劉 婧，趙嵩正，高弘劍

（西北工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安 710072）

0 引 言

地籍是指與土地有關(guān)事物的集合，如土地的位置、四至、權(quán)屬、用途等等，地籍信息管理的核心內(nèi)容是宗地，宗地是被權(quán)屬界址線封閉的、具有獨(dú)立使用權(quán)的地塊［1］。宗地在其從產(chǎn)生到消亡的生命周期內(nèi)是動(dòng)態(tài)變化的，這些變化會(huì)通過土地權(quán)屬登記如土地初始登記、土地變更登記、土地注銷登記來(lái)記錄和確認(rèn)，以便日后用于土地利用變化的統(tǒng)計(jì)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及數(shù)據(jù)回溯［2］，在對(duì)地籍信息進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)同時(shí)管理現(xiàn)狀和歷史宗地?cái)?shù)據(jù)［3］。目前學(xué)者對(duì)宗地信息歷史回溯進(jìn)行了較廣泛的研究，這些研究主要集中在如何更有效的進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)［4－6］。研究認(rèn)為宗地信息歷史回溯主要涉及宗地新增，宗地合并，宗地分割，宗地混合分并，宗地界址線調(diào)整，屬性變更，宗地滅失等［3－9］。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的分析，目前的研究主要存在以下問題：對(duì)于宗地信息歷史回溯還沒有建立起統(tǒng)一模型；目前對(duì)于宗地變更分為以上七種，但是鑒于屬性變更和其他變更類型的區(qū)別，一方面屬性變更要更加細(xì)分，另一方面對(duì)于屬性變更應(yīng)該與其他變更類型采取不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式及計(jì)算機(jī)處理方式。本文依據(jù)多色圖理論，根據(jù)土地業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，將宗地抽象成圖中的節(jié)點(diǎn)，將宗地間的變更關(guān)系抽象成圖中的邊，用不同的顏色來(lái)表示不同的狀態(tài)和變更關(guān)系，從而建立宗地信息歷史回溯的模型及相關(guān)算法，并通過數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)程序開發(fā)原型系統(tǒng)。

1 基于多色圖理論的宗地信息歷史回溯模型

1.1 多色圖

多色圖理論由俄羅斯Pavlov教授提出［10］，最初應(yīng)用于仿真 建模 領(lǐng)域［11－12］。

圖由節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的邊組成。圖的相應(yīng)集合表達(dá)式為G＝（A，C）。式中：A＝（a1，…，ai，…，an）表示節(jié)點(diǎn)；連接各節(jié)點(diǎn)的 邊 用C＝［A×A］＝（c1（2），c1（3），…，ci（j），…，cn－1（n））表示。多色圖將不同的顏色賦予節(jié)點(diǎn)和邊，表示不同含義。多色圖通常表示為

PG＝（F（G），PSA，PSC）

式中：F（G）——多色圖整體的統(tǒng)一著色，PSA、PSC——多色圖節(jié)點(diǎn)和邊的集合［10］。在該集合中包含了節(jié)點(diǎn)或邊的著色情況，用F（A），F(xiàn)（C）表示

1.2 宗地信息歷史回溯模型

本文提到的宗地信息僅僅指的是在土地權(quán)屬登記過程中記錄的信息，稱為案卷信息［5］。對(duì)于其他信息如界址點(diǎn)，界址線等空間信息暫不予考慮。宗地是土地權(quán)屬登記的最小單位，宗地的唯一標(biāo)識(shí)為宗地號(hào)。

本文依據(jù)多色圖理論，將宗地抽象為多色圖中的節(jié)點(diǎn)，將宗地間的變更關(guān)系抽象為多色圖中的邊。基于多色圖的宗地歷史回溯模型為

式中：F（G），PSA和PSC——宗地整體的統(tǒng)一著色、各節(jié)點(diǎn)即宗地的多色集合、各邊即土地變更類型的多色集合。

（1）F（G）表示宗地的整體顏色屬性。整體顏色屬性可以用宗地的基本信息表表示，包括宗地的宗地號(hào)、宗地的狀態(tài)（已確認(rèn)，抵押，查封等）、宗地的圖幅號(hào)、宗地用途、宗地的四至、宗地坐落、宗地面積等。

