趙連柱

(1.北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院，北京 100038； 2.城市空間信息工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100038)

0 引言

國(guó)土業(yè)務(wù)檔案通過掃描電子化建立了國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù),存儲(chǔ)內(nèi)容包括物理檔案掃描件、國(guó)土業(yè)務(wù)檔案屬性數(shù)據(jù)。物理檔案掃描件為圖片格式文件,按照檔案目錄順序進(jìn)行編號(hào)。國(guó)土業(yè)務(wù)檔案屬性數(shù)據(jù)以信息卡的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)組織,信息卡記錄檔案類型、檔案業(yè)務(wù)編號(hào)、坐落、面積、審批人、審批時(shí)間等。土地業(yè)務(wù)日常辦理工作形成的國(guó)土業(yè)務(wù)檔案分為預(yù)審類、征地類、供地類和登記類,如圖1所示。

圖1 國(guó)土業(yè)務(wù)檔案

現(xiàn)有的國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了物理檔案的掃描電子化,通過系統(tǒng)可以查詢到檔案的屬性信息和物理檔案掃描件,通過查詢國(guó)土電子檔案,替代了物理紙質(zhì)檔案借閱。征地類檔案與預(yù)審類檔案通過預(yù)審批準(zhǔn)文號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián),供地類檔案與征地類檔案通過征地批準(zhǔn)文號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián),登記類檔案與供地類檔案通過出讓合同號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián),如圖2所示。

圖2 國(guó)土檔案業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)

現(xiàn)有的國(guó)土業(yè)務(wù)檔案屬性數(shù)據(jù)以土地業(yè)務(wù)檔案信息卡的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和展示,通過“土地業(yè)務(wù)管理枝狀化”的管理模式,可以查詢宗地的權(quán)屬交易及衍變過程以及相關(guān)權(quán)屬的限制類信息,如抵押、查封等。對(duì)于國(guó)土業(yè)務(wù)檔案中的空間數(shù)據(jù),如項(xiàng)目位置、項(xiàng)目地塊的邊界、宗地的界線沒有進(jìn)行空間矢量化,項(xiàng)目坐落、項(xiàng)目四至邊界范圍在數(shù)據(jù)庫(kù)中以文字描述的形式進(jìn)行記錄,地塊空間坐標(biāo)進(jìn)行了掃描,以圖片形式進(jìn)行保存,沒有進(jìn)行空間數(shù)據(jù)加工和矢量化,無法進(jìn)行檢索和空間查詢定位,業(yè)務(wù)檔案相鄰地塊之間存在交叉和縫隙,無法支持業(yè)務(wù)檔案的空間分析和帶圖審批。

1 國(guó)土檔案地理實(shí)體

地理實(shí)體是指現(xiàn)實(shí)世界中占據(jù)一定空間位置、具有獨(dú)立的屬性或者功能的自然地物或人文設(shè)施[1-3]。地理實(shí)體由一個(gè)或多個(gè)圖元組合而成,圖元是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象表達(dá),在計(jì)算機(jī)中以點(diǎn)圖元、線圖元及面圖元的形式組織[1-3]。地理實(shí)體的數(shù)據(jù)組織還能夠存儲(chǔ)要素之間的相關(guān)關(guān)聯(lián),并通過交互、動(dòng)態(tài)的方式對(duì)城市進(jìn)行多尺度表達(dá)、快速實(shí)時(shí)更新,能夠在城市規(guī)劃、空間決策、智慧城市建設(shè)、城市應(yīng)急響應(yīng)等方面發(fā)揮重要的支持作用[3-6]。國(guó)際上已經(jīng)開展對(duì)地理信息數(shù)據(jù)成果實(shí)體化整合處理,英 國(guó) 軍 械 測(cè) 量 局(Ordnance Survey)于 2000 年開始實(shí)施“數(shù)字國(guó)家框架(Digital National Frame-work)”計(jì)劃,構(gòu)建新一代的數(shù)據(jù)產(chǎn)品MasterMap,對(duì)所有面狀圖元賦予唯一且永不變更的標(biāo)志碼(the Object Identifier，TOID),通過 TOID組合相關(guān)圖元,實(shí)現(xiàn)對(duì)地理實(shí)體的標(biāo)志[7-9],如圖3所示。

圖3 英國(guó)軍械測(cè)量局MasterMap面狀實(shí)體表達(dá)示例[7]

