面向北京市村庄规划的管理信息系统的设计与实现

面向北京市村庄规划的管理信息系统的设计与实现

摘要：随着北京市社会主义新农村建设及村庄规划编制工作的有序开展，积累了大量的村庄规划相关成果。为有效管理这些规划成果，本文将GIS和MIS技术相结合，建立了北京市村庄规划

管理地理信息系统。系统通过基础地理信息、村庄规划成果、村庄经济信息等数据的空间匹配，

实现了相关行业部门间的资源整合共享，为新农村建设相关部门、规划人员和百姓了解全市村庄

规划建设信息提供综合信息平台，为政府决策农村事务提供便捷的信息渠道。

关键字：村庄规划管理GIS MIS

With the carry out of the construction of new socialist countryside and the planning work of country，we have accumulated a lot of results of the country planning .In order to manage these results, this paper found the geographic information system in planning and management of Beijing’s country based on the Geographic Information Technology and the Management of information technology. According to the match of the basic geographic information, planning results and the economic information of Beijing’s Country, the system realizes the share of the data resource from correlative department, provides an integrated information platform for the work of the correlative departments, planners and people and a convenient way for government to decide the rural affairs.

Key words: Country Planning Management GIS MIS

1 系统建设背景及目标

新农村建设是党中央十六届五中全会提出的关乎国计民生的大事，北京作为全国的政治、文化与经济中心，新农村的建设显得尤为重要。村庄规划是新农村建设的基础[1]，为搞好村庄规划编制工作，经北京市农委、规划委共同研究，决定2006年下半年开始，加大村庄规划编制力度，使新农村建设项目实现有序开展，并在《2006—2007年新农村建设村庄规划编制工作实施方案中》要求建设“村庄规划管理地理信息系统”。

系统建设的主要目标是利用地理信息系统（GIS）和管理信息系统（MIS）技术，针对以往采取图册和光盘的形式来组织村庄规划成果带来的不便、零散等缺陷，建设村庄规划管理地理信息系统，实现对村庄规划信息、村庄地形图、村庄经济等信息的统筹管理；通过基础地理信息、规划成果、村庄经济信息的空间匹配，促进资源整合共享，实现对新农村建设规划实施、进展情况的动态监督；提供全面准确的村庄信息及查询、统计与分析功能，有效促进村庄编制规划工作的开展，为相关部门、规划人员和百姓了解全市村庄规划建设信息提供综合信息平台，为政府决策农村事务提供便捷的信息渠道。

2 系统总体技术路线

北京市村庄规划管理地理信息系统建设内容主要是将村庄规划相关成果与空间基础地理数据相结合，实现空间图形与属性信息的一体化展示、查询、统计分析等功能。系统建设主要包括数据组织和系统开发两方面内容，具体工作内容包括：村庄专题图层设计、数据加工和更新方案

制定、数据加工和地图制作、系统开发建设。系统总体技术路线如图2.1。

图2.1 总体技术路线图

村庄规划专题图层主要包括全市所有村庄的村庄范围、村庄边界及区县界、乡镇界等空间图层数据。系统建设时需要对村庄规划专题图层进行数据结构定义、空间拓扑结构定义、属性数据字典定义，以便在数据库种存储，为系统中用户方便加载使用。

数据加工和更新方案是对系统涉及的所有空间数据和属性数据，即村庄专题图层数据和村庄规划成果数据进行有效管理。具体包括制定数据加工与质量控制方案、数据转换入库与数据管理方案、数据更新与历史数据保留方案、村庄规划专题图层制作方案。

数据加工和地图制作是根据数据加工与更新方案组织对村庄专题图层数据和村庄规划成果进行收集、加工、转换、入库。

系统功能开发主要包括前期用户需求分析调研，在调研的基础上对系统功能模块及接口进行设计，进行系统开发与测试。

3 系统平台搭建

3.1 软件平台

系统开发的软件平台以Eclipse平台作为程序的开发工具，采用J2EE( Structs + Spring +Hibernate)体系架构与ESRI公司的ArcIMS技术。系统开发采用MVC设计模式开发，便于系统维护。它把系统分为三个模块：模型(Model)、视图(View)、控制器(Controller)。模型代表应用程序状态和业务逻辑；视图提供可交互的客户界面，向客户显示模型数据，控制器响应客户的请求，根据客户的请求来操纵模型，并把模型的响应结果经由视图展现给客户[2]。

