張 明,邱云峰,黃彥鋒,郭 飛

(1.云南省測繪產(chǎn)品檢測站，云南 昆明 650034；2.昆明信飛科技有限公司，云南 昆明 650216)

0 引 言

2017年10月16日，國務院發(fā)布了《關于開展第三次全國土地調(diào)查的通知》(國發(fā)〔2017〕48號)，明確指出國土調(diào)查是一項重大的國情國力調(diào)查，是查實查清國土資源的重要手段。第三次全國土地調(diào)查(以下簡稱“三調(diào)”)工作任務艱巨，是一項系統(tǒng)工程，調(diào)查作業(yè)、項目監(jiān)理、成果質(zhì)檢和各級自然資源管理部門在“三調(diào)”工作中都承擔著重要的角色。但在傳統(tǒng)的管理模式下，調(diào)查、監(jiān)理、質(zhì)檢沒有便捷渠道及時上報自己的工作情況，各級管理部門也不能通過便捷渠道及時了解、掌握、轄區(qū)內(nèi)的“三調(diào)”工作信息，極易造成各單位(部門)之間的信息不對稱，給管理部門工作帶來了較多困難，同時也給全省“三調(diào)”工作的順利開展埋下了隱患。如何將網(wǎng)絡信息技術(shù)、GIS技術(shù)與“三調(diào)”管理工作進行融合，快速有效地處理、反饋“三調(diào)”工作中相關工作問題，加強項目質(zhì)量管理，使整個“三調(diào)”工作實現(xiàn)信息化管理成為了“三調(diào)”亟待解決的問題[1-2]。本文將重點介紹云南省“三調(diào)”綜合管理系統(tǒng)的設計思路和實現(xiàn)方法。

1 系統(tǒng)設計

1.1 系統(tǒng)構(gòu)架

云南省“三調(diào)”查質(zhì)檢服務系統(tǒng)采用B/S模式架構(gòu)，服務器端部署在阿里云西南信息節(jié)點的Windows Server操作系統(tǒng)上，以PostgreSQL 10作為數(shù)據(jù)庫，采用微軟的ASP.NET組件進行開發(fā)，前端采用HTML5+CSS3+JavaScript組合技術(shù)，通信采用國密SM2算法進行加密，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖 Fig.1 System architecture diagram

1.2 業(yè)務工作流程

系統(tǒng)依據(jù)用戶職責與身份的不同，主要完成以下業(yè)務邏輯：調(diào)查單位完善項目信息并每周提交調(diào)查進度周報和項目調(diào)查工作報告，當調(diào)查成果具備質(zhì)檢條件時，向監(jiān)理單位或者省級質(zhì)檢單位提交成果質(zhì)檢申請；監(jiān)理單位每周提交監(jiān)理進度周報和項目監(jiān)理工作報告，并處理調(diào)查單位提交的成果質(zhì)檢申請；省級質(zhì)檢單位每周提交質(zhì)檢進度周報和項目質(zhì)檢工作報告，并處理調(diào)查單位提交的成果質(zhì)檢申請；質(zhì)檢牽頭單位每周提交項目工作報告，并查閱各省級質(zhì)檢單位的工作情況；縣級“三調(diào)”辦每周提交項目工作報告，并查閱行政區(qū)內(nèi)的調(diào)查、監(jiān)理、質(zhì)檢工作情況；市級“三調(diào)”辦每周提交項目工作報告，并查閱行政區(qū)內(nèi)的調(diào)查、監(jiān)理、質(zhì)檢工作情況；省級“三調(diào)”辦每周提交項目工作報告，并查閱全省的“三調(diào)”項目調(diào)查、監(jiān)理、質(zhì)檢工作情況。省級“三調(diào)”辦具備對質(zhì)檢牽頭單位、省級質(zhì)檢單位、監(jiān)理單位、調(diào)查單位、縣級“三調(diào)”辦、市級“三調(diào)”辦發(fā)布通知公告的權(quán)利。業(yè)務工作流程如圖2所示，系統(tǒng)功能設計框架如圖3所示。

圖2 業(yè)務工作流程圖 Fig.2 Business work flow chart

圖3 功能框架Fig.3 Functional framework

2 關鍵技術(shù)研究

2.1 天地圖API的改造與調(diào)用

天地圖JavaScript API 4.0是一套符合HTML 5.0規(guī)范的應用程序接口，以HTML 5.0的形式提供各種地圖服務和數(shù)據(jù)，如地圖展示、標注、定位等[3-4]。為開發(fā)者提供了調(diào)用天地圖在線地理信息服務的通道，包括創(chuàng)建地圖、調(diào)用地圖、POI搜索以及在地圖上添加覆蓋物等，可幫助開發(fā)者在網(wǎng)站中構(gòu)建功能豐富、交互性強的地圖應用。但同時本系統(tǒng)需要統(tǒng)計分析用戶匯總的各類填報信息，并以地理范圍作為參考宏觀查看各項數(shù)據(jù)完成情況，對網(wǎng)絡連通性和按區(qū)域分級展示要求較高，如果進度、質(zhì)量發(fā)生問題必須第一時間作出有效處理。因此，針對以上問題，如何保障高速有效的地圖展示和快速刷新是本系統(tǒng)需要解決的主要問題之一。