基于地理實(shí)體組織國(guó)土檔案數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)預(yù)審、征地、供地和登記等業(yè)務(wù)檔案空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的整合,實(shí)現(xiàn)基于地理實(shí)體的國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)的分析和應(yīng)用,為城市規(guī)劃和建設(shè)提供國(guó)土空間數(shù)據(jù)支撐,國(guó)土檔案地理實(shí)體如表1所示。

表1 國(guó)土檔案地理實(shí)體

2 國(guó)土檔案實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)模型

土地是經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重點(diǎn)、社會(huì)問題的焦點(diǎn)、環(huán)境問題的熱點(diǎn)、規(guī)劃管理的難點(diǎn)[10],近年來,國(guó)內(nèi)外對(duì)國(guó)土空間管理和國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作進(jìn)行了技術(shù)研究。聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)于2008 年發(fā)布的《地理信息框架數(shù)據(jù)內(nèi)容系列標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)地籍、行政管理單元、水系、交通等7 大類框架數(shù)據(jù)做了規(guī)定[11]。國(guó)土資源檔案數(shù)字化建設(shè),是適應(yīng)新形勢(shì)下國(guó)土業(yè)務(wù)信息化和檔案工作數(shù)字化的現(xiàn)實(shí)需要,數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使得國(guó)土資源檔案信息得到最大限度的整合,避免出現(xiàn)宗地紅線重復(fù)(重復(fù)批地)、交叉、移位等現(xiàn)象[12]。采用檔案空間化技術(shù),將檔案材料空間化,突破傳統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)的檔案管理模式,自動(dòng)定位空間位置,實(shí)現(xiàn)檔案資料的圖、文和實(shí)地間互查[13]。

本文采用面向地理實(shí)體的空間數(shù)據(jù)模型,將國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為面向國(guó)土業(yè)務(wù)信息的屬性數(shù)據(jù)和面向國(guó)土空間的地理實(shí)體數(shù)據(jù),提出了構(gòu)建基于地理實(shí)體的國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)模型,實(shí)現(xiàn)國(guó)土檔案空間數(shù)據(jù)與國(guó)土檔案業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和綜合應(yīng)用,國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)組織結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)組織結(jié)構(gòu)

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模型

對(duì)國(guó)土檔案業(yè)務(wù)和檔案電子化用戶需求及應(yīng)用分析,設(shè)計(jì)土地預(yù)審、征地、供地、登記等業(yè)務(wù)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)模型,基于地理實(shí)體模型進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),建立國(guó)土檔案實(shí)體標(biāo)識(shí)碼,實(shí)現(xiàn)國(guó)土檔案空間數(shù)據(jù)與國(guó)土檔案屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。國(guó)土檔案地理實(shí)體由一個(gè)或多個(gè)地塊構(gòu)成,國(guó)土檔案地理實(shí)體與地塊的關(guān)系為一對(duì)多的關(guān)系。每一個(gè)單獨(dú)的地塊用面圖元表示,地塊由首尾相連的多個(gè)界址點(diǎn)圍合而成,界址點(diǎn)用點(diǎn)圖元表示,地塊與界址點(diǎn)的關(guān)系為一對(duì)多的關(guān)系。國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模型如圖5所示。

圖5 國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)ER模型

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模型

國(guó)土檔案空間數(shù)據(jù)的位置準(zhǔn)確性是實(shí)現(xiàn)國(guó)土檔案的精細(xì)化管理的基礎(chǔ),是城市規(guī)劃建設(shè)用地和登記發(fā)證的依據(jù),國(guó)土檔案中的坐標(biāo)成果具有法律意義。利用國(guó)土檔案中的用地界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)處理,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模型,構(gòu)建國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)。在預(yù)審、征地、供地、登記等國(guó)土檔案中,每個(gè)的地塊(宗地)由多個(gè)樁點(diǎn)(界址點(diǎn))按照順序圍合而成,根據(jù)用地釘樁測(cè)繪成果和宗地測(cè)繪成果中記錄界址點(diǎn)坐標(biāo),封閉的地塊邊界線,首尾界址點(diǎn)相同;每一地塊只記錄外邊界的界址點(diǎn)坐標(biāo),界址點(diǎn)A,B,C,D,A共同形成一個(gè)地塊;G,F,E,H,G形成另一個(gè)地塊,如圖6所示。

