廣東省土地變更調查省級檢查系統的設計與實現

鐘 勇，錢 佩，謝剛生，艾文平

(華南農業大學資源環境學院，廣東 廣州 510642)

廣東省土地變更調查省級檢查系統的設計與實現

鐘 勇，錢 佩，謝剛生，艾文平

(華南農業大學資源環境學院，廣東 廣州 510642)

土地變更調查省級檢查是一項費時、費力的任務。為了提高土地變更調查省級檢查的效率，確保檢查結果的真實、準確性，本文提出了一套基于流程、數據版本的質檢框架體系，設計實現了廣東省土地變更調查省級檢查系統。該系統可以實現靈活配置與方便使用的質檢框架，集中管理質檢規則，靈活制定質檢方案，以適應不同年度質檢規則變化。通過廣東省土地調查規劃院的應用，證明該系統可顯著提高作業效率，保證檢查結果的可靠性。

變更調查；省級檢查；流程；數據版本；質檢方案

土地變更調查省級檢查作為保障上報成果質量的重要環節，其能否順利完成不僅直接關系地籍基礎業務工作的質量，甚至會影響整個國土資源信息系統建設[1-2]，2010年啟用了全新的變更檢查機制。廣東省省級變更檢查的現狀如下：成果提交檢查反復次數多、任務重、檢查時間短、效率低、成果質量難以控制[3]。廣東省土地調查規劃院利用國家內業核查軟件及一些檢查小工具等進行檢查，但仍存在一些問題，包括：已有的工具不能完全覆蓋整個檢查過程，并且有些不能完全適應于廣東省的檢查要求，各環節間相互隔離，極易造成數據的混亂，且在整個檢查過程中涉及復雜空間數據的操作與檢查，步驟繁瑣，易于出錯[4-7]。因此急需按照目前檢查流程設計一套針對土地變更調查省級檢查的整體解決方案來提高作業的效率，降低復雜性和成本，實現快速檢查。ArcGIS是目前比較通用的功能強大的地理信息系統軟件，該軟件可以有效管理空間數據并對空間數據進行一些復雜的空間分析[8-11]?；诖?，本文設計開發了一套基于ArcGIS Engine的檢查系統，探索了基于流程、版本的省級檢查方式，系統集所有檢查于一體，并設計了靈活的質檢框架體系，為土地變更調查提供了一套完整的解決方案，提高了工作效率，保證了成果質量。

1 系統的分析與設計

1.1 系統需求分析

通過對變更調查工作方案[12]、通知與文件的研究與探討，2015年度土地變更調查成果檢查驗收工作細化為遙感監測圖斑外業巡查結果審核、對遙感監測圖斑真偽變化核實、新增耕地虛報檢查、新增建設用地虛報檢查、農用地變更為未利用地和耕地內部結構調整檢查、其他地類變化圖斑影像一致性檢查及數據庫質量檢查等。

省級變更檢查的用戶包括省廳數據接收工作人員、規劃院變更調查數據檢查人員、科室領導。不同用戶對系統的需求分析如下：

(1) 省廳數據接收工作人員：利用系統能夠檢查提交的數據是否齊全、命名方式是否正確，并能在系統中記錄提交信息，對提交次數進行控制。

(2) 規劃院變更調查數據檢查人員：利用系統能夠簡便地完成國家方案規定的檢查項的檢查；系統運行中檢查人員不能隨意對數據進行修改；并能夠保證所有檢查數據的時效性；系統可以根據角色給用戶賦予對應的權限。

(3) 科室領導：系統能夠直觀地給出數據提交和檢查情況。

1.2 數據分析及管理

系統涉及的數據主要包括全省的影像數據、上報的成果數據、前期準備數據等；考慮數據量大、并發訪問量多等特點，本系統采用分庫管理模式，以提高數據的訪問效率。

數據庫主要分為土地變更調查業務庫、準備數據庫、提交數據庫、影像數據庫。

(1) 土地調查業務庫：存儲質檢系統的系統表、部分業務數據、系統管理相關數據。

(2) 準備數據庫：存儲檢查前期的矢量數據(要素類)、業務表格數據(ITable表格)。

(3) 提交數據庫：存儲各縣區上報的年度質檢數據。

(4) 影像數據庫：存儲各縣區每年的影像數據。

1.3 系統總體框架

本系統需要建立不同數據之間的聯系，集成不同的系統及開發相應的檢查模塊，因此，在系統的總體結構建設上采用多層分布式架構，通過統一的數據管理，將不同的應用模塊集成在同一個框架下。

系統整體框架如圖1所示，從結構上分為3層：數據獲取及數據庫層、GIS平臺層、用戶層。數據獲取及數據庫層完成與其他軟件的對接，以及對區縣上交、國家下發數據的管理；GIS平臺層完成對變更數據的檢查、統計分析；應用層針對不同的用戶提供不同的功能和服務權限。

