基于Web GIS的移民信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

黃一昀， 王益華， 李登富， 方 衎， 趙得意

(1.江蘇省工程勘測研究院有限責(zé)任公司， 江蘇 揚(yáng)州 225000；2.揚(yáng)州瘦西湖旅游發(fā)展集團(tuán)有限公司， 江蘇 揚(yáng)州 225000)

移民調(diào)查工作是一項(xiàng)涉及大量基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的工作，數(shù)據(jù)的收集整理工作量大且繁雜。目前移民調(diào)查內(nèi)業(yè)工作方式是基于AutoCAD量算土地面積，把社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料及各項(xiàng)實(shí)物(包括土地、人口、房屋及其附屬物、零星果木、工業(yè)企業(yè)、專業(yè)項(xiàng)目等)調(diào)查數(shù)據(jù)錄入自制的Excel表格中，并進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)單價(jià)分析，最后編制完成投資概(估)算表[1]。

本文研究建立一個(gè)集中統(tǒng)一的信息匯集和服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)移民管理工作信息資源的有效整合和統(tǒng)一建設(shè)與集中管理，實(shí)現(xiàn)移民管理各機(jī)構(gòu)的互聯(lián)互通和信息共享，解決現(xiàn)在普遍存在的“信息孤島”與管理脫節(jié)等問題。數(shù)據(jù)的匯總與匯報(bào)，對項(xiàng)目的時(shí)效性要求較高，人工統(tǒng)計(jì)、分析、繪表、修改、管理花費(fèi)的時(shí)間較多。本文通過使用信息化系統(tǒng)，提高效率的同時(shí)，也提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

移民調(diào)查綜合信息管理系統(tǒng)是建立在因特網(wǎng)基礎(chǔ)上的B/S體系結(jié)構(gòu)的信息查詢服務(wù)系統(tǒng)[2]，是用戶通過Internet環(huán)境來了解有關(guān)移民調(diào)查項(xiàng)目的相關(guān)信息的一個(gè)可視化的便捷窗口，是一種基于Web瀏覽器的圖形化界面，是用戶查詢地理空間數(shù)據(jù)及移民調(diào)查信息數(shù)據(jù)的專業(yè)化信息服務(wù)平臺(tái)，系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性和可維護(hù)性[3],系統(tǒng)的總體架構(gòu)圖見圖1。

圖1 系統(tǒng)框架

移民信息管理系統(tǒng)主要用于管理移民信息數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)錄入、整合、匯總、統(tǒng)計(jì)、分析等，存儲(chǔ)移民的各類信息，系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的形式搭建，該系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)，包括客戶端、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器。

客戶端：顯示和操作地圖數(shù)據(jù)的瀏覽器客戶端，是與一般用戶打交道的客戶界面，其主要作用是將應(yīng)用產(chǎn)生的結(jié)果信息顯示給用戶。它是基于瀏覽器的HTML Viewer、Java9.1和JSP頁面，支持矢量數(shù)據(jù)流，矢量數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫方式進(jìn)行管理，系統(tǒng)采用ESRI公司提供的ArcGIS js for API,頁面用動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)開發(fā)。

應(yīng)用服務(wù)器：為應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯提供運(yùn)行環(huán)境，以支持分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中應(yīng)用軟件的開發(fā)和部署，支撐強(qiáng)大的Web GIS系統(tǒng)的開發(fā)以及分布式GIS系統(tǒng)的開發(fā)；

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：存儲(chǔ)要發(fā)布的地圖數(shù)據(jù)、測繪資料、移民文件等。