（2）PSA子模型

其中：A＝（a1，a2，… ，an）表示宗地的集合，對(duì)應(yīng)多色圖中的節(jié)點(diǎn)的集合，宗地和多色圖節(jié)點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是1對(duì)多，即同一宗地號(hào)的宗地可以對(duì)應(yīng)多色圖中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。例如一宗地由工業(yè)用地變更為商業(yè)、辦公用地，宗地的宗地號(hào)不變，但案卷信息發(fā)生變化，因此在多色圖中用節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2分別表示變更前和變更后的該宗地；F（a）＝（F1（a），F(xiàn)2（a），F(xiàn)3（a））為宗地的狀態(tài)信息，F(xiàn)1（a）表示宗地是否已確權(quán)，F(xiàn)2（a）表示宗地是否正在審批中，F(xiàn)3（a）表示宗地是否已消亡；A×F（a）表示宗地與各個(gè)狀態(tài)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，描述了多色圖中各節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)宗地的狀態(tài)信息。

（3）PSC子模型：

其中：C＝（c0（1），c1（2），…，ci（j）），對(duì)應(yīng)多色圖中的有向邊的集合，ci（j）表示宗地節(jié)點(diǎn)Ai和Aj間的連接關(guān)系；F（c）＝（Fc1，F(xiàn)c2，…，F(xiàn)cn）為變更關(guān)系的特性信息，如修改，替換，分割，合并，使用權(quán)人是否發(fā)生轉(zhuǎn)移，坐落變化，用途變化等，用多色圖中有向邊的顏色的集合表示；C×F（c）表示變更信息與其特性信息的耦合關(guān)系，描述了每個(gè)變更信息所具有的具體特性信息。

本文將宗地信息歷史回溯模型涉及到的變更關(guān)系分為修改，替換，分割，合并四大類。修改關(guān)系是指宗地號(hào)不發(fā)生變化，只是該宗地的某些案卷信息發(fā)生變化；替換關(guān)系是指由于二次地籍調(diào)查等原因，除宗地號(hào)發(fā)生變化外，只有某些案卷信息發(fā)生變化；分割是指由一宗地分割成多宗地；合并是指由多宗地合并成一宗地。其中將屬性變化即修改和替換關(guān)系細(xì)分為使用權(quán)人發(fā)生轉(zhuǎn)移，坐落變化，用途變化，面積變化，四至變化，權(quán)屬性質(zhì)變化，使用權(quán)類型變化，使用權(quán)人名稱變化幾小類，其中使用權(quán)人名稱變化與使用權(quán)人發(fā)生轉(zhuǎn)移的區(qū)別在于，名稱變化表明使用權(quán)人沒有發(fā)生實(shí)體的變化，只是名稱發(fā)生了變化，后者表示使用權(quán)人變成了不同的單位或個(gè)人；將分割細(xì)分為是否是第一個(gè)來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)辦理的，根據(jù)該集合的不同顏色，計(jì)算機(jī)后臺(tái)會(huì)采取不同的處理方式。本模型暫時(shí)不考慮由多宗地分割合并成多宗地的情況，認(rèn)為這種情況的處理方式為先合并成一宗地，然后再進(jìn)行分割。

2 宗地信息歷史回溯算法

2.1 宗地信息歷史回溯模型實(shí)例

以圖1表示的宗地信息歷史回溯多色圖模型實(shí)例為例對(duì)宗地信息歷史回溯模型進(jìn)行說(shuō)明。圖1中節(jié)點(diǎn)1，4，8，9，10，2，5，6節(jié)點(diǎn)狀態(tài)為已消亡，節(jié)點(diǎn)3，7，11節(jié)點(diǎn)狀態(tài)為已確權(quán)，節(jié)點(diǎn)12節(jié)點(diǎn)狀態(tài)為正在辦理中。多色圖中的邊，如圖1所示，由節(jié)點(diǎn)4 到節(jié)點(diǎn)8的變更類型為合并；由節(jié)點(diǎn)8到節(jié)9的變更類型為修改，修改內(nèi)容為宗地用途和使用權(quán)人名稱發(fā)生了變化。

2.2 宗地信息歷史回溯相關(guān)矩陣

宗地信息歷史回溯宗地狀態(tài)信息表如表1所示；給出A×A 布爾矩陣表示宗地信息歷史回溯多色圖各節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系，如表2所示，其中布爾矩陣元素dij＝1表示i行對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)Ai是列對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)Aj的父親，相應(yīng)的矩陣用表來(lái)記錄［13］。如A1的孩子為A3、A4，則對(duì)應(yīng)的d13＝1，d14＝1；宗地信息歷史回溯變更關(guān)系信息表見表3。

