实现耕地整治智慧管理的应用—以德州为例
摘要：为深入贯彻落实党的十九大精神，以“创新、协调、绿、开放、共享”的发展理念为指引，保障服务新旧动能转换重大工程，切实增强企业和众获得感，加大转变政府职能和简政放权力度，自然资源局面向业务管理需求，对城乡建设用地增减挂钩、工矿废弃地复垦利用和耕地占补平衡等工作内容进行全面梳理，通过流程化、模板化、自动化等手段，充分利用现代计算机技术，建设满足宏观监控与具体业务办理要求的集成化应用系统，切实提高耕地整治工作水平，为优化城乡建设用地布局、统筹城乡发展和美丽乡村建设，确保耕地整治项目质量提供技术保障，切实缓解社会经济发展过程中的发展与保障的矛盾。
关键词：耕地整治；增减挂钩；工矿废弃地；占补平衡；
从土地整治工程的开展层面来说，随着工程规模的不断扩大，加之土地整治工作标准的不断提高，若想提高整个工程项目的管理水平，需要集成各类现代化技术手段，推动土地整治工程信息化的进一步发展，达到综合化水平。具体实践中，综合运用遥感监测技术以及定位技术等，推动土地整治工程建设目标的实现。除此之外，在项目规划以及后期验收环节，引入信息化技术，实现土地复垦工程信息化，高效推动各项建设工作的发展。
从土地整治工程信息化发展层面来说，通过引入各类信息技术手段，为工程建设和管理等工作的开展，提供了技术支持。 然而随着信息化需求的增加，比如工程全过程实时监控，对信息化的要求不断提高，为了能够达到实际需求，推动土地整治工程信息化朝向智能化方向发展，有着重要的意义，为提高土地整治工程管理水平，实现改善生态环境质量的目标，提供有力的支持。具体实践中，通过引入可视化技术、GIS、GRS RTK等，为各项土地整治工程的开展，提供技术支持和保障。这需要不断加大技术的研发力度，挖掘土地整治工程信息化深层次硬性需求，推动土地整治业务向精细化、标准化、服务性发展。
耕地整治智慧管理平台建设项目从宏观层次到微观层次都是一项复杂的系统工程，必须在业务覆盖、建设方式、技术架构等各个层面形成完整体系。耕地整治管理业务面广，涉及项目立项、实施、验收、指标管理等生命周期业务活动及基础数据等管理工作。在对土地储备整治中心业务现状进行详细调查分析基础上，对业务范围进行科学归纳，覆盖自然资源管理业务内容层次和组织机构职能层次，建立完整的业务管理、监测监管和信息服务体系。
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成果创新要点
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构建以项目管理、质量控制双轮驱动的业务运转体系，打通业务全生命周期监管
基于耕地整治业务数据管理的多元化、多样性，既需对规划数据、现状数据、管理数据及社会经济数据四大类进行统一管理、集中展现，又需保证持续生产的数据的真实性、准确性、有效性。成果引入中台技术，通过数据中台完成对海量数据的采集、清洗、关联以及存储，构建起耕地整治系统的核心数据能力。数据中台专注于实现数据集成、数据模型建立以及数据治理，借助ETL工具，对各个业务模块进行数据采集、转换、清洗和装载，并根据耕地整治的业务类型建立不同的业务数据库，例如：增减挂钩业务库、工矿废弃地业务库、占补平衡业务库、督察巡查业务库等，有效的支撑了对耕地整治涉及的相关业务内容的精准监管和宏观控制。达到跨业务部门的数据共享、信息联动。为自然资源局业务部门提供了充分的信息化支撑，也为耕地整治业务的共享交换提供了数据支援。实现了各类项目全生命周期数据跟踪，从而在最大程度上保证了耕地整治管理工作的公开性、公平性,维护了公众的利益。
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3D分析与可视化技术的应用使耕地整治工作实现了智能化、快速化和精准化
传统的测绘手段和图形处理分析方式已经不能满足高度发展的现代耕地整治的新需求, 本成果基于3S技术为耕地整治的信息化开辟了新的途径，以遥感 (RS) 、地理信息系统 (GIS) 和全球定位系统 (GPS) 为基础, 三者之间的相互关联和互相作用形成“一个大脑, 两只眼睛”的框架, GPS与RS共同为GIS提供位置数据信息及空间数据信息, GIS使用获得的数据信息进行空间分析,提供地块现状和规划等相关信息的叠加对比，准确、直观的在服务层面展示同地块利用状况。基于GIS的3D分析模块，实现对地形数据进行可视化处理。将项目区遥感影像和DEM模型叠加,构建出项目区三维影像图, 从而可以对项目的地貌特征、坡度坡向、土地利用类型和基础设施的分布等情况进行分析。再运用Arc Scene中的可视化飞行技术进行直观、动态、多角度和全方位地观察项目区,并在模拟的三维环境中执行显示、查询和分析操作。可将项目规划图与三维影像图叠加, 可以检验规划设计方案是否符合实地情况,提高项目审查的效率和审查人员对项目合理性及可行性的判断效率。达到集可视化管理、辅助领导决策为一体的综合性平台。
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构建PC端和移动端联动的内外业核查应用模式
