詹金貴，戈振揚

(昆明理工大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學院，云南昆明 650500)

“三農(nóng)”問題一直以來都是我國最基礎、最重大、最廣泛、最復雜的社會問題[1]。農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權是繼1984年農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制確立實施之后，又一次對農(nóng)村土地制度的改革和完善，也是社會各界關注的焦點問題之一[2]。當前，云南省農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權工作已經(jīng)接近尾聲，但在確權過程中的農(nóng)村土地管理問題有待更好的解決[3]。根據(jù)鄉(xiāng)村實際情況，了解到鄉(xiāng)村部門希望建立一套農(nóng)地確權管理系統(tǒng)，要求系統(tǒng)能存儲全村土地的圖形和屬性信息，并可隨時更改，能方便全村土地的流轉(zhuǎn)和查詢，為縣級及以上單位提供基礎更改信息，以便統(tǒng)一更正，在此基礎上逐步實現(xiàn)農(nóng)村土地信息化和機械化。經(jīng)廣泛調(diào)查研究，系統(tǒng)的建立應力求達到用戶受益，鄉(xiāng)村受益，管理人員方便科學管理的目標，為此確定農(nóng)地確權系統(tǒng)應具備以下功能：數(shù)據(jù)操作功能，主要是SHP數(shù)據(jù)、CAD數(shù)據(jù)、柵格等空間數(shù)據(jù)和相關土地屬性數(shù)據(jù)的輸入、保存、查詢和輸出等；地圖操作功能，主要是地圖的放大、縮小、面積測量等；土地管理和查詢功能，主要是土地登記、土地變更、土地編輯及相關權屬信息查詢和更改等；用戶信息管理，主要是用戶的安全登錄和操作等。鑒于此，為促進農(nóng)村土地確權工作簡單、高效進行，提升農(nóng)村土地管理效率，筆者結(jié)合云南省農(nóng)村土地確權工作，基于ArcGISEngine組件技術，以Visual Studio 2010為開發(fā)平臺，采用Visual C#開發(fā)語言和SQLserver關系型數(shù)據(jù)庫，設計了一款農(nóng)地確權管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作、地圖操作、土地管理、權屬信息管理、數(shù)據(jù)導出、用戶管理6大基本功能，為農(nóng)村土地的快速登記查詢和后期流轉(zhuǎn)提供有力支持。

1 系統(tǒng)總體設計

1.1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)GIS 組件技術，特別是基于ArcGIS 系統(tǒng)軟件和ArcEngine組件庫是近些年來地理信息系統(tǒng)發(fā)展的趨勢之一，農(nóng)地確權管理系統(tǒng)和大多數(shù)需GIS應用系統(tǒng)一樣，開發(fā)一般都采用主流的C/S或B/S模式，在綜合分析本系統(tǒng)需求和ArcGISEngine 的技術特點后，系統(tǒng)設計按照C/S(客戶機/服務器)設計模式[4]?？傮w功能設計分為應用層、邏輯層、數(shù)據(jù)層3層，由農(nóng)地確權管理系統(tǒng)主體框架和窗體界面組成應用層，它是農(nóng)地確權系統(tǒng)的表現(xiàn)層，在應用層系統(tǒng)實現(xiàn)了界面的展示以及相關信息的輸入。邏輯層主要由ArcGISEngine相關組件包調(diào)用數(shù)據(jù)來實現(xiàn)各功能，它的作用主要是接收應用層傳遞的信息，然后進行后臺處理，設計各個功能模塊并對其代碼進行調(diào)試，實現(xiàn)相關功能，起著應用層到數(shù)據(jù)層之間的銜接作用，這也是系統(tǒng)的核心部分[5]。數(shù)據(jù)層采用SQLserver數(shù)據(jù)庫軟件作為關系型數(shù)據(jù)的存儲平臺，對數(shù)據(jù)進行讀寫和建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務器，空間數(shù)據(jù)則通過空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE傳遞給系統(tǒng)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理提供了數(shù)據(jù)存儲、訪問、更新等操作功能模塊。同時還會對數(shù)據(jù)操作的相關功能進行封裝，實現(xiàn)與業(yè)務層進行分離，以此保證這樣在數(shù)據(jù)發(fā)生變化時可以有效地針對數(shù)據(jù)層進行改動，從而避免了對其他層的影響。系統(tǒng)具體架構(gòu)如圖1所示[6-10]。

1.2系統(tǒng)設計基本原則進行該系統(tǒng)設計時，應主要考慮實用、穩(wěn)定、易操作及可維護性等要求，具體如下：

1.2.1實用性原則。作為一個應用系統(tǒng)，實用性是影響系統(tǒng)實際應用的最重要因素。本系統(tǒng)在深入調(diào)查研究農(nóng)村土地確權的基礎上設計開發(fā)，使得軟件能滿足農(nóng)村土地管理的需要，真正實現(xiàn)用戶需求。

