GIS与土地信息系统的融合

关键词

GIS

最近十年来，GIS技术的成熟和应用，使传统的航测技术产生了根本的变革，测绘技术得到飞速发展。

采用野外信息数据化，借助计算机成图技术，自动生成、绘制各种大比例尺的地形图或专题图已成为当今成图的发展趋势。土地信息系统等电子政务系统，已经越来越多地应用到GIS等测绘技术。各城市提出了“数字城市”，建设实用的、高起点的信息系统与测绘技术的连接，对于解决土地管理部门的自动化管理，为“数字城市”建设提供了重要的基础。

GIS已经在许多政府相关管理部门得到成功应用，成为日常业务的管理工具。现在的土地信息系统不局限于土地部门的日常业务管理范畴，而对测绘与土地资料的采集、处理、管理、、应用全过程的数字化，可以描述为数字测量、数字制图、数据库、信息系统、信息等。

更深层次的应用，有赖土地信息系统与其他信息系统的集成，需要采用和解决一系列关键技术问题。在目前阶段，GIS与OA的一体化和网络化两大关键技术问题，是测绘技术土地信息系统建设必须加以考虑的。

城市建设发展迅速，土地信息更新快。以3S为代表的测绘技术，满足了“数字城市”建设中对土地信息的需要。从技术的角度看，GIS与土地信息系统的融合有几个问题是值得注意的。

GIS与OA一体化

在精度保证下，传统旧测绘地籍图二底图矢量化以及矢量化后图库资料的数据土地信息主要是针对空间信息，特别是针对乐昌市的地籍图和相关信息的管理。可以说传统的LIS是以地籍图为核心的，或者说是以地籍图管理为核心，侧重点在空间数据库或者在满足数字制图的要求。实际上，国内外大多数地籍信息系统也仍处于这一层面上。今天的LIS，实际要求是满足土地管理部门的业务管理要求，首先需要的是一个完善的办公自动化系统(OA)，地籍信息的管理可以视为其中重要的组成部分。在技术实现上，要求空间信息系统与办公自动化有机结合，形成内部统一的系统，即GIS与OA实现一体化。

实现GIS与OA的一体化，最好是将空间数据和其他文档数据存于统一的数据库系统之中，选择开发平台和开发工具就成为系统设计与开发的重要问题。数据库系统的选择，目前有大型商业化数据库系统，如Oracle、SQL Server等均是可选的对象。而系统前端软件的选择，往往是各用户和开发商所关注的。采用组件式软件是实现GIS与OA一体化的理想工具。在现有商业软件中，美国ESRI公司的MapObjects和美国MapInfo公司的MapX等均是可选的工具，然而它们的GIS功能有限，如线型定义、地图排版(Layout)、图形编辑等还不足。北京超图地理信息技术有限公司开发的SuperMap2000，功能强大，是实现GIS与OA一体化的理想前端软件，在办公自动化系统中直接显示更新野外数据采集数字现状地籍图和触摸查询地籍相关信息。

系统与数据结构问题

系统结构问题是系统设计的一个关键问题。早期的单机模式成为历史，已被客户/服务器(C/S)结构所取代。C/S二层结构把业务逻辑与界面操作组合在客户端，把测绘数据库存放在服务器端，客户通过网络访问服务器。C/S结构适合大型土地工程项目的建设要求，曾经成为应用最为广泛的系统结构。但是C/S结构在多数据库、用户数量多（如：超过100个）情况下显得力不从心，而且在安全控制方面也存在缺陷。随后产生的2.5层体系结构对此进行了一些补救。先是在服务器端，通过数据通道支持更多的数据库访问；然后是在服务器端，使用存储过程把业务逻辑移到服务器端增加数据安全性。尽管如此，还是产生了更安全、更有效的三层甚至多层结构。典型的三层结构把业务逻辑设计为客户端和测绘数据库服务器之间的一个独立层面。尽管业务逻辑层与数据库可能是在同一个物理服务器上，业务逻辑层独立地承担了对土地信息系统业务的定义与控制。业务逻辑层与客户端的分离增加了安全性，与测绘数据库的分离则增加系统的可重用性。开发商把客户端和业务逻辑层的系统稍作修改并配上新测绘的数据采集到库，就可以移植到具有相同业务的其他单位，如：规划局、建设局、公安局、自卫来水公司、电信局等，有助于大幅度降低系统建设成本。

