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自然資源一張圖平臺

平臺概述
    對自然資源的開發利用進行統一管理,需要通過統一調查技術標準,統一確權登記,建立統一的資源基礎數據信息平臺,統籌空間開發利用。實現1:2000基礎地理信息數據庫及“多庫合一”管理平臺。通過打造一套數據、一個庫、一個平臺,真正做到各區域自然資源“一張圖”管理,為經濟社會健康發展提供優質的基礎地理信息服務。在自然資源一張圖平臺上進行統一監管有利于統籌協調資源開發利用與權益保護、環境保護,大大提高管理效能,是實現生態文明發展戰略的科學管理方式。
    搭建一個平臺---搭建國有自然資源大數據共享應用平臺,探索研究國有自然資源“互聯網+”管理模式,實現資源信息化動態監管,不斷完善自然資源信息化框架體系。通過該平臺,既可在遙感影像圖或土地利用現狀圖上全面展示省域或市域范圍內國有自然資源分布、種類、數量等情況,也可按照不同類型、區域、單元進行專題展示。此外,該平臺還可對自然資源數據進行查詢統計、智能分析,與不動產登記系統對接,實現自然資源與房地等不動產的邊界銜接和權利關聯。
    編制“一張圖”---在省市信息中心先建成縣域國有自然資源數據庫,在充分查明該區域自然資源環境本底,將各空間圖形圖像數據、屬性數據以及文檔資料以不同存儲方式入庫。通過采用國土三調建庫坐標系,結合數據檢查、處理、轉換、縮編等技術手段,將林木、礦產、水等資源及城鄉規劃界線、主體功能區界線、生態保護紅線等疊加到土地利用現狀圖及正射影像底圖上,形成一張全方位的、立體的自然資源“一張圖”。
    實現“一本證”---完善自然資源調查確權登記工作。借助“三調”進一步完善確權登記規則,促進確權登記法治化。探索國有自然資源確權登記,由自然資源部門統一協調資源調查,負責土地、水、森林、草原、濕地、礦產等各類自然資源的調查和確權登記工作,為具有代表性的自然資源進行記載登簿,頒發了自然資源確權登記證,實現以自然資源資產管理部門為所有權主體代表的自然資源確權登記,為自然資源資產處置制度改革提供了合法權源,結合區域人口、經濟、社會條件,可以對我國不同地域空間的資源環境承載力作出客觀而又科學的評價,準確進行區域功能定位,準確劃定資源開發上限,科學制定區域發展規劃,為實施生態空間用途管制提供科學依據。
    推進“多規合一”---全面統籌構建空間規劃體系。積極探索“多規合一”,在統一空間信息平臺上實現各類規劃的銜接。自然資源部可以統一主體功能區規劃、城鄉規劃、國土規劃、土地利用規劃等各類規劃職能,避免了規劃門類多、各專項規劃之間交叉重疊、互相打架的弊端,提高規劃布局的科學性。在進行城市規劃建設時要把握好戰略定位、空間格局、要素配置,堅持城鄉統籌,落實“多規合一”,形成一本規劃、一張藍圖。自然資源統一調查實現了統一技術標準、統一坐標體系的自然資源基礎數據信息平臺,形成自然資源要素本底數據“一張圖”,為劃定不同區域生態功能、合理布局空間開發格局、推進“多規合一”奠定了基礎。

基于ArcGis的自然資源一張圖平臺運行框架界面

總體技術構架
    自然資源一張圖管理平臺以GIS數據為核心,采用先進的數據管理模式,具有海量數據管理能力,實現了多源空間數據的一體化集成管理。為便于用戶對空間數據的有效管理和維護,采用樹狀結構方式進行數據的組織和維護,系統主要按空間數據的邏輯關系實現對地理空間數據的有效組織和管理,以滿足對數據資源的高度共享及應用的需要。
    自然資源一張圖管理平臺基于JLKEngine中間件平臺庫進行二次擴展開發,為滿足地理空間數據綜合管理需要而設計的一個應用系統。JLKEngine中間件平臺采用VS2013+C#+ArcEngine10.2進行開發,是按AE對象的處理為目的進行的AO底層類庫的二次封裝,它是以快速進行GIS應用系統開發為出發點進行設計開發的,他是一個易學易用的二次開發工具、支持多元化語種、高開發效率、具有統一編程模型,統一中間件運行庫。

基于ArcGis的自然資源一張圖平臺功能框架圖

開發技術路線
    自然資源一張圖平臺是通過邏輯空間數據庫節點實現對不同類型空間數據庫的組織和管理,這里的邏輯空間數據庫都關聯著一個物理空間數據庫連接,不同邏輯空間數據庫可以關聯同一個物理空間數據庫連接。
    自然資源一張圖平臺采用ArcGIS Engine進行擴展開發實現。系統開發方式采用功能插件方式進行應用系統功能的擴充,各種功能插件按類別分別以不同的類庫開發實現,功能插件均以dll類庫方式提供,采用c#為主要開發語言,每個功能插件的開發方式采用從BaseCommand或BaseTool派生的方式實現,為使插件有較大的應用性,插件內部采用IHookHelper對傳入插件的對象進行封裝。
    采用基于插件的開放式框架模式,使得系統具有較好的擴展性,系統功能的擴展僅需進行相應功能插件的開發后部署到系統運行目錄下,即可實現對系統功能的擴充,使得系統具有較好的兼容性和可拓展性。此外對相應功能插件的升級,也僅需要替換相應的插件庫即可完成。
平臺功能框架
    自然資源一張圖平臺采用邏輯數據庫模型實現對空間數據庫的管理和維護,利用管理平臺可以將相同類型數據組織到一個邏輯數據庫中,如可以將數據劃分為基礎地理空間數據庫、土地利用數據庫、規劃數據庫等等。
    每個邏輯數據庫都定義了一個關聯的空間數據庫連接,不同邏輯數據庫可以是相同空間數據庫連接,也可以是不同的空間數據庫連接。
    自然資源一張圖平臺是基于數字地形圖數據、地下管線的矢量數據庫,采用C/S架構構建的。主要包括以下功能模塊:空間數據入庫、數據質量檢查、元數據管理、歷史版本管理、局部數據更新、系統調圖、數據導出、制圖模板、輸出打印以及系統權限管理等功能模塊。
    管理平臺框架結構圖如下:


