1、背景

　　信息化是当今时代发展的必然趋势，同时也为土地管理部门采用现代信息技术提高土地管理的水平、质量和效率提供了新契机。利用现代先进的信息技术，建立土地信息系统，已经成为实现土地管理的办公自动化，精简办事流程，减少土地管理人员繁杂的手工劳动，提高工作质量和效率，把握土地资源的发展与变化的动态信息，摸清土地资源的家底，提供高效和科学的信息服务的必不可少的手段。

　　近年来，唐山市社会和经济发展较快，城市化进程不断加快，土地需求量增大，城市建设与农田保护的矛盾日益突出，合理利用每一寸土地，科学管理土地，是一项非常重要的工作。随着市场经济的发展，土地和房产市场也在不断的发展和扩大，土地管理部门的土地登记与土地市场管理工作量大幅度增加，为土地管理部门提出了新的挑战。如何在市场经济条件下，科学、有效地管理好土地，提高土地管理的效率、质量和水平，充分、合理、科学地利用好有限的土地资源，促进本地区社会和经济的可持续发展，已成为唐山市土地管理部门乃至全省、全国的土地管理部门共同面临的问题。利用现代信息技术为土地管理与决策服务是解决当前土地管理部门所面临问题的重要手段之一。

　　唐山市土地局经过多年在土地信息化工作上的有意探索和积累，建立了地籍数据库、土地利用数据库、土地规划数据库和基准地价数据库，外围设施齐全，这为土地信息化工作的开展奠定了坚厚的基础。在信息化浪潮的推动下，在响应政府建设电子政务的号召下，唐山市国土局审时度势，全面启动了唐山数字土地管理信息系统工程。

2、系统概况

　　唐山数字土地管理信息系统是一个综合性、系统性、复杂性的系统工程，是北京超图地理信息技术有限公司在多个土地信息系统软件工程项目和多年经验积累的基础上开发的，其中包括地籍系统、建设用地系统、土地市场系统、土地利用系统、土地规划系统、土地监察系统、地价评估系统和信息发布系统等13个子系统，涵盖了土地管理中的所有业务。

图1 系统界面

　　唐山数字土地管理信息系统基于SuperMap XP（超图可扩展系统开发和应用平台）进行开发，提供可以灵活扩展的、基于工作群组的空间数据管理、编辑、共享功能，是开展电子政务的理想平台。

　　系统参照《土地登记规则》、《城镇地籍调查规程》、《城镇地籍数据库建库标准》、《土地利用现状调查技术规程》和《城镇土地利用数据库建库标准》等标准规范，将GIS集成于办公系统之中，实现了图文一体化管理，达到了土地管理过程中业务处理、内部管理的计算机化，能够提高土地管理的水平、效率和质量，促进土地管理的规范化、高效化和科学化。

　　唐山数字土地管理信息系统是一个简单易用、功能强大、可以扩展、具有分布式处理能力的图形编辑、数据处理平台。系统采用多层体系结构、组件式设计思想、流程化业务处理、层次化开发方法，终端业务处理全部采用浏览器形式，可以在IE浏览器和专用客户端两种模式下运行。

　　系统充分分析了土地业务的系统性和唐山地区业务的特殊性，在共性的基础上突出了特殊性，实现了多科室协同办公、业务会审、数据共享和用户一次取证等功能，提高了工作效率，增强了业务处理的透明性，精简了业务办理流程。

3、系统的结构

　　在对当前信息技术发展趋势洞察分析的基础上，经过对系统可扩展性、灵活性、稳定性、安全性及主流技术吻合性等多方面的论证，系统采用了如下的体系结构和设计思想：多层次系统服务体系结构；组件式、流程化设计思想；B/S结构与C/S结构相结合。

