城镇地籍管理信息系统的分析设计与开发

1前 言

2.系统需求分析

地籍管理信息系统用于支持地籍管理的基础工作和日常管理。日常管理主要是土地登记和确权,地籍数据库更新。基础工作主要是地籍初始调查、初始登记和地籍数据库建设。 系统实现目标

具体来说系统要完成以下任务：

(1)实现土地全面、依法、统一、科学管理．

(2)建立统一完整的地籍管理信息库，该库包括文档(登记档案)信息库、图形(地籍图)信息库．文档信息库细分为数据库及分布数据库， 数据库用于保存由地方审批并直接发证的各类土地登记信息；分布数据库用来存储由地方审批各区局发证的各区的土地登记信息．图形信息库也细分为图形数据 库及分布图形数据库，图形数据库包括：宗地图、道路红线图、用地审批工作图、征地工作图，数据库存储在市局服务器．分布图形数据库由地形图图形数 据库构成，该库分布存储在各区局服务器．

(3)建立文档数据与图形间连接，实现实时互访．

(4)地政地籍管理办公自动化将充分利用地籍信息资源，实现网上审批，动态管理地籍信息库，以保证有关查询、统计的现势性、完整性． (5)完整保留用地变更历史资料，实现地籍档案电子化． (6)便捷的地籍信息查询和统计．

(7)预留接口，允许附加或扩充其他功能，例如可将征地及用地审批的工作图纳入系统，并建立图层，使征地、用地审批、地籍管理共享同一图形数据库，因此保证它们所用数据的一致性．系统应最大可能地提高地籍信息(文档和图形)共享能力和社会利用率． 2.1系统综合需求

本系统是在分析当前实际需求的基础上，针对城镇地籍管理特点与需求给出系统的功能需求与性能需求。 2.1地籍管理系统的功能

地籍管理系统的主要功能有：地籍调查、土地登记、土地统计、地籍档案管理。地籍调查的核心是土地权属调查，其中包括权属、位置、界址、用途（类别）、等级和面积等的调查，在软件中主要提供了一些输入表格和图形的工具，同时也提供了一些辅助工具。

（1）土地登记是国家用以确认土地所有权、使用权，依法实行土地权属的申请、审核、登记造册和核发证书的一项法律措施，软件对此提供了表格录入、办事流程控制、权限控制等功能。

（2）土地统计是国家对土地的数量、质量、分布、利用和权属状况进行统计调查、汇总、统计分析和提供土地统计资料的制度，系统充分发挥计算机的优势，提供了各种各样的统计形式和输出式样。

（3）地籍档案管理是以地籍管理活动的历史记录、文件、图册为对象所进行的收集、整理、鉴定、保管、统计、提供利用等各项工作的总称，系统为满足日 常地籍的需要，记录了边疆的历史，并且将图形与属性紧密衔接。系统可以恢复任何时候的历史，然后再进行查询统计这一时段的数据。这样既保持了界面的一致 性，又能看到历史的原貌。

地籍管理信息系统主要是面向日益繁杂的地籍管理工作开发的，包括对各种数据、地籍图件、文件资料的管理及各种历史数据变更的处理等。目前人工管理速 度慢、不准确、效率低，容易出现一些人为的错误，采用地籍管理信息系统进行计算机管理，可以全面描述地籍图、宗地图、土地利用现状图、宗地的界址点、界址 线的空间位置，相邻关系等。 （1）图形的显示与控制

可以分层叠加显示地籍图（含地形图、宗地）及测量控制点网等图形数据，并可以方便地控制这些图形的显示与否。可以开窗、放大、缩小和平移，以改变图形的显示范围。能同时显示历史和现状宗地的图形 （2）图形与属性的双向查询

可以根据属性资料查询有关的图形资料，如由宗地号、权利人名称查询宗地的属性资料，如发证资料、土地登记卡、土地归户卡资料、地籍调查表的资料（界 址点坐标、界址线类型、指界人信息），并通过图形的方式自动定位显示，宗地所在位置及宗地所在位置的地形、土地利用总体规划、土地分等定级、土地利用现状 资料。 可以由显示的图形查询，通过点、矩形、图形和任意多边形选择图形要素（宗地、界址点、规划地块、分等定级地块、土地利用现状地块）查询有关的属性。

