1.1 研究背景及意義

1.1.1 研究的背景

2011 年，根據(jù)我國社會發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展目標，制定了我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的第十二個五年規(guī)劃綱要，而我國國土資源部也在此基礎(chǔ)上制定了《國土資源“十二五”規(guī)劃綱要》(以下簡稱《綱要》)，以此來對我國接下來五年內(nèi)國家土地資源進行全面的管理。根據(jù)該《綱要》的目標可知，在接下來的五年中，我國要力求農(nóng)村耕地面積在不減少的同時努力提升耕地的質(zhì)量，使耕地的總量保持在 18.18 億畝的水平不減少，農(nóng)田的總量保持在 15.6 億畝的水平不減少，實現(xiàn)至少 4 億畝的國土資源得到有效的治理，且實現(xiàn) 2400 萬畝耕地的有效補充。同時該《綱要》進一步指出，在對國土資源進行規(guī)劃時要盡量優(yōu)先保障民生用地，其中首要保障 3600 萬套保障性住房的規(guī)劃用地。

但是根據(jù) 2010 年對我國國有土地的使用情況進行的統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，我國的土地資源仍然有很大一部分處于閑置狀態(tài)。根據(jù) 2010 年 8 月 9 日國土資源部所公布的我國目前存在的土地閑置名單以及關(guān)于整治土地閑置問題的調(diào)研報告[1]可知，我國 2010 年土地閑置的總量達 1457 宗，面積近 14.66 萬畝。而在此之中，有近 70%的閑置土地是規(guī)劃為住宅性用地。我國雖然擁有 960 平方公里的廣闊土地，然而國土資源卻仍然存在緊缺，土地的供需矛盾也相當尖銳。根據(jù)以上數(shù)據(jù)不難看出，我國土地閑置的問題已然成為社會廣泛關(guān)注的焦點，對閑置土地如何處理如何利用也成為我國國土管理部門亟待解決的主要問題之一。土地的閑置會影響我國國土資源市場的管理，使得農(nóng)用土地與非農(nóng)用土地的界限模糊，使得國土資源的規(guī)劃與分配無法切實有效的實現(xiàn)，土地資源管理的無序必然將阻礙我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，同時也會影響我國構(gòu)建和諧社會的歷史進程。鑒于以上原因，加強我國土地資源市場的管理，規(guī)范土地使用情況，處置土地非法閑置，已成為國土資源管理部門工作的重中之重。

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1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

上世紀 80 年代，我國土地管理部門開展看全國范圍內(nèi)的城鎮(zhèn)地籍調(diào)查，與此同時也對農(nóng)村土地開展了大范圍詳查工作。經(jīng)過這些年的調(diào)查工作，積累了相當豐富的地籍管理經(jīng)驗及成果，獲得了大部分土地詳細的分類及使用的數(shù)據(jù)及影像資料。與此同時，伴隨著電子計算機及電子制圖的發(fā)展，上世紀 90 年代初我國對國土資源進行繪制、信息分類管理時，開始引入 DBASE、AUTOCAD、FOXBASE等一系列數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)；上世紀 90 年代中期設計并開發(fā)了“城鎮(zhèn)地籍信息管理系統(tǒng)”，該軟件主要用于對國土資源進行登記管理并頒發(fā)土地證等；而到上世紀90 年代末期就開始出現(xiàn)了“土地詳查管理信息系統(tǒng)”，對此，國內(nèi)在此領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀主要歸納如下：

（一）部分城市選擇基于國外 GIS 平臺的土地資源管理系統(tǒng)

這些城市所選用的如 ARC/INFO、INTERGRAPH 等公司所開發(fā)的 MGE、MICROSTATION、GENAMAP 等平臺，并基于這些 GIS 平臺開發(fā)了一系列地籍管理系統(tǒng)。其中較為典型的廣西省南寧市國土資源管理局開發(fā)的“南寧市地籍管理系統(tǒng)”就是在 INTERGRAPH 公司開發(fā)的 MGE 為圖文信息平臺，使用 SQL 數(shù)據(jù)庫的技術(shù)來實現(xiàn)對南寧市所轄區(qū)域的土地資源進行地形圖文信息管理。與南寧市類似的還有福建省廈門市，廈門市土地資源管理局構(gòu)建了“廈門市土地信息詳查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”，該系統(tǒng)就是基于 ARC/INFO 平臺來實現(xiàn)對廈門市現(xiàn)有土地的管理，包括土地的分類、土地面積的測算、土地圖文信息的生成以及各種詳細報表的生成等等。

（二）上世紀 90 年代中期一些公司自主開發(fā)的土地資源管理系統(tǒng)?