圖1 農(nóng)地確權管理系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 Architecture of agricultural land security management system

1.2.2穩(wěn)定性原則。建成后的系統(tǒng)將成為鄉(xiāng)村行政部門的一個重要辦公系統(tǒng)，一個小的故障將會導致日常工作的運行中斷，所以在系統(tǒng)開發(fā)過程中應從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術措施、軟硬件平臺等多方面綜合考慮，確保系統(tǒng)具有較高的性能和較低的故障率。

1.2.3易操作性原則。系統(tǒng)應具有美觀實用、友好直觀的中文圖形化用戶管理界面，要充分考慮辦公人員的專業(yè)水平、操作習慣，應方便易學、易于操作，系統(tǒng)應以圖形化的方式提供各種操作手段，充分發(fā)揮GIS以圖形面對用戶的特點，信息的表現(xiàn)方式應更直觀。

1.2.4可擴展性原則。系統(tǒng)應具有良好的接口和方便的二次開發(fā)工具，以便系統(tǒng)可以不斷地擴充和完善。

1.2.5可維護性原則。系統(tǒng)應提供對自身集中操作維護的功能，能做到使系統(tǒng)能在數(shù)據(jù)損壞、丟失等情況下將備份數(shù)據(jù)倒回，實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復和數(shù)據(jù)安全。

1.3系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境根據(jù)信息技術中計算機軟硬件設備的當前發(fā)展狀況、該系統(tǒng)設計具體規(guī)模、需求分析等條件，選擇了該GIS二次開發(fā)的方式，系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境如表1所示。

表1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

2 系統(tǒng)功能設計

為了增強各功能的內(nèi)聚性，減少功能間的耦合性，該系統(tǒng)采取模塊化設計方法，可以滿足系統(tǒng)的可擴展性和穩(wěn)定性的要求。依據(jù)土地確權管理功能，分析系統(tǒng)的用戶操作習慣以及不同的用戶對系統(tǒng)操作權限的劃分準則，對系統(tǒng)的功能進行劃分，其總體功能模塊如圖2。

圖2 總體功能模塊圖Fig.2 Overall function block diagram

2.1數(shù)據(jù)操作模塊該模塊主要功能有地圖的打開，SHP、CAD等空間數(shù)據(jù)的添加、保存以及系統(tǒng)的退出和注銷登錄等。其主要作用是完成錄入和保存土地空間信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要是通過外業(yè)調(diào)查而獲取的，可直接導入系統(tǒng)。

2.2地圖操作模塊該模塊可以實現(xiàn)地圖的放大、縮小、移動、全幅顯示、長度測量、面積測量等功能，從而更方便、直觀地查詢地塊信息。

2.3土地管理模塊該模塊主要提供地塊的選擇、登記、變更、編輯等。當需要對地塊進行操作時，首先需要選中地塊，所以要提供地塊的選擇功能；所有地塊都需要把其調(diào)查統(tǒng)計后的空間信息和屬性信息錄入系統(tǒng)，所以地塊的登記也是必要的功能；當?shù)貕K由于土地流轉(zhuǎn)等承包方屬性信息發(fā)生變更后，其系統(tǒng)中地塊的信息也要變更，所以就需要地塊的變更功能；當?shù)貕K的各種信息登記到系統(tǒng)后，可能存在地塊編碼有誤、登記面積和實際面積不相符、地塊四至不清楚等情況，則需地塊編輯功能來實現(xiàn)對地塊地塊合并、地塊分割、添加“四至”等功能，所以該模塊也需要有對地塊編輯功能。

2.4權屬信息管理該模塊主要是對承包方土地信息、家庭成員信息等屬性信息進行詳細的管理和查詢，為滿足簡單快速的通過土地編碼來查詢承包方的各種信息，需要設計土地信息查詢功能；如果要求通過合同編號就能查詢出承包方所屬信息，就需要設計承包方查詢功能；如果要求通過承包方編號來查詢其家庭成員信息，需要設計家庭成員查詢功能；還有想要同時查詢某一篇地塊的信息，就需要設計空間查詢功能。

2.5數(shù)據(jù)導出模塊該模塊主要是可以導出某塊地塊的空間信息和權屬信息(地塊位置、戶籍表、公示表、歸戶表、承包方調(diào)查表、發(fā)包方調(diào)查表、經(jīng)營權證等)