1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

由于水利水電征地移民調(diào)查涉及的實(shí)物指標(biāo)種類繁多[4]，不同工作人員習(xí)慣不同，導(dǎo)致整理數(shù)據(jù)錄入格式不統(tǒng)一，圖中地塊與表中數(shù)據(jù)沒有關(guān)聯(lián)，極易發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)漏；數(shù)據(jù)處理方式落后，主要依靠人工輔助電子表格，完全依靠人工重新計(jì)算統(tǒng)計(jì)，也難保證絕對一致。因此建立一套移民標(biāo)準(zhǔn)庫，一次性錄入數(shù)據(jù)，協(xié)議自動(dòng)生成，減輕了工作量，實(shí)現(xiàn)電子化檔案成果管理。本系統(tǒng)將移民數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化處理，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和批量管理。數(shù)據(jù)庫是對各類基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫的分析與管理，其中包括人員、房屋、附屬設(shè)施調(diào)查表、農(nóng)村集體土地調(diào)查表(農(nóng)村土地)調(diào)查表、國有土地調(diào)查表等相關(guān)各類信息水利水電調(diào)查實(shí)物量以村組為單位，分農(nóng)村房屋(產(chǎn)權(quán)、結(jié)構(gòu)和用途等)、人口(戶籍、戶數(shù)等)及附屬設(shè)施[5]，土地調(diào)查(土地調(diào)查分類應(yīng)執(zhí)行GBT 21010—2007的規(guī)定，結(jié)合征地移民的具體情況，可分為以下12類)[6]、專項(xiàng)設(shè)施(電力設(shè)施、通信設(shè)施、專項(xiàng)設(shè)施、橋梁、路面材料等)、企事業(yè)單位(面積、資產(chǎn)、房屋面積等)、社會(huì)情況調(diào)查(基本資料、統(tǒng)計(jì)資料等)等項(xiàng)目，分別進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)匯總。下面列舉出部分主要的屬性信息表：

房屋屬性表主要字段包括：OBJECTID(對象)、SHAPE(形狀)、編號(hào)、房屋性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、長度、寬度、面積、間數(shù)、層數(shù)、所屬戶號(hào)、SHAPE Length(長度)、SHAPE Area(面積),見表1。

表1 房屋屬性

(續(xù)表1)

戶屬性表主要字段包括：OBJECTID、SHAPE、戶主名、人口數(shù)、戶口性質(zhì)、電話、電視、空調(diào)、太陽能、自來水、樹木性質(zhì)、樹木胸徑、樹木棵樹、編號(hào)、SHAPELength、SHAPEArea，見表2。

表2 戶屬性

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用Java語言來確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。根據(jù)移民調(diào)查管理的實(shí)踐，使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和空間數(shù)據(jù)庫等相關(guān)技術(shù)，采用Java應(yīng)用服務(wù)器——Tomcat進(jìn)行動(dòng)態(tài)解析，以MySQL和Redis為數(shù)據(jù)庫平臺(tái)開發(fā)移民調(diào)查綜合信息管理系統(tǒng)[7]。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地圖查詢和紅線內(nèi)統(tǒng)計(jì)檢索功能，根據(jù)變更的征地范圍線確定移民工程建設(shè)區(qū)范圍，為實(shí)物指標(biāo)調(diào)查工作提供準(zhǔn)確的工作線。基于面向?qū)ο蟮牡乩頂?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型，有效地執(zhí)行了空間數(shù)據(jù)的組織和管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的詳細(xì)信息查詢、屬性查詢和統(tǒng)計(jì)查詢等功能，能快速、準(zhǔn)確地對水利工程建設(shè)征地范圍內(nèi)的實(shí)物指標(biāo)進(jìn)行有效的查詢和管理，并為實(shí)物指標(biāo)的復(fù)核提供相關(guān)便利[8]。該系統(tǒng)能有效地組織、管理移民工作的各種調(diào)查數(shù)據(jù)，提供一系列高效查詢和分析功能，協(xié)助移民部門進(jìn)行規(guī)劃決策等，提高移民工作的科學(xué)性和準(zhǔn)確性[9]，數(shù)據(jù)流程圖見圖2。

圖2 移民管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程

系統(tǒng)按照功能可分為：權(quán)限管理、地圖基本操作、量測功能、地圖查詢功能、劃定規(guī)劃紅線范圍、紅線范圍內(nèi)查詢與統(tǒng)計(jì)、圖表統(tǒng)計(jì)、用戶管理等8個(gè)功能模塊。

2.1 權(quán)限管理

此操作可避免由于權(quán)限導(dǎo)致的刪除或操作不當(dāng)引起的風(fēng)險(xiǎn)問題，如操作錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)泄露等問題。就目前來說應(yīng)用最廣泛的是一個(gè)賬號(hào)對應(yīng)多個(gè)角色，每個(gè)角色對應(yīng)相應(yīng)的權(quán)限集(RBAC模型)，該模型基本上可以應(yīng)對所有的問題，并通過角色來實(shí)現(xiàn)靈活多樣化。移民管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了3個(gè)角色，分別為超級(jí)管理員、項(xiàng)目經(jīng)理、普通員工。其中，超級(jí)管理員擁有所有增刪改查的權(quán)限，項(xiàng)目經(jīng)理可以對本項(xiàng)目小組內(nèi)的項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行上傳、查看、修改、下載等，而普通員工只有上傳和查看的權(quán)限，無法對系統(tǒng)內(nèi)容進(jìn)行修改。該功能設(shè)計(jì)主要目的是對合法用戶授權(quán)，合理配置權(quán)限，隔離數(shù)據(jù)與用戶，提高數(shù)據(jù)的安全性，對每一類或者每一個(gè)用戶分配不同的系統(tǒng)操作權(quán)限，如有出現(xiàn)問題可精準(zhǔn)定位到各項(xiàng)目組，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)漏源頭，同時(shí)將增刪改查權(quán)限只賦予項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及以上的用戶，可防止誤刪誤改，保證數(shù)據(jù)的精確性。

