三维地图的联动和联合检索，通过OpenGIS标准实现二三维数据的共享和互操作。

2.1.2 “云”部署机制

“云”管理模式的主要思路是逻辑集中物理分散的分布式部署架构，将数据由云端管理起来并集中发布成服务，云端服务器只负责各自数据的维护。“云”管理模式可以有效地实现地理空间信息资源跨部门、跨区域的共享。根据地籍管理工作的需要，本文采用虚拟化和“云”计算的方式，在服务中心部署服务器，安装VMware vCenter Server以及Oracle11g并虚拟化后把服务器添加到vCenter中进行集中管理，提高了服务器工作效率，减少维护工作量，为地籍管理提供高速、畅通、稳定、安全的网络支撑。

2.2 系统特色

二维GIS和三维GIS都有其自身的优势。二维GIS数据多，数据模型简单；三维GIS可描述真实世界面貌，表达二维GIS无法表达的地物和自然现象。本次设计综合了二三维GIS的特点，把三维模型加入到地籍管理系统中，采用二三维一体化宗地的形式，立体化展现宗地空间土地使用权的利用区域和范围，实现了三维空间中土地使用权有效管理，同时以二、三维联动的方式对地籍数据进行展示（如图6），强化了“以图管地”手段。

图 6 二、三维联动浏览

3 结 语

本文在对城镇地籍数据与农村土地利用数据集成的基础上，通过采用B/S模式，构建了一个城乡一体化的地籍管理系统。不仅在浏览器端实现了宗地的分割、编辑、导入导出、检查、统计分析等功能，而且把三维模型嵌入地籍系统，实现了二、三维联动，丰富了“以图管地”的手段，对地籍管理科学化、精细化，实现土地资源的合理利用，促进城乡统筹发展有着积极意义。

[1] 车学文． 城乡一体化地籍管理信息系统设计初探[J]． 地质科技动态，2004 (6):27-30

[2] 沈陈华． 城乡一体化地籍管理信息系统数据组织研究[J]． 遥感信息，2008 (4):67-69

[3] 李铭，沈陈华，朱欣焰,等． 城乡一体化地籍联动变更规则及模型研究[J]． 武汉大学学报:信息科学版，2013,38(10):1 253-1 256

[4] 姜小俊． 现代地籍城乡一体化管理模型设计及应用[D]． 南京:南京师范大学，2005

[5] 张晓东，陆红，王建国． 基于 GIS 与工作流技术的图文一体化地籍管理信息系统的设计[J]． 吉林大学学报：地球科学版，2004,34(10):169-173

[6] 王哲，田东林，黄平． 基于 Arcinfo 软件平台的城镇地籍管理信息系统设计[J]． 测绘通报， 2006(4):65-68

[7] 洪善理，陈春晖． 基于 C/S与B/S 混合架构的县级地籍管理系统研究[J]． 现代测绘，2013,36(3):11-13

[8] 吴涛，戚铭尧，黎勇． WebGIS开发中的 RIA 技术应用研究[J]．测绘通报，2006(4):65-68

P273

B

1672-4623（2015）02-0164-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.02.058

付仲良，教授，博士生导师，研究方向为GIS、遥感图像处理等。

2014-04-24。