（3）图形空间定位显示

通过某个空间定位方式，调出所需空间范围的图形。

A. 坐标定位。已知一个点的坐标，在计算机上显示以该坐标为中心的一定范围内的地籍图。

B. 图幅定位。根据1：500地籍图的图号、图名，调出相应的地籍图。 C. 分区定位。按区名、街道名、乡镇名、街坊名（或街坊号）调出相应区域的地籍图。

D. 地名定位。根据地名，调出所在位置的地籍图。

（4）制图

可以根据当前显示的图形，通过控制图层的显示、改变图形的显示内容（如宗地图与土地利用规划图叠加，土地利用规划图与地形图叠加），制作地图，并根 据出图图纸的尺寸自动调整比例尺和制图范围，并提供所见及所得的图面整饰功能，并打印输出；能自动生成标准的地籍图及一定比例尺及一定范围的地籍图（由用 户指定，如一个街坊，一条道路范围内）；能定制各种专题图，具有灵活方便的专题图生成工具。如一定区域范围内已登记发证宗地和未登记发证宗地的专题图，按 用地性质分类、权利人性质分类的专题图。 （5）图形操作与量算功能

对图形具有较强的编辑和处理功能，能够增、删、减图形要素，修改图形要素。能够精确地捕捉图形要素几何特征点坐标（如界址点）、量算图形要素的几何特征（如长度、周长、面积）；能计算任意一点的坐标、任意两点或多点间的距离、任意多边形的面积。 （6）统计分析与制图

将统计与制图功能结合，既能生成统计报表又能同时生成专题图。按时间（天）、时段（年、月），查询土地登记、验证等业务办理情况；按土地用途分类统 计和查询（如住宅、工业、商业、办公楼）；按权利人性质（个人、行政、事业、企业）；按区、街道、乡镇、街坊、任意范围（沿某条街道）的各类土地面积统计 和宗地分布，生成专题图和报表。 （8）办公自动化

申请表的录入，资料的录入能进行自动校验，防止非法数据的录入。审批表的录入和打印, 填写审批意见时，提供审批文字模板，从审批表中提取有关的信息，自动生成审批意见以减少工作人员的文字录入工作量。 土地归户卡的生成和打印。土地 登记卡的生成和打印。项目办理情况的追踪，工作量的自动统计。 能将户籍资料输入计算机，以便在房改房和农村宅基地登记时查询。档案室中目录项与数据库的连接（不必手工翻阅），实现地籍信息系统与档案系统的数据共享。 （8）宗地历史数据的自动保存和回溯

对变更登记所产生的历史数据能自动记录，可以在办公过程中回溯宗地的历史资料。

3.2地籍管理系统的软硬件要求 1 系统软件要求与选型 具体要求：

1) 功能强的数据库管理系统，以对信息进行有效的管理;

2) 支持数据库管理系统的操作系统; 3) 丰富的程序设计语言;

4) 灵活的网络通讯软件，为以后联网提供软件保证: 5) 数据管理支持软件;

6) 较强的人机对话功能，较强的汉字处理能力: 7) 丰富的应用软件。 选型

(1)操作系统: 选用Microsoft Windows 2003 Advanced Server作为网络服务器操作系统，客户端使用Windows XP、Windows 2000. (2)数据库管理系统:选用Oracle9企业版.

(3)地理信息系统软件:选用ESRI公司的Arc SDE，Arc/Info。

(4)系统开发工具: Microsoft Visual Basic 6.0,Microsoft Visual C++。 2 系统硬件要求

足够大的内存，用以存放操作系统，数据库管理系统、应用程序、系统缓冲区、数据表等;大容量的辅助存储设备;较高的系统输入输出能力以及图形信息分析能力等。

4 系统的标准化与规范化

为了确保系统建设的质量，系统的开发、建库将严格遵从国家与地方的有关标准和规范。 1 系统开发规范 1）软件工程规范

按照软件工程的要求，规范系统分析、系统设计、系统编码和测试。在系统设计与分析方面将采用面向对象的分析与设计方法，进行统一分析、设计和建模。在程序设计过程，将采用面向对象的方法和计算机辅助软件工程软件进行编程。规定和统一程序格式、规定程序内外接口、变量设置、数据格式和文件格式等。提交 规范性文档，包括系统调查与需求分析报告、系统总体设计、系统详细设计报告、系统测试报告、系统技术手册、系统维护与管理手册等。