2 系統的主要功能功能模塊

系統的主要功能模塊分為：任務管理模塊、前期準備數據檢查模塊、前期準備數據入庫模塊、完整性檢查模塊、增量檢查模塊、表格檢查模塊、流量檢查模塊、內業核查模塊、新增耕地上圖審核模塊、基本農田成果審核模塊、表格比對模塊、匯總反饋模塊、系統維護模塊等。

(1) 任務管理模塊。該模塊實現質檢任務的新建、領取、安排，質檢進度的查看，質檢任務的統計，質檢人員的在崗安排等功能，可根據不同的身份，配置不同的功能權限。

(2) 前期準備數據檢查模塊。該模塊實現前期準備數據的檢查以確保后期檢查的正常進行，包括動態巡查成果數據檢查、監測圖斑檢查、土地變更調查年末數據檢查、基本農田范圍數據檢查、用地管理信息國家備案數據檢查、設施農用地和臨時用地檢查。

(3) 前期準備數據入庫模塊。該模塊實現將通過前期準備數據檢查的數據上傳至FTP服務器及將部分數據入庫至ArcSDE中，并對上傳入庫的信息與下發數據的信息進行記錄與統計。

(4) 完整性檢查模塊。該模塊對地方區縣上報成果包數據的完整性及數據文件的組織形式進行檢查，以錯誤列表的形式將錯誤信息反饋給地方。完成完整性檢查后提交任務，并將數據上傳至服務器，用于后續環節的檢查。整個檢查采取次數控制，嚴格控制各區縣提交數據的次數。

(5) 增量檢查模塊。該模塊實現與國家質檢軟件的對接，檢查工作由國家質檢軟件完成，增量檢查環節對增量數據UPD成果進行全面檢查，并將檢查結果集成到本次項目建設的系統中。

(6) 表格檢查模塊。該模塊實現對地方上報的表格數據進行表格內部及表格之間邏輯一致性的檢查。表格檢查針對以下5類報表：遙感監測圖斑、設施農用地圖斑、臨時用地圖斑、農用地變未利用地表、拆除圖斑核實記錄表。

(7) 流量檢查模塊。該模塊實現對耕地內部調整、建設用地內部流量、耕地變非耕農用地等的質量檢查。

(8) 內業核查模塊。該模塊是利用最新遙感影像、遙感監測成果和基礎數據庫等數據資料，采用計算機自動比對與人機交互檢查相結合的方法，檢查國家下發的遙感監測圖斑和縣級提交的增量數據庫地類變更圖斑的地類和范圍與遙感影像的一致性的過程。

(9) 新增耕地上圖審核模塊。該項檢查由儲備局完成，在該模塊中實現導出滿足儲備局數據要求的待檢數據，儲備局按照新增耕地審核要求進行檢查，同時本系統需要再次接收儲備局檢查結果，并且對檢查結果進行接收前檢查，對于滿足要求的檢查結果，將納入質量檢查子系統數據庫，并在結果反饋環節一并反饋給地方。

圖1 廣東省土地變更調查檢查軟件總體框架

(10) 表格比對模塊。該模塊通過人機交互方式，對紙質表格和電子表格數據進行比對，檢查數據是否完全一致。

(11) 匯總反饋模塊。該模塊將檢查流程中檢查環節提交狀態為“不通過”和“預通過”環節的錯誤信息及匯總反饋報告導出反饋給區縣。

(12) 系統維護模塊。該模塊實現行政區管理、質檢方案管理、數據字典管理，以及對系統運行日志、系統操作日志、密碼修改和系統幫助文檔的管理。

3 系統關鍵技術

3.1 基于數據版本的工作流業務管理模式

土地變更調查省級檢查的業務具有典型的流程性特點，許多數據同時存在于各個檢查環節中，且必須為同一批上報數據，整個檢查的流程隨著某個檢查環節的通過而結束，并且業務流程會隨著具體檢查內容及業務需求的變化而變化。這就需要系統對業務流程有較強的管理，因此本文采用流程管理開發思路，將省級檢查的各個環節以流程方式串接起來，確保各項檢查能夠有序進行，系統各個環節均可根據實際檢查情況進行適當調整，靈活定制各環節之間的先后關系。本系統中定制的流程關系如圖2所示。

基于版本的工作流業務管理模式的核心是確保整個檢查工作是在同一套網絡、同一套數據庫環境下開展，確保檢查工作能按分組作業模式流水線進行。

3.2 增量式檢查技術

在廣東省土地變更調查省級檢查中，各區縣上報成果進行檢查，很難達到一次性通過檢查的要求，期間需進行多次的修改并重新提交檢查。為了提高重檢的效率，在本系統中提出了一種增量式檢查技術，即對于重檢的數據，在進行檢查操作之前，首先采用MD5碼比對技術進行變化監測，如果某項檢查相關的數據或某檢查對象并未發生變化，則在該次上交提交檢查中可不進行該項檢查或對該檢查對象進行檢查，直接繼承上次檢查結果。

