农用地信息化管理平台设计研究

摘要:针对喀什地区农用地管理相关需求,设计开发了基于WebGIS的喀什地区农用地信息化管理平台。平台实现了多源农用地资源综合管理、国有农用地租赁信息化管理、综合查询统计分析等功能。平台建设旨在为综合管理分析、农业补贴发放等提供决策支持,提升喀什地区农用地的信息化管理水平。

关键词:WebGIS;农用地管理;决策支持

农业信息化是信息经济时代农业现代化的本质特征,是农业发展的必然趋势[4]。近年来,我国农业信息化步入高速发展阶段,物联网、云计算等现代信息技术快速发展,农业信息化水平不断提升[2-3]。同时,我国农业信息系统建设蓬勃发展,许多学者与专家在学术与实践方面都有诸多研究。张泽宇以提升系统易用性为目标,分析农用地信息及管理业务流程,提出农用地系统开发时需要考虑的4个特殊性,并以上海市农用地GIS综合管理系统为案例实现,取得了较好的反馈[4]。袁涛、冯连芳、王凤辉等人分别基于上海市浦江镇、金山区、闵行区介绍农用地管理系统设计、开发与应用[5-7]。为解决上海市区两级分建的农用地管理系统存在的信息数据不互通、数据采集和更新不同步、各部门间的数据不能共享和交换等问题,上海市农业农村委员会信息中心建设了上海农业地理信息公共服务系统平台,取得了显著成效[8]。王磊等人,基于深圳市经济服务局对农业用地的多部门协同管理和动态巡查监管管理需求,设计开发了深圳市农业用地综合管理信息系统,解决了多部门数据共享、日常巡查监管等问题[9]。南京市智慧农业中心基于大数据技术于2016年开发了南京市农业信息服务综合管理系统[10],实现了农业物联网远程监控、重点农业项目信息管理等功能。山东农业大学与量子数聚(北京)科技有限公司联合开发了“农业大数据应用云平台”[11],提供农业数据资源共享、企业地图、等多项服务。然而,总体上我国农业信息化服务水平仍有待提高[12]。喀什地区作为新疆维吾尔自治区的5个地区之一,总面积约1620万hm2,是新疆的农业主产区。全地区种植业农作物面积104万hm2,天然草场面积367.8万hm2(可利用面积287万hm2)。喀什地区农用地信息化管理水平较低,传统的纸上办公、台账管理已无法满足当地日益增长的综合、高效、精细化管理需求。同时,政府决策、农业补贴、用地规划等急需更加全面、客观、公正的数据与平台支撑。因此,建立喀什地区农用地信息化管理平台势在必行。本文基于WebGIS构建喀什地区农用地信息化管理平台,平台建设旨在为解决喀什地区国有农用地租赁管理较为混乱、落后的问题,为多源农用地数据综合管理、决策分析、农业补贴发放等提供平台支持,提升喀什地区农用地的信息化管理水平。

1系统设计

1.1需求分析

通过对喀什地区自然资源局农用地数据现状、管理现状、管理需求的调研分析,发现喀什地区农用地数据及管理主要存在以下几个问题:1)数据底数不清、权属不明:各类农用地数据分散管理,数据格式、数学基础、数据存储方式不一致,各数据存在空间位置、权属关系矛盾冲突。2)缺乏统一管理模式和综合管理平台:数据分散于各部门单独管理,缺乏统一管理模式,导致信息孤岛现象严重,无法综合分析、深度挖掘数据价值。3)国有农用地租赁管理较为混乱、落后:主要包括合同与地块关联性不强,缺乏准确空间信息支撑;各县合同格式多样,缺乏统一模板;以台账形式管理,无法快速、准确、全面地为决策者提供国有农用地、发包合同详细信息。综上所述,构建喀什地区农用地信息化管理平台,不仅要满足农用地信息化管理、多部门协同管理的需求,更要解决国有农用地合同管理较为混乱、落后的问题。因此,平台主要功能需求如下:1)构建农用地资源“一张图”,实现多源农用地冲突检测。2)国有农用地租赁与合同管理,合同实时监测预警。3)各类农用地综合查询、统计分析、专题报表导出等功能。

1.2总体架构

系统基于B/S模式搭建,主要分为基础设施层、数据层、服务层、应用层,如图1所示。1)数据资源层:主要为基础地理信息数据库、遥感影像数据库、农用地空间数据库、业务专题数据库、用户机构数据库。数据库采用PostgreSQL存储,空间信息通过OSGEO4W直接导入GDB格式数据。2)服务层:是指连接数据层为应用层提供数据访问及功能实现的逻辑层,基于SpringMVC框架,采用Java语言开发,主要包括Web服务访问、属性数据访问、空间数据访问,基于ArcGISServer地图服务,提供空间数据分析、地块管理、合同管理、系统维护等服务。3)应用层:是功能具体实现的应用逻辑层,采用Cesi-um+Html+jquery开发库,满足前台页面的开发和地图功能,采用Ajax实现数据异步传输,确保平台操作流畅。实现了系统数据更新维护、统计分析、地图可视化、三维场景展示、农用地租赁管理等功能。