2）行业要求、规定和规范

系统开发将遵从土地行业的信息系统规范，主要参照国家土地局《土地信息系统总体方案》等。

2 数据库设计与分层分类编码标准

将参照原国家土地管理局《城镇地籍调查规范》TD001-93、国家测绘局《地籍测绘规范》CH5002-94、国家测绘局《地籍图式规范》 CH5003-94、江西省土地管理局《1:500、1:1000、1:2000江西省地籍图图式》、原国家土地管理局《土地登记规则》、国家技术监督局 《1:500、1:1000、1:2000地形图数字化规范》GB/T 17160-1997、《(1:500；1:1000；1:2000)地形图要素分类与代码》(GB1480－93)等。

3 空间要素实体标准和数字化作业技术规程

按GIS数据建模的要求制定空间要素实体标准提供图示和判别标准，建立数字化与编辑的规范，为数字化提供正确操作的依据，同时可以减少编辑中的错误。 4 子系统成果验收标准及系统测试文档

对各子系统的主要模块、功能及变量进行描述，作出标准，并提供系统测试规范。 5 元数据库

元数据库是对数据进行描述的数据记录，如数据来源、精度、处理过程、处理时间等。地籍信息系统的元数据库包括几何数据精度、属性数据精度、时域数据精度、逻辑一致性、完整程度和数据的获取处理过程。

6 数据字典

数据字典是对数据库中数据项的描述，包括各数据项的内容、类型、格式、长度、使用、频率等。 。

3系统设计 3.1 设计目标

3.1.1海量地籍信息的管理。地籍信息系统最基本的目标就是用信息化手段来管理结构复杂、现势性强、数据量巨大的地籍信息，克服手工管理不到位、效率低 的缺点，并且把“死”数据变成了“活”数据，从而提高地籍信息的管理效率、使用效率和变更速度，为土地管理工作打下坚实的基础。

3.1.2实现业务办公自动化。地籍信息系统也是一个地籍管理业务系统，即以前由手工完成的地籍调查、房地产登记、地籍资料的归档、地籍资料的查阅等日常工作，现在都可交给计算机来处理，从而大大提高地籍管理工作的效率。 3.1.3提供地籍信息服务。地籍信息系统首先是满足地籍数据查询、统计、更新和分析，还应给城市规划、建设用地管理、产权登记、土地使用税费的征收提供丰富的基础数据，给社会和提供决策依据。

3. 2子系统设计

地籍管理信息系统包括地籍调查子系统、土地登记子系统、地籍统计子系统和地籍档案子系统等。为了适应日常地籍管理的需要,保证地籍资料的现势性,保证地籍图成果的精度,系统具有界址点位的补置、更正功能并有与之相应的文字信息、数字信息变动,与本宗地的表、卡、册、证、图相应变动的功能;系统以宗地为基本单元,建立了图形与非图形信息(属性信息)的互通,并利用视窗操作系统使界面做到图文并茂。土地登记子系统自动提供多种提示和样本,帮助登记工作人员完成初始土地登记和各种变更土地登记;具有各种表格的录入输出功能;土地登记中各种表格内容与地籍调查子系统的内容紧密相连,在互访的同时可以修改、变更;实现了土地登记卡的变更注记、数据填写和数据变更,并保留原土地登记卡的内容存底;能够统计、查询土地收费情况。实现数据库内数据的自动汇总,自动平衡表内的数据关系、表间的数据关系,实现年度统计报表分析,并可绘制分析图;存贮历年年报资料、分析资料和分析图;配合土地登记及时汇总、分析土地登记发证情况、收入情况、各种用地变化情况;及时统计土地动态监测情况、地类变化情况,保持地籍信息的现势性;顺应土地利用现状变更调查、城市地籍调查,分市、区、县、乡统计各类用地情况及每年变化情况;分类统计查询、检索各类图文信息。地籍档案子系统实现档案检索自动化,统计各类档案数目及归档情况,贮存地籍调查、土地登记所有文信息并扫描录入有关权属证明材料,可以查阅任一宗地的登记发证、权属情况