本系統(tǒng)主要采用CORS跨源資源分享(Cross-Origin Resource Sharing)跨域算法進行資源多線程訪問來加速天地圖調(diào)用?？缭促Y源分享是W3C標準，其核心思想是通過HTTP頭部進行瀏覽器和服務器之間的溝通交流，是跨源AJAX請求的根本解決方法。相比JSONP只能發(fā)GET請求，CORS允許任何類型的請求。整個CORS通信過程，都是瀏覽器自動完成，不需要用戶參與。對于開發(fā)者來說，CORS通信與同源的AJAX通信沒有差別，代碼完全一樣。瀏覽器一旦發(fā)現(xiàn)AJAX請求跨源，就會自動添加一些附加的頭信息，有時還會多出一次附加的請求，但用戶不會有感覺。

2.2 國密通信加密

已上升到國家安全的戰(zhàn)略地位的信息安全，數(shù)據(jù)安全是重要組成部分。要保障數(shù)據(jù)的傳輸安全，加密算法是核心問題。然而，長期以來，安全要求等級高的行業(yè)都是沿用3DES、SHA-1、RSA等國際通用的密碼算法體系和標準，容易造成信息泄露與數(shù)據(jù)庫暴庫[5-7]。因此如何選擇加密算法，使三調(diào)綜合管理系統(tǒng)的自主性和安全性得到提升變得尤為重要。

“三調(diào)”綜合管理系統(tǒng)主要采用國密SM2算法對信息系統(tǒng)的傳輸過程進行加密。SM2算法由國家密碼管理局于2010年12月17日發(fā)布，是我國自主設計的公鑰密碼算法，基于更加安全先進的橢圓曲線密碼機制，在國際標準的ECC橢圓曲線密碼理論基礎上進行自主研發(fā)設計，具備ECC算法的性能特點并實現(xiàn)優(yōu)化改進。與傳統(tǒng)RSA算法性能對比，SM2算法和RSA算法都屬于公鑰加密算法，但兩者分別基于不同的數(shù)學理論基礎。與RSA算法相比，SM2算法具有抗攻擊性強、CPU 占用少、內(nèi)容使用少、網(wǎng)絡消耗低、加密速度快等特點。

3 主要功能實現(xiàn)

云南省“三調(diào)”綜合管理系統(tǒng)采取一次性統(tǒng)一規(guī)范化設計，分步實施和建設的原則，確保系統(tǒng)建設規(guī)范化、標準化?！叭{(diào)”綜合管理系統(tǒng)基于B/S構(gòu)架設計，采用MVC架構(gòu)作為數(shù)據(jù)展示模塊，使用ASP.NET、JavaSript語言進行程序開發(fā)，通過國密SM2加密算法進行數(shù)據(jù)通信加密，完成與PostgreSQL數(shù)據(jù)庫的對接以及遠程服務器數(shù)據(jù)調(diào)用。系統(tǒng)展示模塊通過調(diào)用天地圖API和后臺數(shù)據(jù)庫對“三調(diào)”系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)進行分析、讀取，以滿足不同的業(yè)務需求。用戶界面UI設計方面，本系統(tǒng)著重按照操作性、界面色彩、界面平面版式、數(shù)據(jù)顯示集中、主次分明等原則進行用戶接口美工優(yōu)化。

本系統(tǒng)的最終研發(fā)實現(xiàn)的主要功能有：1)項目管理；2)進度報告；3)成果檢查；4)工作報告；5)統(tǒng)計分析；6)通訊錄等。

3.1 項目管理

項目管理主要實現(xiàn)相關單位修改并完善本單位項目基本信息的功能。用戶進入項目管理頁面，可完善修改所負責項目的基本信息和項目主要技術(shù)人員等信息。同時，為了方便使用者填寫信息，系統(tǒng)內(nèi)置了國家統(tǒng)計局2017年的統(tǒng)計用區(qū)劃代碼和城鄉(xiāng)劃分代碼，各用戶可根據(jù)調(diào)查的實際情況自行選擇。項目管理功能界面如圖4所示。

