城镇地籍数据库建设及发展趋向

陈红艳,于晓峰,李晓燕,李可华

(1.山东农业大学资源与环境学院,山东泰安 271018;2.菏泽市洙赵新河流域工程管理处,山东菏泽274000;3.北京佰信蓝图信息技术有限公司,北京 100085;4.山东省巨野县国土资源局,山东巨野 274900)

城镇地籍数据库建设及发展趋向

陈红艳1,于晓峰3,李晓燕3,李可华4

(1.山东农业大学资源与环境学院,山东泰安 271018;2.菏泽市洙赵新河流域工程管理处,山东菏泽274000;3.北京佰信蓝图信息技术有限公司,北京 100085;4.山东省巨野县国土资源局,山东巨野 274900)

在全国第二次土地调查工作的背景下,以城镇地籍数据库的建设实践为基础,阐述地籍数据库建库的一般方法、步骤,并对软件选取、地籍数据组织、质量控制等关键问题进行探讨,在此基础上对城镇地籍数据库的发展趋向进行浅述。

地籍数据库;GIS;地籍管理信息系统;时空地籍数据库;高质量源数据地籍数据库

一、引 言

在全国第二次土地调查工作中,作为国土资源部门开展的一项重大的基础性土地资源调查工程——地籍数据库建设,既是二次调查的重要任务,也是二次调查的主要成果,同时还是地籍管理乃至土地管理的基础和依据。其主要任务是在地籍调查的基础上,利用地理信息系统 (GIS)、数据库管理系统 (DBMS)和计算机网络等信息技术手段,弄清当前规划发展区范围内国有土地和集体土地的土地权利情况、土地利用和地类分布状况,制作地籍数据库建库范围内 1∶500地籍图,建立准确、全面和现势的地籍数据库;作为地籍管理信息系统的基础,为土地登记、土地利用以及农用地和集体土地转用征用服务[1-3]。目前,一些发达国家 (例如美国和澳大利亚)都已将地籍数据库作为国家基础空间资源数据集,相继探索和制定地籍数据标准和模型,并纳入到国家地理空间基础信息标准体系之中[4]。我国地籍数据库建设与国外相比还有很大差距,开始从过去为国土资源部门和政府管理服务为主要目的的传统地籍向以服务于全社会为目的、以现代科技手段为主的现代地籍转变[5]。城镇地籍数据库是目前国土资源管理部门地籍数据库的主要内容,本文在全国第二次土地调查工作的背景下,以城镇地籍数据库的建设实践为基础,对城镇地籍数据库的建设及其未来的发展趋向进行了探讨。

二、数据库建设

在土地调查工作中,权属调查和地籍测量之后,进入地籍数字数据库建设阶段,地籍数据库建设应以地理信息系统 (GIS)软件平台为基础,以国家相关技术标准和国土资源部相关技术规范和管理文件为建库依据,以最新地籍调查和原有土地登记相关资料为建库数据源。

1.软件选取

城镇地籍管理信息系统属于专题型地理信息系统,其实现可通过两种途径:①在通用型 GIS平台上由用户进行二次开发,实现相关地籍入库和管理功能;②利用现有 GIS提供商的地籍信息系统软件直接进行建设。目前我国除少数县市采用方法一外,大多数县市采用方法二。原因有二,首先,方法二费用低、周期短、效率高而且简单易用;再者,随着 GIS的迅猛发展,GIS产业也发展迅速,各行各业的 GIS应用都在向纵深发展,在国内涌现出一大批 GIS产业化软件,比如在地籍管理方面,有Map-GIS、金图、苍穹等多个地籍管理信息系统软件,这类软件提供了地籍管理的所有业务功能,并有数据库建设的接口,可供城镇地籍数据库建设直接选用。

在具体进行信息系统软件选取时,除满足日常业务处理以外,还需要考虑软件工作的效率、安全、升级、兼容性及可扩展性,数据变更、海量数据处理及图形数据和属性数据统一的要求。

2.数据组织

地籍数据是地籍管理信息系统的核心,根据数据的特点,地籍数据是空间数据,可以归纳为图形数据、属性数据和事务数据三类[6]。图形数据是指和空间地理位置相关的分幅地籍图、宗地图、街坊图、测量控制点、行政界线、等高线及空间统计数据等;属性数据指宗地信息、权利人信息、界址标示信息、界址线信息、土地抵押信息、他项权利信息和土地查封信息等;事务数据是办公过程中形成的业务数据,如各种扫描件等。目前,对于地籍数据通常采用三类数据统一存储的方式存入关系型数据库(DBMS),便于图文一体化办公,提高了建库人员和管理人员的工作效率。具体分类如图 1所示。