3.2.1地籍测量模块．进行初始地籍测量数据和变更地籍测量数据的输人．包括地籍勘丈数据的完整性检查、与宗地的空间地理位置及属性描述(如宗地号、权 属、所有人等)输人、地籍权属调查信息及地籍图分幅信息的自动连接、宗地相邻关系及图形拓朴关系的自动建立、提供数据接收、扫描矢量数据获取、数据的自动 人库等．

3.2.2地籍变更模块．日常地籍变更及变更所涉及到的图、表、册、证、卡等的动态更新，变更内容包括宗地属性变更，宗地分割、宗地合并、宗地界线局部调 整，连片在建设用地、宗地注销、宗地新增、宗地内地物变更，道路河流界线调整，区、街道、街坊分界线调整等．变更后有关宗地的相邻关系、面积、图形拓朴关 系等均自动处理．

3.2.3登记申报模块．籍图显示(由宗地号、土地证号、地名．、坐标、图幅定位)，查询有关宗地资料、地籍档案调阅，注册登记，更新宗地数据库． 3.2.4审核发证模块．审核办理过程和办理意见，发证、档案归档、提供表格录人、办事流程控制、权限控制等功能．

3.2.5权属调查模块．查询各地块的权属，添加、删除、合并同一权属地块记录等．

3.2.6管理维护模块．地籍档案管理，地籍档案有关信息的录入、修改、查询、删除、输出和历史资料的查询性等．

3.2.7查询统计模块．包括地籍日常管理中有关图件的快速查询及由图形到数据表格或宗地属性的快速查询和制图与量算功能．地籍的统计汇总、综合分析及相 应图表的输出．内容包括街道宗地面积汇总表．以市、区、街道为单位的土地分类面积统计表，以市、区、街道为单位的土地利用现状及结构分析、建筑占地分析 (如建筑占地面积现状分析、建筑密度分析、建筑容积率分析等)，年度对比分析、变更统计分析等．查询统计模块是整个系统功能中的核心模块，它集中了整个系统代表性的公用功能，并被其他各模块所调用．其主要的功能如下: 1.图形的显示与控制可以分层叠加显示地籍图(含底图，矢量图、宗地)及测量控制点网等图形数据，用户可以只显示所关心的数据层，对不关心或不必要知道的数据层可以进行屏蔽．可以开窗、放大、缩小和平移，以改变图形的显示范围． 2.图形与属性的双向查询可以通过鼠标以点、矩形、圆形和任意多边形的方式选择图形，查询当前图层图形要素的属性并可进行直接修改．如选择某个图形要素可显示其属性表，查看 相关的属性字段信息，通过附录调用查看认证信息等．反之，通过输人地籍信息或选取属性字段，查询对应的图形和属性，如输人宗地号，即可显示相关的地块并同 时在显示的属性表中查询土地管理部门、用地单位、

土地登记编号等. 3.定位显示,通过某个空间定位方式，调出所需空间范围的图形．(1)输人一个点的坐标，在计算机上显示以该坐标为中心地物或形成缓冲区．(2)输人(图号，图 名)调出相应的地籍图，进行图幅定位．(3)输人各地物地理编码按分区定位，调出相应区域的地籍图．(4)输入(地名区名、乡镇名、街坊名)地物名称，以 地名定位调出所在位置的地籍图.

4.图形操作与量算功能可以控制定位图层显示顺序，改变图形的显示内容，如面状图层与线状叠加，地形图与专题图叠加，并根据打印图纸的尺寸自动调整图形范围和显示比例尺， 并提供打印输出前页面预览的功能．能够增、删、减图形要素，对图层中的图形具有常用的图形软件所具有的编辑和处理功能．能够设定容差值，以多种方式捕捉图 形要素几何特征点坐标，量算图形要素的几何特征，如长度、面积． 5.统计分析与制图.