3.2 進度報告

進度報告主要實現(xiàn)對本單位所負責的“三調(diào)”項目進度周報的上傳、維護、檢查、更新等功能。進度周報通過Web頁面手工填寫，并按鄉(xiāng)鎮(zhèn)或者調(diào)查區(qū)提交。調(diào)查單位提交進度周報后，系統(tǒng)自動計算出鄉(xiāng)鎮(zhèn)和調(diào)查區(qū)的調(diào)查進度，并根據(jù)進度與項目計劃進行比較，判斷項目進度是否正常。監(jiān)理單位提交進度周報后，系統(tǒng)計算出鄉(xiāng)鎮(zhèn)和調(diào)查區(qū)監(jiān)理進度。省級質(zhì)檢單位提交進度周報后，系統(tǒng)計算出鄉(xiāng)鎮(zhèn)和調(diào)查區(qū)的質(zhì)檢進度。界面效果如圖5所示。

圖5 進度報告功能界面Fig.5 Progress reporting function interface

3.3 成果檢查

成果檢查主要實現(xiàn)各單位成果檢查提交申請的功能。成果自檢簡報通過Web頁面手工填寫提交，之后，對應的監(jiān)理單位或省級質(zhì)檢單位會收到提醒信息，及時對提交的成果進行質(zhì)檢，并填寫質(zhì)檢反饋意見。界面效果如圖6所示。

圖6 成果檢查功能界面Fig.6 Results check function interface

3.4 工作報告

工作報告主要是實現(xiàn)單位通過Web頁面提交項目工作報告的功能。為保障“三調(diào)”綜合管理系統(tǒng)內(nèi)信息的準確性，系統(tǒng)內(nèi)置了時間節(jié)點限制功能，相關單位必須每周上報工作報告，如果超過相關時間節(jié)點限制，系統(tǒng)會自動對相關管理部分進行延期信息提示。工作報告以簡報形式上報，主要包括工作推進情況、存在的問題及解決措施、下一步工作安排等內(nèi)容。工作報告界面效果如圖7所示。

圖7 工作報告功能界面Fig. 7 Work report function interface

3.5 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析可以幫助用戶匯總統(tǒng)計填報信息，按行政區(qū)劃宏觀查看項目的生產(chǎn)、監(jiān)理、質(zhì)檢進度完成情況。同時，根據(jù)權(quán)限的不同，系統(tǒng)能夠自動分析相關權(quán)限內(nèi)進度完成情況，并與其它同級別區(qū)域進行對比分析。統(tǒng)計分析界面效果如圖8所示。

圖8 統(tǒng)計分析功能界面AFig.8 Statistical analysis function Interface A

國家級成果核查是“三調(diào)”工作的重要組成部分，是保障全國國土調(diào)查成果真實準確的重要手段。為方便統(tǒng)計核查工作完成情況，使管理部門和核查負責單位能夠有效、及時查看全省核查完成情況，軟件還提供了核查統(tǒng)計分析對比功能。用戶可通過該功能實時以時間序列按省內(nèi)行政區(qū)劃、負責單位等方式核查進度。同時，系統(tǒng)支持導出匯總明細功能，以方便相關部門進行統(tǒng)計報表。核查功能界面效果如圖9所示。

圖9 統(tǒng)計分析功能界面BFig.9 Statistical analysis function interface B

3.6 通訊錄

通訊錄主要實現(xiàn)調(diào)查單位、監(jiān)理單位、質(zhì)檢單位和管理部門查看管理所負責項目的相關聯(lián)系方式，是結(jié)合實時信息云化管理的應用。該應用能將用戶填寫于“三調(diào)”信息系統(tǒng)中的聯(lián)系人信息同步到不同身份用戶，同時系統(tǒng)還擁有短消息及通知報告等功能。界面效果如圖10所示。

圖10 通訊錄功能界面Fig.10 Address book function interface

4 結(jié) 語

本文對“三調(diào)”工作中具有不同角色和功能的調(diào)查單位、監(jiān)理單位、省級質(zhì)檢單位、監(jiān)理牽頭單位、質(zhì)檢牽頭單位和管理部門的工作職責進行梳理分析，通過信息服務系統(tǒng)中工作業(yè)務流程的緊密銜接，設計和研發(fā)了云南省“三調(diào)”綜合管理系統(tǒng)，為“三調(diào)”質(zhì)量監(jiān)管工作提供實時、全面、科學的服務支撐，實現(xiàn)了云南“三調(diào)”工作的信息化管理。

整個系統(tǒng)在研發(fā)過程中強調(diào)接口與模塊間的松耦合性，確保被調(diào)用的子模塊在程序接口不變化的情況下，可隨時修改算法直接替換原方法模塊；同時具有開發(fā)效率快、功能可擴展和易于部署、維護的優(yōu)勢，為系統(tǒng)升級與擴展打下了良好的基礎。本文所提出的系統(tǒng)研發(fā)思路和方法，可為基礎測繪、地理國情監(jiān)測等相關領域管理工作提供借鑒，具有較好的參考應用價值。