摘要:依托移动互联网技术和移动GIS开发技术,结合规划数据和乡村现状数据,提出建立农村地区现状信息空间数据库与查询系统;为提高乡村规划编制的精细化水平,准确动态地掌握各行政村的现状信息,提供了统一标准的集成综合信息平台和空间分析解决方案。
关键词:乡村振兴;现状信息空间数据库;现状与规划一张图;规划管理查询系统;
1 引言
长期以来,城市是信息化建设的重点区域;相较而言,农村地区受政策、资金等方面的限制,信息化发展水平缓慢。随着以城市建设为中心转向为城乡的协调发展,建设美丽宜居乡村的必要性和紧迫性凸显;亟需进一步详细、准确、动态地掌握农村地区现状情况,加强对农村地区规划编制和管理的全覆盖。在此背景下,提出建设统一标准的农村地区现状信息空间数据库与能够支持空间分析决策的规划查询系统,将各类现状信息与规划数据在“一张图”展示;提供具有统一视图、统一尺度、统一内容的权威信息参考,支持信息浏览、查询统计、分析决策和共享利用的业务服务支持,以提升多源信息支撑下多部门工作目标的协调一致性和规划工作效率。[1]
2 系统设计
2.1 设计思路
通过收集相关部门的规划资料、外业补充调查核实各村的现状信息,形成村域基本现状综合信息数据库;根据规划管理的业务需求和数据库的结构,进行查询系统的原型搭建和功能模块设计。
2.2 架构设计
平台架构由软硬件支持层、数据层、应用层和用户层共四层结构组成,如图1。
图1系统总体架构设计
(1)软硬件支持层
软硬件支撑层主要包含支持系统运行、部署的软件和硬件设备,包括装有Windows Server 2012操作系统的服务器,Oracle数据库、ArcGIS Server和Web端的发布软件Tomcat。
(2)数据层
数据层主要包含农村地区现状综合数据库与基础地理信息数据在线服务。其中农村地区现状综合数据库包括灾害情况、空间管制区、基础设施、公共服务设施、经济产业、管制区、建筑物等专题数据;系统通过调用ArcGIS for Javascript API接口[2],展现包括基础地理框架信息(道路、河流、建筑物、绿化、政区)、POI信息[3],以及影像地图、晕渲地形图的在线服务。
(3)应用层
应用层由用户使用的前端查询系统和管理维护人员使用的后台管理系统两部分构成。前端查询系统采用B/S体系结构,有利于灵活地进行系统部署;后台管理系统采用C/S架构,便于专业技术人员利用客户端强大的数据处理能力进行后台数据管理。
(4)用户层
用户层根据层级的不同分为系统管理员、部门用户、区级用户、街镇级用户、村级用户,不同用户具备不同的数据权限。例如街镇用户可对街镇辖区内村现状信息进行查询浏览;部门用户只能查看与该部门管理职责相关的数据。
2.3 开发技术体系
系统使用 HTML5作为开发平台,该技术可以实现在PC和IPAD浏览器上的完美兼容,实现跨平台操作,可移植性强。前端查询系统为B/S架构,采用JS+HTML+CSS技术搭建,[4]使用Vue框架兼容PC端和各类移动端浏览器。后台管理系统采用C/S架构,使用OracleSpatial进行用户信息、数据目录信息、文件关联信息的存储,使用ArcGIS Server软件发布在线服务,通过Http+Json接口提供在线数据服务。
3数据库建设
3.1 数据处理
由于各类现状和规划成果数据在数据格式、组织层级、属性结构、坐标系等方面仍然存在差异,为保证数据顺利入库,需要按照统一的标准对这些成果数据进行初始化处理,具体处理方法如表1。
表1 数据处理方法
3.2 多媒体、文本信息的空间关联
以对象关系数据模型作为存取和管理空间信息的基础,应用面向对象操作技术将存储在Oracle Spatial中的多种元素信息相关联。[5]系统中的各类土地、人口统计表以及实景照片、规划成果文档通过GUID编码后与空间数据库的表结构进行属性关联,在Oracle Spatial中分类管理。
3.3 建立数据库索引
为提高空间数据库各类数据的查询效率并方便管理,对各类数据建立数据库索引,其中专题要素目录如表2。
表2 专题数据库索引目录
4 查询系统建设
查询系统建设主要包括用户使用的前端查询系统和管理维护人员使用的后台管理系统。
4.1 前端查询系统建设
前端查询系统的建设按照功能模块分为地图基本功能、目录展示、附件展示、数据查询、图层统计、用户登录六大模块。