1.3功能设计

根据需求分析,喀什地区农用地信息化管理平台功能设计如图2所示,主要有9大功能模块,即用户与权限管理、基本地图操作、农用地信息管理、综合查询、统计分析、监测预警模块、专题图模块、租赁管理模块、档案管理模块。1)用户与权限管理由平台管理员注册用户个人账户,并设置相关功能权限,用户通过平台门户登录进入系统,根据不同的功能权限,在系统中显示对应的功能模块,同时提供用户修改登录密码操作。2)基本地图操作模块基本地图操作模块主要包括二三维浏览功能、放大、缩小、漫游、全图、图形要素识别、面积及距离量测、坐标定位、图层管理等。3)农用地管理模块农用地信息管理是指对农用地空间信息、属性信息的管理,主要包括用地图斑的管理、用地基本信息管理、用地更新调整等。农用地图形更新可通过平台导入dxf、shp等数据格式,同时保存历史数据,为图斑变化追踪做数据支持。4)综合查询模块综合查询模块主要包括属性查询和位置查询两种方式,对符合条件的农用地在地图上高亮显示。按属性查询可通过下拉菜单选择或输入关键字的方式查询,支持模糊查询。5)统计分析模块统计分析模块包括地区级、县级、乡镇级、村级统计分析以及任意范围的统计分析。包括对农用地类型、面积、质量等级、租赁状态、租金总额、租金走势格等信息的统计分析,统计信息以表格、柱状图、饼状图、折线图等方式呈现,每一类统计分析都有其对应的空间分布。6)监测预警模块监测预警模块是指通过多源数据的对比分析,发现各类数据因权属不清、底数不明而产生的矛盾冲突地块,对矛盾图斑高亮显示。通过平台可实时生成矛盾图斑统计分析报告,可导出矛盾图斑。7)专题图模块专题图由要素空间分布+统计分析报表两部分组成,主要包括农用地租赁专题图、农用地现状分类专题图、国有集体农用地空间分布专题图、耕地质量等级空间分布专题图。支持专题图导出,为政府工作报告、决策分析提供数据支持。8)租赁管理模块租赁管理是指对喀什地区国有农用地的统一租赁管理,主要功能包括租赁地块、租赁合同、租金交纳等方面的管理。租赁合同与地块绑定,实时监控租赁合同变更情况,提供租赁合同、租金缴纳到期监测预警、租赁合同网上签订、合同打印输出等功能,实现喀什地区国有农用地租赁信息化、标准化管理。9)档案管理模块档案管理是指对农用地日常管理信息、租赁合同、历史数据等档案及其扫描件的管理。

2系统实现与应用

根据调研分析结果,并结合农用地相关数据的敏感性、安全性问题,基于喀什地区内网设计并构建了农用地信息化管理平台,平台包括大数据管理、后台管理两个子系统。大数据管理平台主要是针对农用地相关数据数据的综合管理、统计分析、查询检索和二三维一体化展示。后台管理系统主要为国有农用地租赁管理相关的业务操作。

2.1多源农用地综合管理

实现了国土三调、基本农田、建设用地、草地清查、林地变更、国有农用地、农村集体土地等多源农用地及相关数据的三维立体“一张图”展示,多源农用地数据的冲突检测与监测预警。可直观展示各类农用地数据的空间分布、矛盾冲突,为喀什地区多源农用地综合管理、决策分析、农业补贴发放等提供平台支持。

2.2国有农用地租赁信息化管理

通过国有农用地合同与地块绑定,确保租赁合同有准确的空间数据支撑,解决了租赁面积与实际面积不符的问题;实现了通过合同快速定位租赁地块,快速查找每个地块的租赁记录;实现了对租赁合同的实时监测预警,实时显示即将到期、已过期合同空间分布、地块面积、到期时间等信息;实现了对租赁合同租金缴纳统计分析与监测预警;实现了国有农用地租赁网上办理、合同查询、打印输出等功能。最终实现租赁合同信息化管理,为喀什地区国有农用地租赁信息化管理提供技术手段。

3结束语

本文针对喀什地区农用地数据及管理的现状与需求,基于WebGIS构建了喀什地区农用地信息化管理平台并投入使用。平台实现了多源农用地综合管理、租赁合同信息化管理、综合查询统计分析等功能,直观展现了多源农用地数据底数不清、权属不明的问题,有效挖掘了海量多源农用地数据潜在价值,改变了国有农用地合同台账管理模式,解决了国有农用地合同管理较为混乱、落后的问题,提升了喀什地区自然资源局农用地管理水平,可以为决策者快速提供更加准确、权威、直观的数据域平台支撑。

作者：孙睿英 冯然 张力仁 郭邦满 任梓瑞 单位：黑龙江第二测绘工程院