将统计与制图功能结合，利用历史资料和现状图形作纵向分析比较，既可生成统计报表又能同时生成专题图，进行土地利用现状分析、潜力分析及需求分析等，可以方便进行建设项目选址预审．也可按各类土地面积统计和土地等级，生成各式图件．

3. 3数据库设计

全国地籍管理信息系统是国家、省 (自治区) 、地(市) 、县、乡的多级分布式系统,是利用计算机网络技术构建的全国地籍管理专业网。各级土地管理单位是一个节点,有一个地籍管理信息系统,其系统功能可以支持本单位的地籍管理工作;包括支持业务运作的应用系统、存储图文数据的数据库以及管理和支持系统 三大部分。数据库也是一个分布式系统。各县的地籍图和有关数据有一套存放在本地区 (市) 的数据服务器内,它成为全国地籍数据库分布式系统的一个站点，可以在全国地籍管理信息系统中访问。同时,各地区也形成一个网络,定期更新图件和数据,供全国使用。这种分布式数据库系统既可以保持数据的现势性,也可以保证数据的完整性。支持管理业务运作的应用系统在系统分析的基础上设计和建设,既有通用性,又有特殊性,可以依据单位的特点自行开发和扩充。节点上地籍管理信息系统的总体结构如图1所示

数据库管理系统包括地理信息系统、关系数据库管理系统和文档管理系统等。管理和支持系统包括数据采集、图形编辑、图库管理和制图模块等。应用系统包括地籍调查子系统、土地登记子系统、地籍统计子系统和地籍档案子系统等。空间数据库包括图廓、图幅、控制点、区界、街坊、界址点、界址线、宗地、建筑、道路、管线、水系、地貌、植被、注记、规划、征迁、地类、红线和土地等级等,共二十层,每层是一个数据库表(文件) 。地籍数据库包括现势数据库、历史数据库、影像图片库、模板库和临时库等。现势数据库包括图形库和属性库、工作库、审核库、图幅库等。

(1)地籍数据库的主要数据：地籍数据库包括：基础数据和辅助数据，其中基础数据为描述土地空间位置及状态的图形数据，如地籍图、宗地图、土地利用现状 图、土地级别图等辅助数据包括元数据、代码数据、统计数据等，其中元数据是对数据的内容、质量、状况及其它特征的描述，包括各类数据的标识信息、采集信 息、管理信息、数据集描述信息、访问信息及元数据管理信息等，代码数据包括图形要素代码、行政代码、单位代码、地类代码及单位性质、权属性质、国有土地使 用权类型、界址线类别、界址线位置、界线性质、界标类型、界址点类型、土地级别等代码数据，统计数据包括土地统计台帐、土地统计簿及其它各类地籍调查数据 的土地统计数据等；

(2)地籍数据的采集：数据采集进行4方面的工作，即野外数据的采集、图形数据的采集、属性数据的采集和图形数据与属性数据的连接，在数据的采集 中，

如果图形数据已经存在于其他的GIS或专题数据库中，那么只要经过转换装载即可，对于由测量仪器获取的几何数据，只要把测量仪器的数据传输进数据库即 可从遥感影像直接提取信息，需要使用几何纠正、光谱纠正、影像增强、图像变换等技术。对于栅格数据的获取，主要使用扫描仪等设备对图件进行扫描数字化。 (3)地籍数据入库：通过外业采集和内业处理，获取了城区1：500地籍数据，图形数据格式为ARCINFO格式，属性数据格式为ORACLE格 式，在进行数据入库时，需首先进行入库监理，再进行入库处理，数据监理入库模块的功能按数据入库的流程分为数据转换、数据监理、数据入库，其中数据转换是 为了解决多源异构的数据源入库；数据监理是为了保证数据库数据的正确性；数据入库是将多源异构的数据通过ArcSDE存放到关系型数据库中的过程，其技术 方法为：地籍数据一入库监理(系统罗辑校核)一入库监理(人工校核)一数据拼接一数据编辑一地籍管理信息系统数据库

地籍数据库是包括图形、数字、文档和影像的复杂数据结构数据库。它以地籍图为中心地籍图表示宗地及其界址并链接地籍关系数据库和土地权属文档库,城镇地籍图的比例尺是1∶500、1∶1000、1∶2000。土地利用图比例尺是1∶1万、1∶2. 5万、1∶5万、1∶10万。当然,数据库还包括基础图层:控制点、地貌、等高线、等深线、行政界线等。关系数据库还有:土地统计台账(按图斑) 、土地统计簿、土地综合统计表等。关系数据库的数据项经过规范化处理,达到第三范式。如城镇地籍关系数据库达到第三范式后包括5个基本表:

·宗地。数据项为宗地号、土地使用 (所有) 者、土地权属性质、地类、土地等级、土地面积、座落、四至、界址点号、他项权利、申请登记的依据、调查表号、审批表号、归户册号、土地证号、土地登记号、土地登记日期、批准用途、实际用途、使用期限、独自使用面积、土地用途、土地等级、建设占地、共有使用权面积、家庭人口、分摊面积、建设占地、地上物类别 、地上物权属等; ·图幅号。数据项为宗地号、所在图幅号;

·土地使用(所有) 者。数据项为名、性质、代码、通讯地址、邮政编码、上级主管部门、法人代表或户主姓名、法人代表或户主身份证号码、法人代表或户主电话号码、法人代表或户主代理人姓名、代理人身份证号码、代理人电话号码等; ·界址点。数据项为界址点号、X座标、Y座标、Z座标、界标种类;

·界址线。数据项为起点号、终点号、界址线类别、指界人、左宗地号、右宗地号等;

文档库有:土地法规、权属文档等,能够进行全文检索,使用方便。

4 系统的界面设计

系统用户界面是用户唯一可以直接见到的系统组成部分，最终用户一般是通过它理解系统的功能与结构的 如何设计构造一个简洁、友好、易学易用且符合其工作习惯和心理特点的用户界面，是提高系统的可操作性、实现系统设计目标的关键。用户界面采用下拉式菜单和图像块菜单，无论哪种菜单，将鼠标标记放置在其上面时，屏幕下端的提示行都会自动提示该命令的作用和用法，图像菜单还会自动弹出该图标的功能。某一项功能需要几步才能完成时，设置子菜单，子菜单中的功能按工作程排列。 3. 4

系统特色

·图形和非图形数据紧密结合,图形分层处理、存放。可以方便地选取部分图层生成各种专题图; ·多视窗分析数据,能够用图窗(map)、表格报告窗(browse)和图形/图表窗 (graph/ chart

即饼图、柱图等)同时显示数据,同一数据在不同窗口具有一致性; ·丰富的图形编辑功能;

·支持MS - Windows各种写真(True Type)字形,使中文GIS处理走入新的天地; ·系统扩充简单方便。支持上百种点、线、填充类型,可以方便灵活地增添各种线性、图形符号和填充类型;

·支持各种类型绘图仪,包括各种笔式绘图仪;

·快速工具按钮,许多常用功能通过一组快速工具按钮实现,简化了系统操作; ·影像照片显示,对于地籍档案及地籍图上某些建筑物信息,可以用影像照片显示其实际情况, 直观真实;

·提供多种证件打印,打印既可以在原有印制好的表格上直接打印,也可以重新打印出新的表格,保护以前的系统投资;

·多种查询手段,可以产生符合国家标准和日常业务管理所需的各种报表;

·采用“快速原型”方法开发,保证了系统的稳定性; ·具有友好的图形用户界面; ·数据运算精确、操作简单; ·较高的性能/价格比; ·多种平台运行支持,不仅可以在各种Windows版本上运行,还可以在Mac计算机、Sun、HP、

Intergraph工作站上运行。

·标准化,符合国家土地管理局技术规范。 4 结 语

为了对耕地实施特殊保护,城乡结合部的地籍管理工作十分重要;由于城乡土地调查的技术规程不同、分类编码和图的容量不同,数据处理有许多困难,有待进一步改善。理想的地籍管理信息系统应该做到:

(1)实现城乡地籍调查、土地登记等业务工作的自动化操作和管理;

(2)实现现有地籍信息的多种应用,为建设用地、农田保护、土地交易、基准地价调整、土地规划(乡镇规划)等业务提供数据支持;

(3)完成土地信息的动态管理,即确保土地信息的现势性,历史数据的可溯性;

(4)完成地籍信息的统计、分析、查询和管理工作,为社会及土地管理各级部门提供服务和支持。