圖2 系統檢查流程設計

增量式檢查技術的應用，極大地提高了系統的性能，提升了檢查的效率。

3.3 可定制的質檢體系設計

由于檢查需求的改變，對應的檢查規則也會有一定變動，為了保證檢查系統的靈活性及檢查結果的正確性，提高檢查工作效率，在軟件開發過程中，設計了一套科學、靈活的質檢體系，確保用戶能自行快速定制所有檢查規則。

質檢體系主要由3部分構成：質檢方案管理、質檢任務管理、質檢錯誤管理，具體框架如圖3所示。

(1) 質檢方案管理：主要完成方案的配置、設置規則參數，并生成方案文件。

(2) 質檢任務管理：根據已經設置好的質檢方案對待檢數據進行質檢，同時支持導出質檢日志，保存檢查結果。

(3) 質檢錯誤管理：針對執行完檢查的質檢任務，支持查看檢查項的錯誤個數及錯誤記錄，根據錯誤記錄定位到圖形。

圖3 質檢框架

4 系統的實現與部署

基于以上設計思路，本系統將Oracle 11g與ArcSDE結合作為海量數據的存儲基礎，系統整體采用C/S框架，基于.NET技術和ArcGIS平臺進行開發實現，同時還涉及與動態巡查系統、國家質檢軟件的一系列對接。

系統部署時，邏輯上劃分為Web服務器、數據庫服務器集群，系統具體部署模式如圖4所示。圖5所示為“管理員”身份登錄系統的主界面。

圖4 系統運行架構

圖5 系統主界面

5 系統的性能分析

將系統應用于2015年廣東省土地變更調查省級檢查任務中，在效率方面有了明顯的提高，具體表現如下：2015年參與土地變更調查省級檢查任務人員和部署的機器，由2014年的50人和50臺機器減少到30人和30臺機器，雖然時間周期上同為15天，但是減少了工作人員的加班時間。全部檢查任務通過局域網進行流程化管理和控制，各小組分工協作，整個檢查過程中，未出現任何任務積壓拖延情況，所有領取的任務均能在當天完成并提交檢查結果，及時匯總反饋至作業單位。截至2016年2月2日，全省123個區縣2015年土地變更調查成果數據全部檢查通過，省級檢查工作順利完成。

土地變更調查內業核查系統的投入使用，大大減少了省級檢查工作的人力、物力資源，有效控制了成果質量，提高了作業效率，在2015年度廣東省土地變更調查省級檢查工作中發揮了重大作用。

6 結束語

本文通過分析傳統質檢模式、根據2015年最新質檢條例，基于ArcGIS開發平臺，設計了一套基于流程、版本的質檢框架體系，將省級檢查的各項檢查環節有序地貫穿起來，在土地變更調查工作中，首次引入了“工作流”的工作機制，對各區縣的數據則采取版本管理的技術模式， 實現了自動化的成果版本

控制和數據流轉，解決了人工拷貝容易混亂的問題；提高了工作效率，加強了質量控制，減少了外部人員干預及人為錯誤，保障了土地調查成果的準確性；并實現了靈活配置與方便使用的質檢框架，集中管理質檢規則，靈活制定了質檢方案，以適應不同年度質檢規則變化。經驗證，本系統在實際應用中效果更佳。

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[12] 國土資源部.國土資源部關于開展2015年度全國土地變更調查與遙感監測工作的通知[EB/OL].[2015-10-30].http:∥www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201510/t20151030_1386044.htm.

Design and Implementation of the Provincial Inspection System of Land Change Survey in Guangdong Province

ZHONG Yong,QIAN Pei,XIE Gangsheng,AI Wenping

(College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

Provincial inspection of land change survey is a time-consuming and laborious task. In order to improve the efficiency of provincial inspection of land change survey, to ensure the authenticity and accuracy of inspection results, a set of quality control framework is proposed based on process and data version. Then the provincial inspection system of land change survey in Guangdong Province is designed and implemented. The system can achieve flexible configuration and convenient use of quality inspection framework, management quality inspection rules intensively, custom quality program flexibility to adapt to different annual changes in quality inspection rules. Through the application of the Guangdong Provincial Land Survey and Planning Institute, it proves that the system can improve the operating efficiency significantly and ensure the reliability of the inspection results.

change survey; provincial inspection; process; data version; quality inspection program

鐘勇,錢佩,謝剛生,等.廣東省土地變更調查省級檢查系統的設計與實現[J].測繪通報，2017(2)：124-128.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0065.

2016-04-01

廣東省科技計劃項目(2013A061402012)

鐘 勇(1992—)，男，碩士生，主要研究方向為地理信息應用開發。E-mail：497488646@qq.com 通信作者： 謝剛生

P208

A

0494-0911(2017)02-0124-05