圖1 宗地信息歷史回溯多色圖模型實(shí)例

表1 宗地狀態(tài)信息表A×F（a）

表2 宗地信息歷史回溯追溯表A×A

2.3 相關(guān)矩陣賦值算法及歷史回溯算法的構(gòu)建

宗地信息歷史回溯是在宗地日常變更業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，沒有日常變更業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的積累就談不上宗地信息歷史回溯的實(shí)現(xiàn)，宗地在發(fā)生變更之前，有一個(gè)辦理過程，要通過申請(qǐng)、地調(diào)、審批等一系列程序，只有法律上沒有問題，才允許變更［6］。每一個(gè)審批過程都要經(jīng)歷受理、初審、復(fù)審、審批、制證、發(fā)證、歸檔環(huán)節(jié)之后才算完成宗地的變更。

本文建立的宗地信息歷史回溯算法包含兩部分，一部分為在每個(gè)宗地變更業(yè)務(wù)中給表1，表2，表3中各元素賦值，一部分為根據(jù)表1，表2，表3的各個(gè)元素的值實(shí)現(xiàn)宗地信息歷史回溯，確定宗地的變更路線。

本文構(gòu)建的為表1，表2，表3中矩陣各元素賦值的賦值算法為：

步驟1 記錄該變更業(yè)務(wù)涉及的變更前的宗地Ai，An及變更后的宗地Aj。將表2宗地信息歷史回溯追溯表A×A 中dij和dnj賦值為1。其中，根據(jù)土地變更業(yè)務(wù)的實(shí)際要求，針對(duì)每一筆變更業(yè)務(wù)，變更前宗地號(hào)的個(gè)數(shù)n＞＝1，變更后的宗地個(gè)數(shù)m＝1。同時(shí)，將表1宗地狀態(tài)信息表A×F（a）中di2，dn2，dj2賦值為1。

步驟2 判斷該變更業(yè)務(wù)的變更類型，如果變更類型為修改，轉(zhuǎn)向步驟3；如果變更類型為替換，轉(zhuǎn)向步驟4；如果變更類型為分割，轉(zhuǎn)向步驟5；如果變更類型為合并，轉(zhuǎn)向步驟6。

步驟3 將表3變更關(guān)系信息表C×F（c）中行為cij，列為Fc1對(duì)應(yīng)的元素賦值為1。判斷在該業(yè)務(wù)中，使用權(quán)人是否發(fā)生轉(zhuǎn)移，坐落、用途、面積、四至、權(quán)屬性質(zhì)、使用權(quán)類型變化、使用權(quán)人名稱是否發(fā)生變化，如果發(fā)生了變化，將對(duì)應(yīng)的元素賦值為1。例如該變更業(yè)務(wù)變更關(guān)系為修改，宗地坐落和宗地用途發(fā)生了變化，則將表3中行為cij，列為Fc5對(duì)應(yīng)的元素及行為cij，列為Fc6對(duì)應(yīng)的元素賦值為1。同時(shí)記錄變更前和變更后的值。

步驟4 將表3變更關(guān)系信息表C×F（c）中行為cij，列為Fc2對(duì)應(yīng)的元素賦值為1，判斷在該業(yè)務(wù)中，使用權(quán)人是否發(fā)生轉(zhuǎn)移，坐落、用途、面積、四至、權(quán)屬性質(zhì)、使用權(quán)類型變化、使用權(quán)人名稱是否發(fā)生變化，如果發(fā)生了變化，將對(duì)應(yīng)的元素賦值為1。例如該變更業(yè)務(wù)變更關(guān)系為修改，宗地坐落和宗地用途發(fā)生了變化，則將表3中行為cij，列為Fc5對(duì)應(yīng)的元素及行為cij，列為Fc6對(duì)應(yīng)的元素賦值為1。同時(shí)記錄變更前和變更后的值。

步驟5 將表3變更關(guān)系信息表C×F（c）中行為cij，列為Fc3對(duì)應(yīng)的元素賦值為1。判斷該業(yè)務(wù)是不是該分割業(yè)務(wù)第一個(gè)來(lái)辦理的，如是，將表3中行為cij，列為Fc11對(duì)應(yīng)的元素賦值為1。

步驟6 將表3變更關(guān)系信息表C×F（c）中行為cij，列為Fc4對(duì)應(yīng)的元素及行為cnj，列為Fc4對(duì)應(yīng)元素賦值為1。