为服务于耕地整治项目开展和项目管控，涉及耕地整治日常工作中的实施、验收核查、临时核查及年度专项巡查的需求，成果建成耕地整治移动应用系统，系统集成应用了B/S技术、离线数据库技术、数据在线传输技术、移动端跨平台开发技术、离在线一体化移动GIS技术。综合利用智能移动终端设备及先进的信息技术, 将需要的挂图数据装载到平板电脑等移动终端之上, 集成在线数据资源, 提供便携的查询、定位、浏览等功能, 实现在任何时间、任何地点查看各类资源挂图数据, 全面掌控测绘数据情况。平台可将项目、图斑、项目活动状态、项目活动过程（前、中、后）结果进行精确匹配，并可实时获取项目的规划设计、立项信息等图文信息，实现移动在线督导项目进度及项目各参与方工作进度，并提供数据采集能力、数据辅助审查能力，对项目区精准定位、实时分析。提高了项目督察、巡查的工作效能，为科学、智能决策提供强有力的技术支撑。
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成果设计原理及关键技术
耕地智慧管理平台采用“业务模型驱动”的设计方法。业务模型体系来自于信息化工程理论，是对自然资源业务管理信息化需求的业务层抽象，为自然资源业务管理软件的设计和开发提
供了规范化的业务模型框架。业务模型包含数据模型、流程模型、界面模型和组织模型，直接对应自然资源信息化的核心业务需求，每一层模型都提供了强大的模型描述和规则定制能力，每一个模型元素都具有相应的业务含义。
基于规范的业务模型体系和完全可视化的业务建模工具，开发人员可以将业务需求直接转换为业务模型，不再需要关心技术细节。使开发人员的设计视角从技术层面提升到了业务层面，极大的降低了管理软件的设计和开发难度，提升了开发效率。
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基于ArcGIS SDE 10与Oracle11G的分区存储技术。主要技术平台为ArcGIS 10和Oracle 11g：数据库使用大型关系型数据库Oracle 11g；GIS平台选用ArcGIS 10，空间数据库引擎采用ArcSDE。空间数据管理采用Oracle＋ArcSDE方式，ArcSDE作为空间数据引擎，同时采用ArcSDE的企业级Geodatabse作为空间数据库存储结构。ArcSDE在数据库中可以存储各种空间，时间相关的数据和数据规则。ArcSDE还支持长事务处理和版本控制的能力。在Oracle的支持下，Geodatabase可采用多线程连接方式，为多个用户提供并发、安全、可靠的访问机制。我们根据业务系统对数据库分层的访问类型分析，采用同空间参考系的数据，
按同种要素物理上一体存储后，主要根据行政区代码进行快速定位和访问，可选择字段“行政区代码”将空间表进行分段存储。
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面向服务架构（SOA）技术。面向服务的体系结构（SOA）是目前领先的、最具整合能力的应用体系架构，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用独立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。SOA架构根据业务的需要变得更加灵活，以适应不断变化的环境。通过建立SOA架构，实现系统内部及各个业务系统的信息服务，不论是旧的或新的，都能够通过服务的包装，成为“随取即用”的IT资产，以服务的形式对外发布，以松耦合原则实现共享，构建新的业务流程，对组织中的业务流程进行灵活的重构和优化，增强业务的敏捷性，达到“整合即开发”的目的，实现对业务需求的快速响应。
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基于服务GIS（Service GIS）异构空间数据共享。Service GIS是一种基于面向服务软件工程方法的GIS技术体系，它支持按照一定规范把GIS的全部功能以服务的方式发布出来，可以跨平台、跨网络、跨语言地被多种客户端调用，并具备服务聚合能力以集成来自其他服务器发布的GIS服务。基于OGC标准GIS服务技术和WebServcie技术实现空间信息服务的封装、打包、分发、聚合、编排、门户展示等应用，实现不同粒度的空间数据、空间信息服务功能的封装与组合应用，是灵活实现统一GIS应用服务的技术关键。
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GIS与WebGIS技术。GIS技术的发展，与地理空间信息的表示、处理、分析和应用手段的不断发展紧密相连。地理信息系统起源于地图，它们都是地理信息的载体，具有获取、存储、编辑、处理、分析与显示地理数据的功能。目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。WebGIS是当前GIS的一个重要发展方向。由于GIS系统具有丰富的空间查询、空间分析及属性管理功能，因此GIS系统正在成为Internet 或Intranet 的一个主要内容。随着Internet 技术的不断发展和人们对GIS系统的需求，把GIS系统与网络技术相融合，利用Internet在Web上发布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查
webservice实现询和分析的功能，形成一个网络化的地理空间集成平台，已经成为GIS 系统发展的必然趋势。