“瘦客户”是土地信息系统系统结构上述发展过程的另外一个表现，单机模式下界面操作、业务逻辑和数据库都在客户端，C/S结构下测绘数据库从客户端移到网络服务器上，到了三层结构，业务逻辑也从客户端分离出来。客户端瘦化的好处在于系统便于整体管理和维护，系统更新和维护的大部分工作都可以在服务器端完成。

值得一提的是，三层结构并不一定意味着Internet。但Internet信息也逐渐成为土地信息系统建设的一个组成部分。信息已经成为很多政府机构需要考虑的功能，一个完善的LIS也应该具备有信息发展机制，比如城市基准地价、土地出让和土地拍卖、办事序和其他的信息等。基于SuperMap技术的空间信息Internet系统――SuperMap IS，为土地信息提供了有力的解决方案。

多源信息的麻烦

在土地信息系统设计和建设时，往往会遇到多源数据的问题。理论上，产生多源数据的原因是多方面的：多时空性和多尺度性――数据源既有同一时间不同空间的数据系列，也有同一空间不同时间序列的数据。不仅如此，数据采用不同观察尺度对地理空间进行表达，不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。

获取手段多源性――基础测绘地图与土地信息获取的方法不同，如从现有图表输入获取，通过仪器测量，统计调查和实地勘测等等。

存取格式多源性――空间数据源包含有图形数据和属性数据两个大的类型。图形数据又可以分为栅格格式和矢量格式两类。传统的GIS一般将属性数据放在关系数据库中，而将图形数据存放在专门的图形文件中。往往不同的GIS软件采取不同的文件存储格式，尤其是图形文件，几乎每一种GIS软件都有自己的格式。

信息系统建设必须充分利用现有测绘数据和野外数据采集，由于上述原因，数据的多源性使得系统集成非常复杂。北京超图地理信息技术有限公司开发的SuperMap2000，在多源数据集成方面，提供了一个良好的解决方案。SuperMap2000采用了多源数据无缝集成技术，能够直接访问和管理多种格式的数据，如Microstation的dgn、Arc/Info的coverage和AutoCAD的DWG，并可以集成和对来自不同数据源的多个数据进行复合分析。

实际上，这一技术以前已经帮助以CAD方式建立了土地空间数据库的机构，提供了经济快速地建立地籍信息系统的途径，即利用SuperMap2000直接读取CAD文件，并在其上建立地籍图层，实现地籍管理。

工作流整合

一个完整的土地信息系统中，测量数据无疑包括了办公自动化系统，这样才能真正满足土地管理的业务需要。然而土地管理业务比较复杂，而且并不是非常规范，各个单位有所不同，甚至随着负责人的变化，业务流程也会局部改变，按照传统的办公自动化软件设计，不能很好地满足业务系统运行要求。

为了适应办公业务流程在系统运行过程中的调整，增加系统的灵活性，我经过几年的工作认识到，有必要采用工作流管理软件，达到在系统运行过程中对工作流的管理和调整。北京超图地理信息技术有限公司近期开发了基于关系数据库的工作流管理软件Super Workflow，为土地信息系统建设又提供了一个基础性软件。它可以与全组件式软件SuperMap 2000集成，实现办公自动化系统与GIS的一体化。目前，我们看到多个土地信息系统的开发实践中均采用了工作流的方式，大大提高了系统应用的灵活性，进而也提高了系统开发的效率。

通过几年的工程开发实践，我们认识到一个重要的问题，即现代测绘技术与土地信息系统的成功必须是技术与管理的有机结合，技术开发要满足管理的需要，同时传统的管理应该跟上技术的发展，有必要对管理模型进行相应的调整。