總體功能設計
    本系統主要實現功能如下:
    根據自然資源一張圖管理平臺的總體目標是通過獲取航空影像,生產數字高程模型、數字正射影像圖、數字線劃圖等精準、精細、優質的基礎地理信息資源,建設標準統一、數據權威、即時高效、信息共享的1:2000基礎地理信息數據庫,建成由一個自然資源大數據中心和土地、礦產、水、林地等不同分節點組成的一個大數據庫,形成自然資源“多庫合一”數據體系,建成覆蓋土地、礦產、水、林地等業務的集信息服務、自然資源調查監管功能于一體的統一平臺。


各模塊功能設計
    空間數據質檢與入庫-空間數據質檢與入庫功能可實現基礎地形數據、規劃成果數據的標準化、規范化和集中化管理,建立完善統一的空間及屬性數據監理、轉換、入庫、更新維護和數據應用機制,保證空間數據的現勢性、準確性和應用的統一性,為各個業務部門提供地理信息服務,實現數據的全局共享使用,為政府和全社會提供可持續的空間信息服務。
    系統可針對1:500地形圖、1:2000地形圖、電子地圖、數據高程模型(DEM)、數字正射影像(DOM)、各類規劃數據、管線、現狀路網、街景影像、重點項目全景影像等,提供空間數據監理、轉換、入庫功能。
    空間數據管理-實現各類空間數據資源的規范存儲與管理,保障各類數據的實時、動態更新,實現數據的現勢性、準確性和應用的統一性。
    數據結構管理:對矢量數據、柵格數據等不同結構數據進行管理。
    數據版本回溯:開發數據版本回溯功能,將數據庫內的數據回退到指定的版本,該版本之后的數據變更過程全部被徹底刪除,此功能主要用于錯誤糾正。
    數據版本查看:開發數據版本查看功能,可以對數據不同版本的信息進行瀏覽、查看。給數據版本取別名以方便記憶和管理,并且可以添加備注信息,記錄這次數據變更的時間、原因、范圍等信息,所有的這些版本信息在數據庫版本管理對話框中都可以很方便的瀏覽。
    數據版本對比:開發數據版本對比功能,可分屏展示不同版本數據,并將差異情況高亮顯示。
    恢復現勢視圖:提供恢復現勢視圖功能,并顯示當前數據恢復的狀況。
    數據服務源管理:提供數據服務管理功能,能對所有的數據服務源進行管理,提供數據服務的創建、更新、刪除功能。
    空間數據更新-建立數據更新入庫的有效機制,建立歷史數據庫,以便可以將來進行恢復,使整個過程是可逆的。系統在數據更新管理方面實現了采集端的“CAD數據”—轉為“空間數據”—入到“SDE庫”—導出為“SHP格式”、“CAD格式”的數據循環,建立了數據更新入庫的有效機制,確保數據的時效性、完整性。
    空間數據服務-數據服務功能實現空間數據的出庫、制圖、打印,確??臻g數據的輸出方便、快捷、準確。數據服務功能主要包括:數據導出、系統調圖、制圖模板和出圖打印等功能。
    數據導出-能夠按圖幅、任意范圍提取空間數據,制作各種地圖和專題圖。能夠將工作圖加上符合國標的圖框,使工作圖更美觀、更符合規范;數據導出為SHP格式、MDB格式或CAD格式等,滿足相關用戶的數據外部應用;輸出條件可以設定為:指定層、指定矩形區域、指定任意多邊形、給定屬性條件。
    系統調圖-系統通過邏輯樹、展現樹的配置,實現空間庫中地形、影像、總體規劃、分區規劃、控制性詳細規劃、專項規劃、規劃控制線數據、規劃管理數據的調圖,此外,系統還提供從本地或FTP直接調取相應的CAD數據、柵格數據以及相應的GIS數據資源,可直接加載在當前視圖上進行疊加顯示,同時支持符合行業標準的地圖服務,滿足不同數據來源的快速瀏覽。
    制圖模板-提供標準制圖模板,制作出標準的數據圖,并結合實際工作需求對制圖模板進行編輯并保存。標準制圖模板包括圖名、接圖表、內外圖廓、經緯網、四角坐標、比例尺、指北針、圖例、制作單位等信息。
    出圖打印-通過自動加載系統提供的模板,可對調圖進行打印。
    運維管理系統-運維管理系統是支持空間管理系統正常運行的基礎,實現對數據安全管理、系統權限、日志管理等功能。
    用戶權限管理-管理員登錄后可以配置用戶的基本信息、隸屬部門、隸屬崗位、隸屬角色、功能菜單權限、地圖視圖范圍權限等,也可以管理數據庫連接、地圖符號化信息的一些配置。
    日志管理-系統能夠記錄每個操作人員對系統以及空間數據的操作時間和操作內容,并提供便利的操作日志查詢工具。

自然資源一張圖平臺權限管理主界面
 
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