?這些自主開發(fā)的土地資源管理系統(tǒng)大都是在AUTOCAD或AUTODESK數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，其中較為成功的有“瑞得系統(tǒng)”以及“地星地籍管理系統(tǒng)”等等。這些系統(tǒng)均是利用一些軟件成品為自己系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，然后再根據(jù)具體需求及各地地籍管理規(guī)則程序而開發(fā)的小型地籍管理系統(tǒng)。這些公司開發(fā)的地籍系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)土地管理的基礎(chǔ)日常業(yè)務，許多基層土地管理部門因這些系統(tǒng)具有上手容易、成本偏低等特點而十分青睞這些系統(tǒng)。

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第二章 基于 GIS 閑置土地資源管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

 

?2.1 地理空間信息及其數(shù)學模型

地理學是人類文明中發(fā)展最早同時也是最為重要的學科之一，其主要研究地球表面環(huán)境中各種自然現(xiàn)象以及相應的文化現(xiàn)象，甚至包括兩者時間的內(nèi)在聯(lián)系。而信息作為客觀事物的內(nèi)在屬性，地理信息屬于空間信息的一種，指的是一切與空間地理相關(guān)的信息，其中主要包括表示地球表面環(huán)境中事物屬性、質(zhì)量、位置、特性、聯(lián)系等的文字、數(shù)字、語音、圖像等。例如水系的范圍、江河的長度、植被覆蓋率、城市的區(qū)劃等。從理論上來說，地理空間指的是地球表層空間系統(tǒng)。宇宙的演變過程在地球最顯著的變現(xiàn)體現(xiàn)在地理空間中，大氣層、水層、巖層、土層和生物層中之間相互作用而產(chǎn)生的復雜物理、化學、生物反應在地理空間中產(chǎn)生了大量地理空間信息。?

?狹義的地理信息通常指的是通過計算機對地球地理系統(tǒng)進行建模和量化，并通過數(shù)字化的方式進行存儲，通過地理信息軟件進行處理和表達的信息。在這些操作過程中，模型的意義最為重要。

從普遍意義上來說，模型是人類對客觀世界抽象化的結(jié)果，這種抽象化將事物的本質(zhì)和事物間的聯(lián)系提取出來進行理想化的描述，而將其他與個體相關(guān)的信息剔除。其中，對于數(shù)據(jù)類型的常見模型有三種不同層次的模型，具體來說有概念模型、邏輯模型和物理模型。這三種模型間的關(guān)系如圖 2-1。最真實的模型是現(xiàn)實世界中地球凹凸不平、自然演變而產(chǎn)生的表面。這種表面是由經(jīng)年累月的地質(zhì)活動而形成，如山地、丘陵、濕地、海溝等，這些復雜的地理結(jié)構(gòu)很難通過數(shù)學模型進行準確的描述。概念模型是在顯示世界上進行抽象化的結(jié)果。由于地球表面大部分區(qū)域被海洋所覆蓋，靜止的海平面構(gòu)成了這種模型的基礎(chǔ)。通過海平面可以將對地理空間中的任何元素進行測量。而由于海平面存在著由溫度、風浪、潮汐等引起的不可避免的起伏，之后衍生出抽象化程度更高的橢球體模型、類地形面模型、類海平面模型、穩(wěn)態(tài)水均衡橢球體模型等。

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2.2 系統(tǒng)軟件設計和開發(fā)方法

2.2.1 面向?qū)ο蟪绦蜷_發(fā)

軟件開發(fā)包括面向邏輯的、面向存儲的、面向過程的和面向?qū)ο蟮拈_發(fā)模式。這些開發(fā)模式從不同的角度來解決問題，產(chǎn)生不同的劃分標準、劃分過程和結(jié)果。其中，面向?qū)ο箝_發(fā)模式中對問題劃分的對象進行抽象化，通過將問題中的對象的行為實體化構(gòu)建了一個動態(tài)的系統(tǒng)構(gòu)架，這與面向邏輯的開發(fā)模式純在不同。

面向?qū)ο蟪绦蜷_發(fā)不僅僅是一種程序開發(fā)方法，同時更是一種系統(tǒng)設計框架。作為系統(tǒng)的基本單元，對象通過封裝程序和數(shù)據(jù)，使得軟件的可重構(gòu)性、可擴展性以及靈活性。

傳統(tǒng)的程序設計思想是面向過程的程序設計，認為程序應該由不同功能的函數(shù)集合而成，這些函數(shù)應該非獨立但直接的執(zhí)行某些指令或完成某中操作。實踐?中證實這種設計方式在大型的項目中具有很多優(yōu)勢，同時這種設計方式也易于被掌握。

統(tǒng)一建模語言（Unified Modeling Language，UML）是軟件工程中一種標準化且具有普遍意義的模型語言，其目的是為較大的開發(fā)團隊提高一種標準而通用的設計語言，能夠像建筑工人多年來所使用的建筑設計圖一樣閱讀和交流系統(tǒng)架構(gòu)和設計規(guī)劃。這種語言獨立于任何特定的程序開發(fā)語言。統(tǒng)一建模語言能夠不做任何調(diào)整的普遍適用于任何軟件系統(tǒng)的業(yè)務運作過程中。

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第三章 閑置土地資源管理信息系統(tǒng)的需求分析...........................20

3.1 用戶需求分析 ....................... 20

3.2 功能性需求分析 ....................... 22

第四章 閑置土地資源管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設計...........................36

4.1 系統(tǒng)設計目標 ............... 36

4.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設計 ................... 37

第五章 閑置土地資源管理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)..............49

5.1 系統(tǒng)平臺構(gòu)建 .............. 49

5.2 系統(tǒng)功能的實現(xiàn) ...................... 49

 

第五章 閑置土地資源管理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)?

