董志渊

摘要：借助GIS技术的系统设计可以实现对地理信息数据的查询、管理、分析等功能。本文将GIS技术应用到国土部门的基本农田管理工作中，提出了基本农田监管系统的设计方案，详细的进行了需求分析和相关功能设计，系统阐述了模块的实现形式，结果表明基于GIS的基本农田监管系统设计与实现可以提升国土部门对基本农田的管理水平、提升工作效率的同时降低了成本，具有较强的应用价值。

关键词：GIS;基本农田;监管系统;数据库设计

0 引言

随着社会经济高速发展，国家为了保障民生实现社会稳定安全，实施了基本农田保护政策。国土管理部门首先开展了基本农田的划定工作，但目前对基本农田的管理还达不到实时查询与共享。因此，加强基本农田的信息化管理，实现数字化监管，完成国土部门“数字国土”的建设是需要完成的首要目标。

随着计算机技术、网络技术以及数据库技术的发展，地理信息系统（Geographic Information System，GIS）逐渐的进入了大众视野，GIS是融合了计算机技术、信息技术为一体地理学信息管理系统，可以实现地理数据的管理、查询、分析以及计算等功能。目前GIS技术实现了单机向网路化的演化，并且被广泛的应用到国土部门的相关业务中，如：土地承包经营权、地籍管理、不动产登记、生态环境监测等方面。

1、基本农田监管系统模块结构

本研究的需求分析主要是包括两个方面即：数据需求和用户需求。数据是地理信息系统的基础，基本农田管理系统需要的数据包括基本农田数据、耕地数据、土地调查数据、耕地质量等别数据等专题数据，除此之外还包括行政区划数据等专题数据。用户需求则包括公众需求、监管部门需求和系统管理者需求。

系统的开发需要在服务器端和客户端实现联合开发，采用的是B/S结构，数据库的管理采用的是Arc GIS SDE for SQL Server，结合.NET语言实现数据管理，客户端是利用API完成操作和调试。

本研究的基本农田监管系统是基于WebGIS进行研发，系统的架构设计包括基础数据层、服务器层、业务层以及用户层，其中基础数据层是整个系统架构的最底层也是最为基础的层，主要是为系统提供数据支撑，数据包括基础地理信息数据、基本农田数据、耕地数据、质量等别数据库等所有相关数据;服务层主要是通过GIS服务器和Web服务器实现数据图层的发布，同时也可以接受用户发出的服务指令;业务层则为中间的衔接图层，主要可以选择各项功能，而用户层则为最上面一层，可以直接实现用户的需要。

基本农田监管系统的设计主要是服务于国土部门、系统维护部门以及大众，因此实现的系统功能直接影响用户的质量。在本系统中设计实现了基本农田监管系统的基本操作功能、信息查询功能、空间分析计算功能、专题图生产与输出功能、监管与信息反馈功能等。具体的系统功能的分布于实现的操作如图1所示。

系统的功能影响着用户的体验，但是数据库是保证用户需求的关键，系统开发是否完善关键取决于数据库结构的设计。在本研究设计的基本农田监管数据库中包括耕地数据库、土地利用数据库、土地分等定级数据库、基本农田数据库等。在构建基本农田监管系统数据库时严格遵照相关的数据库标准进行设计。此外，数据库的结构和存储形式直接决定了数据的读取速度，因此除了按照统一标准构建数据库外还需对现有的数据库进行优化存储，将相关的数据与扩展关系编制成关联操作，在数据查询和分析时可以提高效率。

2、系统能供模块实现

地图的基础操作模块主要是为了实现地图的查询、图层管理的功能，可以实现地图的放大、缩小、平移、图层切换等基础功能，在Web GIS 系统中图层的管理主要是利用图层树中的开关切换来实现动态图层的加载。在基本农田系统监管系统中还调用了第三方地图，用以对照基本农田的斑块数据，调用的地图为天地图的影像数据资源。

信息查询模块主要是实现人机交互，根据用户的需求锁定查询信息的过程，查询模块可以实现多种查询方式，比如图形查询和条件查询，图形查询示根据选择的斑块数据实现定位查询，而条件查询则可以根据用户输入的指令进行查询。地理信息系统最为强大的功能就是可以实现空间分析的功能，基本农田管理系统的空间分析模块主要包括空间量测功能、面积计算、压占分析等。

目前的基本农田管理均是依靠国土相关部门，这样监管势必会存在着疏漏，因此在监管系统中完善了制图与信息反馈模块。基本农田监管系统的制图功能可以简单操作实现专题地图的生成，并利用一键生成功能输出为专题地图，可以实现大众化使用，在基本农田受到破坏时，用户可以快速的查找基本农田斑块，实现简单的编辑与信息反馈，然后利用专题制图输出成图，上报给有关部门，实现基本农田的快速精准化管理。

系统管理模块主要针对的是系统维护人员，重点是为了区分用户与管理者的应用权限。在基本农田管理系统中设计了较为复杂的用户权限，对于每一个菜单、每一个功能、数据的查询和处理分别设计了多种用户权限，用户可以根据不同的需求，实现对数据的操作和应用。而对数据的编辑和删除等功能只有最高权限的用户可以使用，根据不同权限设立的系统管理模块可以保证系统安全的运行。

3、结论

目前基本农田数据的管理和应用还不能实现信息化，更不能满足对基本农田数据的实时查询与共享。本研究基于GIS技术设计了基本农田数据监管系统，从需求分析、架构设计、功能设计、数据库设计等方面对系统设计进行了概述，然后对基础操作模块、信息查询与分析模块、制图与反馈模块、系统管理模块等功能实现进行了说明。基本农田监管系统的设计和实现可以推进国土数据共享，也可为基本农田的保护提供有效的手段。

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（作者单位：贵州黔测地信科技有限公司）