圖6 地塊

按照預(yù)審、征地、供地、登記檔案記載的項(xiàng)目地塊(宗地)界址點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)建地理實(shí)體,建立國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)模型,國(guó)土檔案地理實(shí)體由項(xiàng)目中所有地塊(宗地)組成,每一個(gè)地塊具有單獨(dú)的圖元標(biāo)識(shí)碼來唯一識(shí)別該地塊,每個(gè)地塊(宗地)賦予統(tǒng)一的地理實(shí)體標(biāo)識(shí)碼,實(shí)現(xiàn)地塊(宗地)圖元與國(guó)土檔案地理實(shí)體的關(guān)聯(lián)。將單條封閉線圍合而成的地塊,地塊(宗地)界址點(diǎn)按照順時(shí)針順序進(jìn)行記錄,構(gòu)建用地釘樁地理實(shí)體,地塊(宗地)界址點(diǎn)記錄順序?yàn)锳,B,C,D,A,構(gòu)面形成一個(gè)地塊;對(duì)于多條封閉線圍合而成的地塊,外邊界界址點(diǎn)按照A,B,C,D,A順時(shí)針順序進(jìn)行記錄,內(nèi)邊界按照E,F,G,H逆時(shí)針順序進(jìn)行記錄。

3 國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

隨著國(guó)土業(yè)務(wù)檔案電子化項(xiàng)目的開展,國(guó)土檔案管理部門已完成檔案資料的電子化掃描工作,實(shí)現(xiàn)了基于檔案目錄的管理和查詢,根據(jù)業(yè)務(wù)檔案業(yè)務(wù)屬性信息以電子信息卡的形式,建立了國(guó)土業(yè)務(wù)檔案的業(yè)務(wù)屬性信息庫(kù),為國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?；诘乩韺?shí)體的數(shù)據(jù)模型,以業(yè)務(wù)檔案的坐標(biāo)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)構(gòu)建國(guó)土檔案地理實(shí)體。采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),基于國(guó)土檔案數(shù)據(jù)庫(kù)模型存儲(chǔ)國(guó)土檔案地理實(shí)體空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),構(gòu)建國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù),如圖7所示。

圖7 國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

對(duì)于預(yù)審、征地、供地三類國(guó)土業(yè)務(wù)檔案,通過用地釘樁測(cè)繪,項(xiàng)目用地范圍內(nèi)每一地塊界址點(diǎn)坐標(biāo)都經(jīng)過準(zhǔn)確的測(cè)量和計(jì)算,制定用地釘樁數(shù)據(jù)交換格式標(biāo)準(zhǔn),通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入的方式構(gòu)建地理實(shí)體。用地釘樁數(shù)據(jù)交換格式文件內(nèi)容包括地塊編號(hào)、地塊名稱、地塊面積、界址點(diǎn)序號(hào)、點(diǎn)名、橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、距離(弧長(zhǎng))、半徑、圓心橫坐標(biāo)、圓心縱坐標(biāo)。對(duì)于土地登記類業(yè)務(wù)檔案,通過調(diào)取地籍調(diào)查數(shù)據(jù),根據(jù)土地坐落、權(quán)利人、土地證號(hào)查詢宗地,通過程序自動(dòng)提取宗地界址點(diǎn)坐標(biāo),對(duì)登記檔案記載的界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行檢查,以檔案記載的宗地界址點(diǎn)坐標(biāo)為準(zhǔn)。國(guó)土業(yè)務(wù)檔案地理實(shí)體屬性數(shù)據(jù)以檔案掃描電子化形成的國(guó)土檔案屬性數(shù)據(jù)庫(kù)為準(zhǔn),通過地理實(shí)體編號(hào)與國(guó)土檔案屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息卡編號(hào)進(jìn)行掛接。國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)加工如圖8所示。

圖8 國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)土檔案數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,基于地理信息系統(tǒng)技術(shù),建立國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)國(guó)土檔案空間化管理,實(shí)現(xiàn)土地預(yù)審、土地征用、土地供應(yīng)和土地登記檔案全過程化管理。國(guó)土檔案地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建國(guó)土檔案記載的土地預(yù)審、土地征用、土地供應(yīng)、土地登記檔案中的地理坐標(biāo)為依據(jù),同時(shí)疊加三維立體地形圖、影像圖、自然資源調(diào)查數(shù)據(jù),最大限度地避免項(xiàng)目用地出現(xiàn)交叉、縫隙等情況,為實(shí)現(xiàn)“以圖管檔”“以圖查檔”“帶圖審批”和“帶檔審批”提供了準(zhǔn)確的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ),為國(guó)土資源檔案數(shù)字化管理提供了新的技術(shù)方法和研究思路。