系统数据库管理平台采用Oracle 10g + ArcSDE。Oracle具有优秀的性能、出色的操作环境以及优良的数据自备份功能。空间数据库采用ArcSDE空间数据引擎。ArcSDE是关系数据库接口，

它可以管理DBMS中的地理信息，同时为应用GIS软件提供开放式的数据支持，而且具有开放式的DBMS管理、长事务支持、高性能数据访问、多用户并发访问等性能。

系统采用Weblogic Server作为Web应用服务器，因为它是一个高度可扩展、安全可靠的企业级Web应用服务器[3]。

系统数据发布平台选择ESRI公司的ArcIMS系列的产品。主要是考虑到ArcIMS提供了强大的地图化功能满足用户的不同层次的需要，包括：专题图、缓冲区分析、对象（地图）编辑、绘制图层、查找、图层控制、空间选择、访问各种数据源等。

3.2 数据库设计

结合本系统的建设目标和特点，对系统涉及数据进行分析，将划分如下四大类数据库：基础地理信息数据库，规划专题地理信息数据库，村庄专题属性数据库，历史数据库。

基础地理信息数据库主要包括北京市行政区划图数据、北京市市域范围1:10000数字栅格地形图数据、北京市六环范围1:2000数字栅格地形图数据、北京市市域1米分辨率数字正射影像。

规划专题地理信息数据库存贮所有与村庄规划有关的资源的空间信息，包括北京市总体规划(中心城规划、边缘集团规划、新城规划、乡镇规划)、体系规划(全市体系规划、区县体系规划、限建区规划、限建要素，区域性设施)、村庄规划(村庄产业规划、村庄用地布局规划等)。其中限建要素指的是影响村庄发展的主要因素，包括风险性生态要素（地震断裂带、泥石流沟谷、滑坡危险区、坍塌危险区等）、资源性生态要素等。

村庄专题属性数据库则是与村庄专题地理信息数据库相对应的，存储所有与村庄专题属性信息，包括村庄户均可支配收入信息、村庄家庭户数信息、村庄户籍劳动力信息、村庄三级产业收入信息、村庄劳动力素质信息、村庄规划工程信息、村庄规划现场调查信息等。

历史数据库包括村庄规划专题地理信息数据库、村庄规划专题属性数据库的历史版本。

4 系统设计

4.1 数据管理

4.1.1 数据标准制定

结合数据库设计和各类规划专题数据的特点，对每一类村庄规划专题数据提出详细的数据加工方案，应包括数据加工的技术指标、加工方法、加工内容、以及数据精度等方面内容。

4.1.2 数据入库方案设计

根据设计的数据库结构，建立数据库，将空间数据装载入数据库。应对不同数据源制定相对应的入库流程，并进行空间数据和属性数据的关联。同时要确保空间数据获取后要按建库要求将相邻图幅的相同要素连接起来构成独立完整的要素，而不是被图幅分割的要素。最终数据库中存储的是各种带有属性数据的空间要素体。

4.1.3 数据更新及历史数据保留方案

应根据不同的数据来源给出数据的更新方案，确定各类数据的更新方式和更新周期，并建立数据更新安全机制。同时对有历史价值的重要数据要保留历史记录，提供不同的版本备份。

4.1.4 村庄规划专题地图制作方案

提供村庄规划专题地图制作的方案，包括村庄规划专题要素符号表示标准、形式、方法及符号库设计制作方案等。

4.2系统功能设计

为加快农村社会经济的协调发展，构筑城乡一体、统筹协调的发展格局，推动北京新农村建设的步伐，实现村庄体系规划、村庄规划与上位规划的有效衔接，系统建设时将市域规划、体系规划纳入系统中，实现从全市角度宏观把握北京村庄的空间分布状况，综合了解全市村庄规划信息，为村庄发展提供科学宏观指导。在此前提下，结合用户需求及各类专题规划成果特点，将系统功能模块划分为：市域规划、体系规划、村庄规划、规划实施、政策法规、系统管理和地图常用功能，主要实现对各类规划成果的展示、查询、显示、统计、分析等管理功能。地图常用功能包括：地图的放大、缩小、漫游、全屏显示、缓冲区分析、图形查询、坐标显示、面积计算、距离量算、图例显示、地图输出、打印等功能；其他子模块根据规划成果特点开发相应的成果展示、查询、统计等功能。