　　多层次系统服务体系结构

　　多层体系结构是目前应用系统建设采用的主流结构，其思想是：把系统功能按照逻辑分成三层，即表现层、应用层和数据层（如图2所示）。表现层是应用的用户接口部分，负责用户与系统的交互；应用层是系统的主体，所有的业务功能全在此层完成，根据需要此层还可以进行逻辑分层；数据层是数据库管理系统，负责对数据库数据的读写，并为应用层提供数据。

图 2 多层体系结构

3.1组件式的设计思想

　　在面向对象技术的基础上，利用组件开发应用系统已经成为成熟的开发模式。根据系统的功能，开发不同的功能组件，然后象搭积木一样，应用各个功能组件构建应用系统，各个组件通过接口协同工作，共同完成系统的功能。本系统的组件式设计结构如图3。

图 3 组件式的系统设计

3.2流程化的管理机制

　　土地业务是流程性很强的业务，本系统利用工作流的思想和技术，管理土地业务流程（如图4）。

图 4 流程化业务

3.3B/S结构与C/S结构相结合

　　在业务处理中，用户使用统一的Web浏览器界面，即IE界面，所有业务操作全部在浏览器内完成。工作流定义系统在控制台界面（MMC）内完成。数据处理系统以桌面软件的形式运行。

4、系统应用的关键技术

4.1采用关系数据库管理空间数据

　　当前GIS技术发展的最新趋势是采用关系数据库或对象关系数据库管理空间数据，如ESRI的SDE和ArsSDE、Oracle的Spatial Cartridge、Informix的Spatial Datablade、MapInfo的SpatialWare,构成了数据GIS服务器，可以充分利用RDBMS数据管理的功能，利用SQL语言对空间与非空间数据进行操作，同时可以利用关系数据库的海量数据管理、事务处理（Transaction）、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能，使空间数据与非空间数据一体化集成，实现了真正的Client/Server结构。OpenGIS 联盟已提出了《SQL的简单空间特征规范》（“OpenGIS Simple Features Specification For SQL”），以上所述的GIS软件开发商都遵从该规范。采用关系数据库管理空间数据库将成为GIS发展潮流，这将增加空间数据的互操作性，并使GIS融入IT技术的主流。

　　唐山数字土地管理系统采用了SQL Server关系数据库管理空间数据和属性数据，确保空间和非空间数据的一体化集成。

4.2Client/Server结构与Internet/Intranet技术

　　在传统MIS领域，Client/Server结构已经成熟，Internet/Intranet技术应用也较广泛。在GIS领域，Client /Server结构正趋于成熟，Internet/Intranet技术正在发展中，但未成熟。本系统是MIS与GIS结合的系统，在开发过程中将充分应用比较成熟的Client/Server结构，采用三层模型（Three Tiers）进行开发，并尽最大可能应用Internet/Intranet技术，如应用微软的ActiveX Document调用GIS组件，通过Internet发布空间和非空间信息，为将来过渡到Internet/Intranet应用模式奠定基础。

4.3组件GIS技术应用

　　本系统是MIS与GIS系统的集成，另外还要融入工作流管理的机制，为了更好实现系统的图文一体化集成，采用关系数据库管理空间与非空间数据是基础，另外采用组件GIS技术是成功的关键。通过GIS组件将GIS集成到MIS与工作流应用中，实现真正的图文一体化集成。在开发过程中，将遵从OpenGIS联盟的《OLE/COM简单空间特征规范》（“OpenGIS Simple Features Specification For OLE/COM”）。

4.4面向对象的系统分析和设计（OOA&D）方法

　　系统分析与设计将采用面向对象的系统分析与设计（OOA&D）的方法,系统开发过程中将应用计算机辅助软件工程（CASE）技术进行系统分析、软件设计和开发，确保系统软件和数据库的规范化、可移植性和可靠性，提高系统开发的效率。系统模型的设计将采用UML（Unified Modeling Language）。