步驟7 如該變更業(yè)務(wù)正式辦結(jié)后，將表1宗地狀態(tài)信息表A×F（a）中di2，dn2，dj2賦值為0，將di1，dn1賦值為0，將di3，dn3賦值為1，將dj1賦值為1。

本文構(gòu)建的根據(jù)表1，表2，表3中各元素值，從宗地Ai到宗地Ak的變更衍變路線實(shí)現(xiàn)算法為：

步驟1 在表2中找到宗地Ai所在行中值為1的元素對(duì)應(yīng)的列Aj，An，轉(zhuǎn)向步驟2。

步驟2 在表1中判斷Aj對(duì)應(yīng)的F2是否為0，如為0，則轉(zhuǎn)向步驟3，否則結(jié)束。

步驟3 在表3中找到cij和cin所在行中值為1的元素對(duì)應(yīng)的列Fcm，得到多色圖中的邊的顏色，即宗地由宗地Ai到Aj的變更類型及具體的變更項(xiàng)，轉(zhuǎn)向步驟4。

步驟4 判斷Aj和Ak是否完全相同，如果相同，則算法結(jié)束；否則，將Aj取代Ai的位置，重復(fù)步驟1。

采用以上算法，會(huì)自動(dòng)構(gòu)建出類似于圖1的宗地信息歷史回溯路線圖。

3 宗地信息歷史回溯原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)以上模型及算法，本文以西安高新區(qū)土地登記管理為實(shí)例對(duì)象，采用java語(yǔ)言、oracle數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)了宗地變更業(yè)務(wù)的相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，分析了不同變更類型的計(jì)算機(jī)后臺(tái)處理流程，開發(fā)了宗地變更業(yè)務(wù)及歷史回溯的原型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了2.3 中提到的原始變更業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的積累，涉及到的數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系圖如圖2所示。

圖2 土地變更業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系

本文在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，對(duì)于表1中提到的宗地的不同的狀態(tài)用現(xiàn)勢(shì)庫(kù)，工作庫(kù)和歷史庫(kù)的形式實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)勢(shì)庫(kù)保存的是操作對(duì)象現(xiàn)在時(shí)態(tài)的空間位置和屬性；過程庫(kù)保存的是過程演變的狀態(tài)信息；歷史庫(kù)保存的是對(duì)象過去狀態(tài)的信息［6］。將已確權(quán)的宗地存儲(chǔ)在現(xiàn)勢(shì)庫(kù)中，正在辦理中的宗地存儲(chǔ)在工作庫(kù)中，已消亡宗地存儲(chǔ)在歷史庫(kù)中。本文在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中還將時(shí)間特性加入到宗地基本信息中，在宗地基本信息表中記錄了該宗地的產(chǎn)生時(shí)間和消亡時(shí)間，其中在現(xiàn)勢(shì)庫(kù)的宗地消亡時(shí)間為空，在歷史庫(kù)中的宗地產(chǎn)生時(shí)間和消亡時(shí)間都不為空。時(shí)間特性的加入可以實(shí)現(xiàn)在某個(gè)時(shí)間段的宗地信息歷史回溯。

對(duì)于不同的變更類型計(jì)算機(jī)后臺(tái)采用不同的處理方式，圖3由左到右分別為變更類型修改，替換，分割，合并的處理方式。圖3中圈1表示在表2宗地信息歷史回溯追溯表A×A 中給對(duì)應(yīng)元素賦值，圈2、圈4表示給表3變更關(guān)系信息表C×F（c）中的對(duì)應(yīng)元素賦值，圈3、圈5表示給表1宗地狀態(tài)信息表A×F（a）中對(duì)應(yīng)元素賦值。

原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)宗地信息歷史回溯典型界面如圖4所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

以宗地信息歷史回溯為研究對(duì)象，依據(jù)多色圖理論，建立了宗地信息歷史回溯模型，該模型具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，一方面除宗地案卷信息之外，也適用于宗地空間信息，另一方面變更類型顏色集合也可進(jìn)行擴(kuò)展；提出了為宗地信息歷史回溯模型0／1矩陣元素賦值的賦值算法及根據(jù)0／1矩陣元素值進(jìn)行歷史回溯算法；并以西安高新區(qū)土地登記管理為實(shí)例對(duì)象，開發(fā)出了原型系統(tǒng)，該原型系統(tǒng)證明了上述模型及算法的可行性，準(zhǔn)確描述了宗地信息變更的衍變過程，為土地登記部門提供了很好的決策支持。

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