2.6用戶管理模塊用戶分為普通用戶和管理員，每個用戶都需要先注冊，管理員權限大于普通用戶，可以對普通用戶信息進行修改。

3 數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)實現(xiàn)各個模塊功能不可或缺的一部分，也是系統(tǒng)中所需數(shù)據(jù)的來源，系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的設計是為了系統(tǒng)的需求設計一個優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫，能夠有效的存儲數(shù)據(jù)。該農(nóng)村土地確權系統(tǒng)的地塊信息的數(shù)據(jù)中包括2種數(shù)據(jù)類型，分別是空間數(shù)據(jù)類型和屬性數(shù)據(jù)類型。由于存在2種不同數(shù)據(jù)類型，所以數(shù)據(jù)庫的設計就需要對2種數(shù)據(jù)分別進行存儲和設計。該系統(tǒng)中的空間數(shù)據(jù)是采用GIS中所帶的數(shù)據(jù)庫進行的存儲，而屬性數(shù)據(jù)則采用SQLserver數(shù)據(jù)庫。設計時需要考慮到能夠讓系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)時比較的靈活以及數(shù)據(jù)的訪問效率。具體E-R圖如圖3所示。

圖3 實體關系E-R圖Fig.3 E-R diagram of entity relationship

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1土地登記選擇某個地塊，此地塊會高亮，然后進行土地登記，先進行土地信息登記，包括信息有發(fā)包方編碼、地塊編號(已有默認編號)、承包方(代表姓名)、地塊名稱、圖幅編號、合同面積、四至信息、用途類型等登記完畢，點擊登記入庫，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫成功對話框；后面是對承包方信息進行登記，包括發(fā)包方編碼、承包方編號、承包方(代表)、聯(lián)系方式、證件類型、證件號碼、合同信息、家庭成員信息等，點擊登記入庫，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫成功對話框，如圖4所示。

圖4 土地信息登記功能實現(xiàn)圖Fig.4 Implementation diagram of land information registration function

然后對承包方信息進行登記，包括發(fā)包方編碼、承包方編號、承包方(代表)、聯(lián)系方式、證件類型、證件號碼、合同信息、家庭成員信息等，點擊登記入庫，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫成功對話框，如圖5所示。

圖5 承包方信息登記功能實現(xiàn)圖Fig.5 Implementation information of the contractor information registration function

4.2土地變更由于錄入錯誤或土地流轉(zhuǎn)等原因可以對土地相關的信息進行更正，如承包方(代表)、四至等信息。如上圖把承包方(代表)進行更正以后，點擊確定變更，系統(tǒng)會出現(xiàn)數(shù)據(jù)更新成功對話框，則顯示土地信息更改成功，如圖6所示。

4.3土地信息查詢?yōu)榱四芊奖憧焖俚夭樵兂鐾恋氐南嚓P信息，該系統(tǒng)設計了利用土地編碼來查詢土地信息，只要輸入土地編碼，就能快速查詢到發(fā)包方編碼、承包方姓名、地塊名稱、圖幅編號、合同面積、四至等信息，如圖7所示。

4.4家庭成員查詢同樣地，輸入承包方編號，就能查詢出家庭成員信息，如圖8所示。

圖4～8是土地確權系統(tǒng)的主要功能實現(xiàn)過程，其關鍵功能實現(xiàn)流程如圖9所示。

5 結(jié)語

以當前土地確權管理系統(tǒng)采用的關鍵技術為基礎，分析地塊數(shù)據(jù)組織和管理的特點，結(jié)合了云南省土地確權工作具體情況，基于ArcGISEngine開發(fā)、利用GIS組件技術，開發(fā)了一套村級農(nóng)地確權管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的界面友好、簡潔，可操作性強，在功能上內(nèi)容全面，且功能較為強大，能流暢地實現(xiàn)了土地管理、地圖瀏覽及相關信息查詢等基本功能操作。同時，該系統(tǒng)還在特別需求功能上有創(chuàng)新設計實現(xiàn)，例如利用土地編號查詢地塊信息、承包方編碼等多種快速查詢功能等。該系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試后，整個系統(tǒng)運行流暢，實用性強，交互體驗感強，同時滿足專業(yè)性等實現(xiàn)了系統(tǒng)開發(fā)的預期目但也有不足之處，如在系統(tǒng)設計與實現(xiàn)中沒有充分考慮各代碼及功能模塊的優(yōu)化，一些功能的實現(xiàn)方法有些繁瑣；地圖的某些功能過于簡單，只能實現(xiàn)對地圖的基本操作。

圖6 土地信息更改功能實現(xiàn)圖Fig.6 Implementation diagram of land information change function

圖7 土地信息查詢功能實現(xiàn)圖Fig.7 Implementation diagram of land information query function

圖8 承包方家庭成員信息查詢功能實現(xiàn)圖Fig.8 Implementation diagram of the contractor family member information query function

圖9 土地確權系統(tǒng)關鍵功能實現(xiàn)流程圖Fig.9 Flow chart of key functions of land confirmation system