4.5土地历史数据管理

　　土地管理中非常强调历史数据的管理与应用、宗地历史数据的回溯、土地动态监测等，这些都需要解决历史数据的管理问题，采用关系数据库管理空间数据和对象GIS模型能较好的解决土地历史数据的管理问题。

4.6工作流技术的应用

　　为了解决规划管理的工作流程和信息流的计算机管理问题，采用工作流（Workflow）技术实现系统内部工作流程的管理，通过工作流管理系统将办公自动化系统与GIS应用系统融为一体。工作流技术的应用将参照工作流管理联盟（Workflow Management Coalition, WFMC）的有关工作流规范。

5、系统的功能

　　唐山数字土地管理信息系统由四个子系统组成，即系统管理子系统、数据处理子系统、业务处理子系统和信息发布子系统。整个结构如图5。

图 5 系统管理子系统

5.1工作流管理子系统

　　工作流系统是系统管理的核心组成部分，其主要功能是：流程定义管理、角色权限管理、人员部门管理、输出业务流程报表清单、绘制输出业务流程图、流程监督与业务统计。工作流系统能够适应业务流程重组、人员调动变化、部门合并细分等多种变化，为系统的稳定性和扩展性奠定了基础。

5.2数据处理子系统

　　数据处理系统包括SuperMap Survey专业测绘软件和SuperMap Deskpro桌面平台软件。

　　SuperMap Survey是基于SuperMap核心开发的GIS前端数据采集系统，可以用来进行地籍测绘和权属调查，所提交的数据无需转换，可直接进入GIS系统的空间数据库中，并能对空间数据库的数据进行局部更新，是真正的面向GIS的数据采集系统（图6）。

　　SuperMap Deskpro中文名为SuperMap桌面GIS软件，是专门为不需要进行二次开发、希望直接操作使用的用户提供的桌面平台，是管理、显示、编辑、分析数据的强大工具。它集成了SuperMap的核心技术体系，与SuperMap系列的其它产品完全兼容。

图6 数据处理子系统

5.3业务处理子系统

　　唐山数字土地管理信息系统包括如下的子流程：地籍调查子系统、土地登记子系统、查询统计子系统、基础测绘子系统、土地利用子系统、建设用地子系统、土地监察子系统、土地市场子系统、信息发布子系统、开发复垦子系统、地价管理子系统、收购储备子系统、档案管理子系统、局长办公子系统和公文管理子系统等。

5.4信息发布系统

　　在SuperMap IS平台上建立的唐山市国土资源局信息发布网站，可以方便、快捷的发布空间信息和各种业务信息。SuperMap IS是一个专业的网上地图发布平台。使用SuperMap IS，不仅可以快速建立基于地图的Internet或Intranet地理信息服务网站，甚至可以开发自己的地理信息服务器系统。SuperMap IS具有多源数据集成、海量数据支持、服务器群集支持、多级缓存支持和多制图引擎支持等诸多特点。

6、系统特点

6.1海量空间数据支持

　　通过采用高效、全面、成熟的SDX空间数据库技术，系统可以实现空间数据与属性数据的一体化集成，具有良好的并发性、安全性和可管理性。全面支持Oracle、SQL Server等大型数据库服务系统，实现空间数据的分布式存储和集中化管理，支持拓扑关系以及复杂的CAD数据类型。此外，利用SuperMap GIS的多源空间数据无缝集成技术，可直接访问其他格式数据，实现格式无关数据集成，达到充分利用已有数据资源的目的。

　　该系统可以同时支持MrSID和ECW两种基于小波变换的海量影像压缩格式。可以将数10G的高分辨率遥感影像压缩到1/30~1/100，实现影像与矢量准确叠加并进行快速还原显示。

　　系统元数据库服务提供数据源、数据集、字段三级元数据描述，提供多服务器、多数据源的管理。通过元数据库提供全局的目录服务，支持地图及其图层的管理和风格定义，可以直接在元数据库中设置图层显示比例。提供原型化的应用组件进行快速开发、图例、索引图、编辑工具、数据管理器、可扩展工具等；使用插件可以进行系统层次的扩展。