系统界面左上角设置了快速导航栏,可通过单击选择三个层级的行政区目录,实现区县、镇街、社区村三个层级数据查询和快速定位浏览;(2)支持多图层的叠加功能,实现各类专题图层的叠加展示;(3)单击地理要素即可查看其所在位置的实景照片;(4)通过单击行政区划可查看对应区域内的概况信息,包括人口情况、土地利用情况、经济与产业、建筑、特色资源等统计信息等;(5)实现数据的查询统计功能,在系统中单击“查询”、“统计”按钮并绘制自定义多边形即可完成属性查询、空间统计。
a)区划快速定位 b)专题数据叠加 c)实景照片显示
d)行政区划概况信息展示 e)自定义范围空间统计
图2前端查询系统功能实现
4.2 后台管理系统
后台管理系统针对系统用户、数据目录、概况信息进行配置管理,保障了系统安全、长效运行。具体功能包括:(1)实现对系统用户、权限、日志等管理功能,保障系统安全。(2)实现对数据目录的管理,提供可视化配置工具实现数据及目录的更新维护。(3)实现对概况信息中各类统计表的管理,提供可视化配置工具实现对区域概况统计信息的更新维护。
5 技术创新
5.1 多源数据融合,形成面向农村地区的“规划、现状一张图”
按照统一的标准对国土、市政、水利、电力、交通等部门的现状数据和规划成果进行空间化处理,实现了以地理空间数据库为基础的“农村地区现状信息一张图”查询展示。
5.2 采用高度兼容的理念进行数据库设计,使数据库的语义丰富完整
将规划文本、外业核查照片、人口统计表等(.doc、.pdf、.jpg、.xls)通过全局唯一标识符(GUID)进行编码并与专题空间数据(.gdb)进行挂接关联,实现在查询系统中单击空间要素就可以直观呈现对应区域内统计图表、照片和报告的效果。
5.3 跨平台支持,使用Solr技术优化空间查询效率
查询系统采用HTML5作为技术开发平台,可以部署在PC和Android、IOS等终端,系统界面可以自动识别屏幕宽度并做出相应调整,同时无需安装第三方插件,系统的适用性强。系统使用Solr作为全文索引工具,可以在海量地理信息数据库中实现高效率的全文搜索。Solr的主要特性有:强大的全文检索功能,高亮显示检索结果、动态集群,数据库接口和电子文档的处理,而且Solr有高度的可扩展性,支持分布搜索和索引的复制。[6]
5.4 安全体系严密
通过基于用户令牌的身份认证技术,系统提供区、镇街、社区村三级用户体系,可以通过权限控制,限制用户浏览专题数据的范围、和数据的类别。同时对用户的登录、登出操作进行日志记录,用于监控用户异常的登录状态。
6 结语
通过梳理农村地区现状地理信息数据体系搭建的村现状查询系统,借助了移动互联网、移动GIS等技术,实现了多尺度多专题要素的动态叠加,可以快速对数据进行查询、实时统计和快速制图;系统开放数据接口,实现了动态的数据更新和可持续扩展机制,初步实现了规划、国土、市政等部门主要数据的整合。系统囊括了村内各类地表自然和人文要素信息、各类现状、规划信息,形成了以天地图服务为载体,向用户提供分层级、分类别、分范围的现状浏览与查询服务。该系统可从空间的角度随时、随地辅助领导决策、支撑行业管理,形成支撑农村地区管理与发展的政府信息化工作平台。
参考文献:
[1]郭理桥.新型城镇化与基于“一张图”的“多规融合”信息平台[J].城市发展研究,2014,21(03):1-3+13.
[2]刘波,李佳.基于Web GIS的城市公交换乘系统设计与实现[J].数学技术与应用,2017(1):166-167.
[3]李亚云.基于B/S架构的轨道交通地理信息查询系统[J].科技资讯,2018,16(09):1-2.
[4]李昕煜.基于JavaScript的WebGIS前端开发及优化[D].吉林大学,2015.
[5]朱海勇.基于Oracle Spatial的北京城市空间要素数据库实现[J].北京联合大学学报,2013,27(1):7-11.
[6]霍庆,刘培植.使用Solr为大数据库搭建搜索引擎[J].软件,2011,32(6):11-14.
作者简介:
吕帅(1992-),男,助理工程师,主要研究方向:地理信息采集、数据建库和系统集成,E-mail:lvshuai@dl023.net
论文作者:吕帅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:数据论文; 查询系统论文; 现状论文; 信息论文; 数据库论文; 用户论文; 空间论文; 《基层建设》2019年第15期论文;