图1 城镇地籍数据库数据分类图

3.建库流程

虽然目前可以应用遥感获取城镇地籍数据,但由于相关条件限制,通常大多数地方仍采用野外地籍测量方式,利用测图软件成图(如 CASS),而地籍建库通常采用专业地籍信息系统软件进行建设,因此必须进行测图软件和地籍软件之间数据的转换,具体建库步骤如下(见图 2):

(1)数据预处理

在数据转换之前,为保证数据的正确性,须在测图软件中对野外测量数据进行处理,以得到地籍测量的成果数据,即地籍数据库的源数据。数据预处理主要包括编码正确性检查和面状地物封闭检查。此步骤是数据质量控制的关键步骤,应保证错误降到最低。

(2)数据导入

地籍信息管理系统软件都设有测图数据转换接口,根据各软件的功能特点,可分幅转换,也可按街坊转换。数据导入后形成地籍空间数据,按相应图层入库,包括土地权属类、土地利用类、地形图层类等。

(3)检查入库

根据所采用地籍信息管理系统的功能,按照相关技术规范和管理文件,对已导入地籍库中的相关空间数据进行必要的检查、修改和编号、赋值、入库,如拓扑关系检查、属性赋值和完整性检查等,使得入库数据达到质量控制和相关技术标准的要求。

(4)属性数据入库

主要是录入相应的地籍调查数据,有两种方式:①在地籍管理信息系统中利用其提供的功能直接录入;②在通常所用的办公软件中 (如 Excel)批量录入,然后再导入地籍系统。通常在实际工作中,采用后者,效率高、准确而且简单易操作。

(5)事务数据入库

利用地籍系统提供的功能直接录入。对于扫描件的录入,为了提高工作效率,可在录入前按照统一的格式命名,然后批量录入。

4.质量控制

城镇地籍数据的质量决定着整个数据库的质量和应用的成败。数据质量控制是个复杂的过程,要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手,分别用一定的方法减少误差[7]。

(1)源数据质量控制

对测图软件输出成果的质量控制,保证转换前数据的正确无误。主要包括测量精度控制、数据完备性控制、数据现势性控制、要素参数标准化控制等。在实际建库中,最基本的要求是每一块宗地必须闭合,每一街坊必须闭合。

(2)数据转换质量控制

由于地籍数据库中的空间数据是由测图软件转换而来的,所以必须进行数据转换质量控制,获得高质量源数据,确保图形原有的坐标系统、拓扑关系和位置精度。

图2 建库流程与数据质量控制

(3)入库数据质量控制

现代地籍所描述的不仅仅是单纯的土地,而且包括其上的建筑物。作为空间数据的地籍数据,不仅要精确表达地块、建筑物及其属性 (位置、面积、界址、四至、权属等),而且要完整表达它们之间的相互关系(拓扑关系)。因此,入库后的数据质量控制主要包括逻辑一致性检查、图属一致性检查、完整性与正确性检查等,具体有同一图层面(宗地、房屋、街坊等)不能有重叠、同一图层面不能有缝隙、房屋层应被宗地层覆盖、宗地层应被街坊层覆盖、属性点唯一检查、属性值规范检查、地类代码合法检查及权属性质合法检查等。

三、发展趋向

在目前实际的研究和应用中,地籍高质量源数据的获取、数据的更新和时间维表达及地籍数据库与其他土地利用数据库的一体化管理等方面还有待于进一步研究和完善。

1.高质量源数据地籍数据库

地籍数据库源数据的最大特点,一是信息种类多,二是图形精度要求高,所以在地籍建库中必须获取高质量源数据。而源数据绝大部分来源于测图软件,所以测图软件和地籍管理信息系统之间的数据交换成了地籍建库控制数据质量的新问题,而大多测图软件是在CAD平台基础上开发而成,各类专业地籍信息管理系统大多是由通用地理信息系统平台开发而来,因此地籍建库中源数据获取的关键在于测图软件(CAD)和地理信息系统软件(GIS)格式之间的数据转换。有以下四种途径进行数据转换:

1)在两个基础软件 (CAD与 GIS)之间直接转换或读取,这种方法数据丢失量大,尤其对属性数据。

2)通过中间标准文件格式,如＊.mif格式,需要两次转换,产生大量数据冗余,而且结果只能满足最低的公用数据标准[8]。

3)由地籍信息管理系统的直接读取,方便快捷,精度高。这种方法要求所采用的专业地籍系统具有直接读取测图软件数据并保证一定数据精度的功能,目前国内大多产业化地籍信息系统已具有此功能。

4)开发基于 GIS标准的测图系统,也是一个很好的途径,目前已有国产 GIS软件商推出依据 GIS平台的测图软件,但所推出的测图软件在功能上还有待提高。第 1)、2)种方法是过去常用的方法,目前基本不再用,第 3)种方法在全国第二次土地调查中用的较多,它和第 4)种方法将是地籍建库中高质量源数据获取的发展趋向。

2.时空地籍数据库

在地籍数据的应用中,要求地籍数据库中的数据必须具有现势性,而且现代社会发展尤其城市发展日新月异,土地变更越来越频繁,更加突显了地籍数据库建设中数据更新和对地籍数据时间维表达的重要性[9-10]。因此,在地籍数据库建设中,应考虑利用 3S(RS、GPS、GIS)技术和现代通讯网络技术实现内外业工作一体化、图文办公一体化,构建数据更新机制,设计能存储时间维信息的空间数据结构,从而建立时空地籍数据库。

3.城乡一体化地籍数据库

目前,城镇地籍管理信息系统和土地利用现状管理信息系统两种系统并存,而且由于历史原因,城镇地籍调查和农村地籍调查是两个相对独立的体系[11]。这使得标准不统一、土地分类体系不统一、难以进行数据共享和重复利用,随着城乡融合发展和“数字国土”工程的推进,城乡一体化地籍管理模式已经得到初步研究,而且也是地籍信息系统的发展趋势。与此同时,新一代地籍管理信息系统应设有与其他土地利用系统一体化的接口,以便于“数字国土”和“数字城市”的构建。

四、结束语

地籍是土地管理的基础,地籍数据库是地籍管理信息系统的基础,其建设对于土地管理的科学性和准确性具有举足轻重的作用。目前,我国城镇地籍数据库的建设和研究还处于初级阶段,相关基础理论研究薄弱,设计往往局限于理论上的考量,没有考虑实际的应用特点,在实际应用中出现了许多新的问题。本文在地籍建库实践的基础上,针对地籍数据库建设和应用中存在问题,详细阐述了地籍建库的关键技术,并对地籍数据库的发展趋向进行了浅述,希望能起到抛砖引玉的作用。

[1] 谭峻.地籍管理的原理与方法[M].北京:中国人民大学出版社,2005.

[2] 罗辉.地籍数据库的建设与质量控制[J].北京测绘, 2000(4):26-28.

[3] 詹长根.现代地籍技术 (第五讲)地籍信息系统[J].测绘信息与工程,2004,29(5):44-47.

[4] I CS M CadastralData Working Group.National Cadastral DataModel[EB/OL].[2009-02-03]Australia,http:∥www.anzlie.org.au/icsm/cadastre/nedm10.h tml.

[5] 刘昌勤,廉永海,侯刚栋.现代城镇地籍数据库建设及相关问题研究 [J].测绘与空间地理信息,2008,31 (4):89-91.

[6] 李天文,张友顺.现代地籍测量[M].北京:科学出版社,2004.

[7] 王国平,汤开文.浅谈城镇地籍数据库建设中的数据质量控制[J].国土资源导刊,2008,5(4)84-85.

[8] 宋宗孝,周顺平,万波,等.CAD数据在 GIS中的集成研究[J].测绘通报,2008(12):60-63.

[9] 李苏,杨敏华.地籍数据库动态更新机制的探讨 [J].测绘科学,2008,33(4):166-168.

[10] 陈军,周晓光.基于拓扑联动的增量更新方法研究——以地籍数据库为例 [J].测绘学报,2008, 37(3):322-330.

[11] 龚磊,张新长.地籍管理数据库特色研究[J].测绘通报,2008(9):43-45.

Construction and Development Trend of Town CadastralDatabase

CHEN Hongyan,YU Xiaofeng,L IXiaoyan,L I Kehua

0494-0911(2010)07-0065-03

P273

B

2009-05-22

陈红艳(1979—),女,山东郓城人,讲师,硕士,从事土地资源管理和 GIS研究工作。