图7 海量空间数据

6.2一体化业务处理

　　l图形业务一体化

　　系统采用组件式GIS技术进行开发，实现了图形处理与业务办理的完全一体化集成。系统具有丰富的符号化表现能力，内置多种符号、线型、填充模式等，可以进行完全的自定义修改；丰富的专题图制作与表现，分层设色、点密度、等级、直方图、饼图、玫瑰图、三维直方图、三维饼图、自定义专题图等；支持三维建模、分析、显示，支持TIN、DEM数据模型，三维显示、2.5维显示和动态三维显示。

　　l办理方式一体化

　　所有业务采用同一个界面，系统自动识别不同的业务类型调用相应的模块进行处理，操作方式完全一致。

　　l受理经办一体化

　　业务的受理和经办过程通过工作流系统紧密的结合到一起。各个业务通过窗口受理、资料录入、审核、审批和归档等一系列活动，完美体现了一体化过程。

　　l数据存储一体化

　　系统采用了SQL Server关系数据库管理系统，真正做到了空间数据和属性数据的一体化存储。通过SDX引擎可以方便、快捷的访问数据。

　　l界面集成一体化

　　业务系统统一在IE浏览器中运行，各个业务系统的界面集成到了同一个运行环境中。

6.3完整的体系结构

　　系统建立了包括数据采集、应用系统和系统维护在内的完整的体系结构。数据采集系统采用北京超图地理信息技术有限公司的SuperMap Deskpro桌面平台软件，能够满足各种数据的采集要求；应用系统采用了多层体系结构，提供了良好的可扩展性；系统维护（工作流定义系统）采用了控制台模式，能够与操作系统和其他管理工具进行紧密地集成。

6.4灵活的系统管理

　　l集中化系统管理

　　基于工业标准的系统控制台模式的管理工具能够与操作系统和其他管理工具进行紧密地集成，大大简化系统的管理过程。所有的系统软件都能够通过Web应用服务器进行安装或者自动下载更新。

　　l工作流调整技术

　　采用工作流技术，实现人员、机构、权限、流程、活动的随时调整，从而避免在传统应用中由于机构、业务调整时带来的各种问题。

6.5丰富的系统功能

　　地籍系统是整个系统的核心内容，系统提供了丰富的地籍编辑功能和查询统计功能。编辑功能包括：编辑中智能捕捉，界址精确编辑，属性同步编辑，岛宗图形的生成，宗地图编辑，地籍图编辑等。查询统计功能包括：按行政区、街道、街坊定位查询；按宗地号、权利人、证书号、建筑密度、容积率等方式查询；查询方式分为精确查询和模糊查询；图属交换查询等。

图9 丰富的系统功能

6.6齐全的业务流程

　　系统包括的土地业务流程如表所示：

6.7强大的空间数据库技术

　　SuperMap SDX （Spatial Database eXtension）空间数据引擎，提供了海量的、连续的空间数据组织方式，实现了真正的空间数据和属性数据一体化，可以存储于Oracle、SQL Server等多种数据库系统,利用SDX可以实现GIS与数据库一体化集成。

6.8完备的数据管理和丰富的数据表现功能

　　丰富的符号化表现能力：

　　l      内置多种符号、线型、填充模式；

　　l      用户可以进行完全的自定义修改。

　　丰富的专题图制作与表现：

　　l      分层设色、点密度、等级、直方图、饼图等；

　　l      玫瑰图、三维直方图、三维饼图、自定义专题图等。

　　支持三维建模、分析、显示：

　　l      支持TIN、DEM数据模型；

　　l      三维显示、2.5维显示，动态三维显示。

6.9界面美观、友好

　　系统界面是系统的脸面，在设计中充分考虑了人的视觉效果，使其美观明了，同时又突出了系统的实用性。