 

?5.1 系統(tǒng)平臺構(gòu)建

由于本文中設計多個數(shù)據(jù)庫間的融合，本文根據(jù)第三章中建議的開發(fā)環(huán)境，采用 Visual Studio 2005 為開發(fā)工具、.NET Framework 3.5 為開發(fā)平臺。因為數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)處理量較大，對安全性有較高的要求，根據(jù)第四章中的分析，為實現(xiàn)系統(tǒng)目標的前提下，選擇了三層客戶端/瀏覽器模式。通過.NET 的數(shù)據(jù)庫解決方案，根據(jù)第四章所設計的系統(tǒng)架構(gòu)，對數(shù)據(jù)訪問層、邏輯業(yè)務層和應用表現(xiàn)層進行了定義，其中關(guān)鍵點在于數(shù)據(jù)訪問對象、數(shù)據(jù)訪問結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫實體類的定義。通過向各個功能模塊注入功能代碼從而實現(xiàn)該模塊的功能，各個功能模塊在系統(tǒng)框架的定義下，通過模塊的接口實現(xiàn)“松耦合”的目標。定義明確的功能模塊接口能夠較好的保證模塊工作獨立性的同時，還能有效提高團隊系統(tǒng)開發(fā)的整體質(zhì)量。

?在數(shù)據(jù)庫管理方面，選取了 SQL Server 2005 作為數(shù)據(jù)庫管理平臺，管理屬性數(shù)據(jù)庫，ArcGIS 9.2 作為 GIS 基礎(chǔ)管理平臺，管理空間數(shù)據(jù)庫。SQL Server 和ArcGIS 間通過 ArcSDE 空間數(shù)據(jù)庫引擎進行聯(lián)系。因為 ArcSDE 空間數(shù)據(jù)庫引擎的存在，兩個數(shù)據(jù)庫間信息融合的效率得到大大提高。這種完善系統(tǒng)平臺不僅能夠保證代碼的開發(fā)質(zhì)量，同時能夠提高系統(tǒng)的開發(fā)速度。

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?第六章 總結(jié)與展望

 

6.1 總結(jié)

由于土地資源是國計民生和經(jīng)濟發(fā)展的基本要素，在城鎮(zhèn)化進程不斷加速的背景下，閑置土地成為近年來社會廣泛關(guān)注的焦點之一。在仔細研究了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，并根據(jù)我國閑置土地資源的現(xiàn)狀，本文認為地理信息技術(shù)（GIS）和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)能有效提高目前土地資源管理中的信息化水平，并通過直觀的地理圖像為相關(guān)管理人員和執(zhí)法監(jiān)督監(jiān)督人員提供更全面及時的信息。GIS 技術(shù)的快速發(fā)展、成熟的數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)和強烈的信息需求使得國土資源管理信息系統(tǒng)成為一種可行而且迫切的解決方案。目前，我國國土資源管理的信息化水平不斷提高，相關(guān)基礎(chǔ)地理信息和數(shù)據(jù)服務中心的完善，不僅初步滿足了相關(guān)管理部門的信息需求，也使得信息對公眾的透明的大大增加。通過高效管理勘測數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)，現(xiàn)代信息管理技術(shù)在國土資源管理領(lǐng)域的重要性越來越大。

?因為土地資源的特殊性和專業(yè)性，土地資源的管理往往需要多個部門的合作和大量的信息。同時該系統(tǒng)應滿足國土資源管理中關(guān)于電子政務的建設指南中對網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫的若干網(wǎng)絡安全性、系統(tǒng)穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)通用性的要求。在國土資源系統(tǒng)的信息化水平不斷提高的背景下，本文提出了利用地理信息系統(tǒng)的閑置土地資源管理信息系統(tǒng)的設計方案，并實現(xiàn)了其核心功能。閑置土地資源管理信息系統(tǒng)是一個利用地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)服務于閑置土地管理的信息輔助系統(tǒng)。在調(diào)查了土地管理決策部門和執(zhí)法監(jiān)督部門對直觀的地理圖像和高效的數(shù)據(jù)管理的需求后，據(jù)軟件工程中系統(tǒng)化、規(guī)范化、可量化的思想，通過數(shù)學模型描述、工程設計范例和層次化結(jié)構(gòu)設計，分析和設計該系統(tǒng)的總體構(gòu)架、功能組件以及數(shù)據(jù)庫管理方案，并開發(fā)了一套具有實際意義的閑置土地資源信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)對閑置土地進行鑒定、分類和處理，同時還能夠通過土地的處理狀態(tài)協(xié)助管理業(yè)務的開展，同時該系統(tǒng)還能通過地理空間模型獲取一定行政范圍內(nèi)，閑置土地的平面圖和衛(wèi)星圖。?

參考文獻（略）