2.2 地圖操作模塊

地圖操作主要包括地圖符號(hào)化顯示、圖面點(diǎn)擊查詢、紅線范圍確定、紅線范圍內(nèi)統(tǒng)計(jì)、圖表統(tǒng)計(jì)。地圖的符號(hào)化顯示包括移民地理信息數(shù)據(jù)的條目錄入，地圖放大縮小功能，地圖要素特征圖例等。

2.3 查詢模塊

圖面點(diǎn)擊查詢可查詢圖面要素的基本屬性，擊圖面上用戶需要查詢的要素，圖面要素高亮顯示，彈出相應(yīng)圖層面要素屬性說明窗口，見圖3。

圖3 查詢模塊

2.4 紅線范圍內(nèi)統(tǒng)計(jì)功能

可輕松導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)錄入的紅線范圍，并將數(shù)據(jù)庫中永久紅線和臨時(shí)紅線范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示出來，同時(shí)也能顯示相應(yīng)圖表，進(jìn)行展示對比。

2.5 數(shù)據(jù)管理模塊

此模塊主要包括表格上傳、數(shù)據(jù)總體概覽、調(diào)查表匯總及數(shù)據(jù)庫查詢功能。①表格上傳。在用戶上傳之前應(yīng)下載系統(tǒng)模板，按照標(biāo)準(zhǔn)模板格式填寫表格，上傳成功的表格只有項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及以上用戶才有刪除權(quán)限。②數(shù)據(jù)總體概覽。此功能是將上傳表格中的數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)計(jì)概算后將匯總數(shù)據(jù)顯示出來。③調(diào)查表匯總和數(shù)據(jù)庫查詢。該功能將數(shù)據(jù)庫中各類型數(shù)據(jù)分別統(tǒng)計(jì)顯示，可以對不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

2.6 統(tǒng)計(jì)分析模塊

該模塊主要包括紅線范圍內(nèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、紅線范圍內(nèi)數(shù)據(jù)詳細(xì)查詢、導(dǎo)出表格功能，該功能統(tǒng)計(jì)紅線范圍內(nèi)數(shù)據(jù)，可分別對永久紅線和臨時(shí)紅線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以進(jìn)行關(guān)鍵字詳細(xì)查詢，并且可以對不同行政區(qū)域級(jí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，確定數(shù)據(jù)后可導(dǎo)出為EXCEL表格查看。

2.7 配置管理模塊

紅線管理，導(dǎo)入紅線的SHP數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過空間計(jì)算獲取紅線范圍，項(xiàng)目責(zé)任人及以上用戶可以對多條紅線進(jìn)行開關(guān)和刪除操作。

3 結(jié) 論

針對目前移民管理信息化程度較低的現(xiàn)狀，本文提出了一種基于Web GIS技術(shù)構(gòu)建B/S模式的移民信息管理系統(tǒng)的方法，并得出如下結(jié)論：①采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)的移民信息管理系統(tǒng)，能夠避免因數(shù)據(jù)庫遷移而導(dǎo)致的無法及時(shí)更新的問題；②系統(tǒng)整合了移民調(diào)查的房屋、耕地、專項(xiàng)設(shè)施等專題數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)海量多元數(shù)據(jù)的集中管理。本系統(tǒng)能夠真正幫助移民信息的日常管理和輔助決策，從真正意義上實(shí)現(xiàn)高效率的移民管理工作，為移民管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化提供有效工具。在應(yīng)用層面上，本系統(tǒng)還有不足，系統(tǒng)只考慮二維的展示和應(yīng)用功能，缺乏三維模型的展示，未來的工作是增加系統(tǒng)三維展示的功能以及完善移民工程管理和輔助決策的功能。