4.3 系统接口设计

考虑到系统用户农委已有北京农村管理信息系统，因此，需要实现与现有系统数据接口，最大限度的避免重复录入数据，实现信息共享和数据的整合，与现有系统的录入、输出、更新等通过接口来实现。

4.4 建立多级安全权限管理体系统

使用对数据信息逐级授权的方法进行数据管理。对系统中的用户分配角色，进行逐级授权，授权可以是对角色也可以是对用户，系统自动搜索由下至上，上层授权包含下层授权，角色包含用户。

5系统实现

北京市村庄规划管理地理信息系统将GIS和MIS技术相结合，以基础地理信息数据为基础，通过对市域规划、体系规划、村庄规划、村庄经济、人口、村庄规划实施信息的整合、汇总，实现了各类信息的统一化、数字化、精细化管理，实现了空间图形－村庄规划信息－经济、人口信息的联动查询，提供了对农村从宏观(全市)—微观(单个村庄)信息的查询，满足了各类用户不同层面的需求，为实现动态跟踪、管理新农村规划建设各阶段情况提供综合信息平台。

市域规划模块按照“中心城—新城—乡镇”的体系级别，提供了中心城及中心地区、10个边缘集团、11个新城、重点乡镇及周边村庄分布情况，从而有效控制小城镇建设时序，避免了城市—农村建设脱节，“城中村”现象的出现，为村庄规划提供宏观指导。

体系规划模块包括了全市、区县体系规划成果、村庄体系规划成果的空间图形与属性信息的同步展示与查询，全市限建要素的空间分布及影响区域分析功能。体系规划成果主要综合村庄与规划城市建设区、生态限建地区的关系，根据村庄的发展条件，从区位、规模、管理体制、区域功能等方面入手进行村庄综合分类，将全市村庄划分为城镇化整理型、迁建安置型和保留发展型三大类九小类，以便于在布局调整、公共服务设施和市政基础设施标准、产业发展方向对村庄发展进行分类指导。如图5-1所示延庆县村庄分类图。如图5-2所示，密云水库地表水源一级保护区周边分布的村庄统计，包括村庄个数、村庄人口、用地情况等，为今后规划建设提供决策支持。

图5-1 延庆县村庄分类图5-2 地表水源一级保护区影响区域分析

村庄规划模块实现了每个村庄的基本信息、规划成果、经济、人口、现状调查、规划项目、规划实施信息及空间地理信息的展示、查询、统计影响区域分析功能等，如图5-3延庆县张山营镇五里营村村庄规划成果展示、图5-4，2007年延庆县用地情况统计所示。系统提供了多样化查询，如根据村名、村庄类型、所在区县对村庄规划成果进行查询。村庄规划成果包括村庄规划说明文档、用地布局规划图、交通道路规划图、公共服务设施规划图等与村庄建设相关的规划图。

图5-3五里营村村庄规划成果展示图5-4 2007年延庆县用地情况统计

政策法规模块提供新农村建设最新相关政策、法规，为用户提供新农村前沿信息。

规划实施模块通过将村庄规划项目信息、村庄规划实施项目信息、村庄规划图、遥感影像数据进行对比，实现对新农村规划建设的动态监督和跟踪。

系统管理模块主要为系统管理员提供对系统用户、数据的管理。主要包括村庄规划成果、体系规划成果、村庄经济、人口等数据的上传、更新、删除；系统用户、权限、日志的管理。系统采用了权限—角色机制，对不同级别的用户分配不同级别的权限，保证了系统数据的安全性。

6 结论

北京市村庄规划管理地理信息系统将计算机网络技术、地理信息系统技术、数据库技术相结合，以基础地理信息数据为基础，有效的整合了市域规划、体系规划、村庄规划、村庄经济、人口、村庄规划实施等相关信息，实现了新农村建设各阶段资源成果的统筹、科学管理，为农村规划、建设、实施、监督提供直观、科学、精确的数据支持，为北京市的村庄规划、管理、辅助决

策提供了依据和支持，同时为更好地掌握新农村规划建设工作开展的情况、构建全市地理空间与经济信息一体化系统平台、统筹城乡协调发展奠定基础。