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数字地籍是现代地籍的标志,地籍数据库及地籍信息系统技术是目前地籍管理所依赖的主要技术手段,地籍数据库及地籍信息系统的研究已成为GIS领域的研究热点。 近年来,随着城镇化过程的进一步加速和对农民土地权益保障的进一步加强,城乡一体化地籍管理是地籍管理的发展趋势。对城乡一体化地籍的管理模式、方法及数据库与信息系统研究也成为当前地籍领域研究的前沿。 通过对城乡地籍管理研究现状的分析,城乡地籍数据集成与管理一直是制约城乡一体化地籍管理的瓶颈,而城乡地籍数据集成与管理所面对的主要问题有城乡地籍管理内容与模式的差别、城乡地籍数据比例尺与精度的差别、城乡地籍数据来源与处理方法的差别等等。要解决这些问题,必须要研究城乡一体化地籍管理模式、多比例尺数据集成、空间与非空间数据集成、多源数据集成及城乡地籍数据库管理应用与更新维护等主要关键技术。 在管理模式上,通过在农村地区加强权属管理,以集体土地所有权与集体土地使用权的登记发证来实现;在城镇地区加强地类(用途)管理,以用途管制与用途变更登记来实现。农村地区与城镇地区实现权属管理与地类(用途)管理并重,实现权属管理与土地利用的一体化管理。由此可建立城乡地籍数据统一管理的结构模型“市-县(市、区)-街道(乡、镇)-街坊(行政村)-所有权宗地-使用权宗地-地类(地块、图斑、线状地类、零星地类)”,该模型将土地权属分为两个层次来管理,即土地所有权与土地使用权,可以较好地解决集体±地使用权(宅基地使用权、土地承包经营权等)登记问题,实现底层数据统一与底层数据结构统一的两种城乡地籍一体化管理模式。 在进行城乡地籍多比例尺数据集成时,以橡皮筋技术处理不同比例尺数据的接边,以金字塔技术进行不同比例尺数据的管理,利用坐标转换、地类转换、数据结构转换等技术对土地利用数据、城镇地籍数据及土地调查数据进行集成,建立底层数据统一或底层数据结构统一的城乡地籍调查数据库。 在进行城乡地籍空间与非空间数据集成时,主要是进行以空间数据为主要特征的城乡土地调查数据与以属性数据为主要特征的土地登记数据的集成,可采用两条技术思路进行数据集成,一是数据直接转换思路,即使用专门编制的数据转换程序的对以其他格式存储的土地登记数据进行转换,变成城乡登记一体化数据格式的土地登记数据,这是当前GIS软件系统共享数据的主要办法;另一种思路是系统功能集成思路,通过对系统软件的升级改造,实现数据的相互交换与共享。其方法可以在系统功能级增加数据读写功能(数据接口),即在土地调查软件中增加对已有土地登记数据的读写接口,在土地登记软件增加对土地调查数据的读写接口,实现数据的交换与共享;或者编制专用读写土地调查、土地登记等数据的数据交换引擎,土地调查软件、土地登记软件通过调用数据交换引擎来实现数据的交换与共享。 在进行城乡地籍多源数据集成时,主要探讨在城乡地籍数据一体化管理的前提下的矢量数据与航测遥感影像、栅格地图、数字地面模型等栅格数据的集成、管理。基于ArcGIS平台,采用艾亚影像压缩工具eYaImage,以空间数据库Geodatabase的方式对海量的地理影像和栅格数据进行管理,数据存放在Oracle数据库中,并针对不同的栅格数据类型采用不同的数据模型进行存储,通过ArcSDE空间数据引擎对数据进行访问,具有压缩比率高、图象损失小、功能实用、调用方便快捷等特点。 在城乡地籍数据集成过程中,数据质量控制是保证数据库数据质量的关键,然而城乡地籍数据的内容与来源繁杂、数据处理过程与方法多样,对数据集成中的质量控制较为重要,基于知识与规则库进行地籍数据质量检查的方法,能有效地保证数据集成的数据质量。即首先提取地籍空间要素对象之间可能存在的知识规则,设计知识与规则库,基于建立的知识与规则库,可以开发地籍数据质量检查系统,对数据进行自动化检查,生成数据质量分析报告。 城乡地籍数据库建设完成后,其管理应用与更新维护是维持数据库生命力的唯一手段。海量的地籍数据存储管理和属地化的地籍管理要求城乡地籍数据库管理与应用的多级化,采用多级服务器体系进行城乡地籍数据库存储,通过国土资源信息网进行城乡地籍数据库的远程调用,利用空间数据库引擎和基于GML数据交换等技术实现城乡地籍数据的交换。 城乡地籍基础数据库的现势性维护是通过数据变更手段来实现,数据变更有两种方式,一是在土地登记、建设用地报批、土地开发整理项目验收、产业结构调整、违法用地查处、灾害毁地等日常地籍管理工作中实时变更;二是按照国家土地调查、登记与统计制度,以每年10月31日为统计时点,对全域地籍数据进行集中变更与统计。在实施集中变更与统计时,可定期利用多时相的遥感影像数据,采用多种模型和方法提取土地利用变化信息,经外业调查修正与确认后,进行土地利用数据库的全面更新。通过这种方法的使用,不仅可快速查清年度变更中的漏变更与错变更,而且也可防止数据变更中弄虚作假现象。 城乡地籍数据库可采用远程镜像交换、增量交换和远程访问交换等三种技术模式进行数据远程交换与更新,在数据远程交换与更新时,重点要把握变更数据的审计,杜绝数据造假现象,维护城乡地籍数据的准确性、科学性与权威性。通过本文提出的土地变更数据审计的技术思路、实现方法,上级主管部门可有效地控制土地变更中的数据质量。 通过本文研究,为城乡一体化地籍管理、城乡地籍数据集成、城乡地籍数据库管理应用及更新维护提供了总体解决方案,其创新点主要包括:(1)针对城乡地籍数据的不同比例尺、不同数据内容、不同管理模型等特点,研究城乡地籍数据集成的策略、框架、方法,构建了城乡一体化地籍数据的组织与管理模型;(2)研究地籍空间与非空间数据集成的方法、模型,提出了基于电子政务、GIS的地籍空间与非空间数据的集成与管理技术实现途径;(3)通过对地籍数据集成中的质量控制内容、元素及方法的研究,提出了基于知识与规则的地籍数据质量控制方法,并基于建立的知识与规则库,开发了地籍数据质量检查系统,可有效地控制城乡地籍数据集成的数据质量;(4)通过对城乡地籍数据一体化管理、空间与非空间地籍数据一体化管理及城乡地籍数据一体化更新等问题的分析研究,探讨了城乡地籍数据一体化管理与应用模式及系统实现方案。 基于本文研究成果所开发的城乡地籍数据库管理信息系统已首批通过国务院第二次土地调查领导小组办公室组织的测评,成为全国第二次土地调查领导的推荐使用软件,已在江苏、辽宁、山东、福建等地推广使用。