1、基于 GIS 和 RIA 的高标准基本农田建设管理系统设计与实现摘 要研究目的：通过综合应用各种现代信息手段解决省级高标准基本农田建设对下监管和对上汇报的问题。 研究方法：通过在广东省高标准基本农田建设的示范应用进行实例验证。研究结果：设计了系统的数据库及软件功能结构，并设计了基于 Flex 的可视化工作流引擎与应用定制、基于 Silverlight 的“一张图”监管，实现了高标准基本农田建设项目过程与进展的一次填报、分级管理、多级共享。研究结论：系统成功的应用于广东省高标准基本农田建设项目管理工作之中，该系统设计方案可行有效，具有重要的参考价值和借鉴意义。 关键词GIS；RIA；AE；Fle
2、x；Silverlight；高标准基本农田 中图分类号：TF326 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）08-0218-03 1 引言 高标准基本农田建设（简称“高标农田建设” ）是国土资源部、财政部重点推出的一项重要工作内容， 国土资源部、财政部关于加快编制和实施土地整治规划大力推进高标准基本农田建设的通知明确提出大力推进高标准基本农田建设。但目前高标准基本农田建设工作的开展与监管仍采用手工方式，实时性不高且效率低下，无法实现分级审批和监管，也不利于存档、汇总和报备。针对目前高标农田建设工作量大、任务重、人员少的情况，如何实现建设任务、项目进展、资金去向的实时动态掌握？如
3、何解决省级人员在立项、验收等工作下放后对全省高标农田建设的全程实时监管？如何解决市县项目范围重叠、实施项目进度监控与上报？基于以上问题，应用信息化和网络化手段构建基于 GIS 和 RIA 的高标准基本农田建设管理系统，引入 Flex 的可视化工作流引擎模型，以及Silverlight 的“一张图”监管，制订规范的数据共享接口，实现高标准基本农田建设项目的集中统一、全程全面、实时动态的信息化管理，实现一次填报、分级管理、多级共享的对下监管和对上报备，提高了高标准基本农田建设的信息。 2 系统设计与功能特点 2.1 系统设计 系统体系采用 B/S（浏览器/服务器）架构，依据项目建设目标、任务和思路
4、，系统在统一的身份认证、访问控制、安全审计、数据备份等安全体系下，结合统一的数据规范与标准，构建统一的土地开发电子政务与空间基础框架，并在此基础上，分层建立系统的设施层、数据层、地图服务层、业务逻辑层和应用表现层，系统总体框架设计如下图所示。（1）设施层 网络体系、硬件设备、系统软件等设施是系统运行的基础。系统建设按照最大限度节省投资的原则，尽量考虑运用各类现有的设施与设备，只对部分确实不能满足现有需求的少部分设施进行升级。 （2）数据层 根据数据存储结构的不同，将数据分成关系型数据源、非关系型数据源。关系型数据源包括系统元数据库、字典表、系统表、各类业务专题数据库表等。非关系型数据源包括各类
5、文档、图片等。业务表包括年度计划、项目、规划编制、中介、用户等专题数据库表。 地图服务层 在数据层上进行地图服务的发布，供系统业务逻辑和应用层功能调用。发布的地图服务包括行政区划、土地利用现状、项目范围等。 业务逻辑层 处在数据之上、应用表现之下的系统业务层，主要用来实现系统的核心业务逻辑与服务，包括数据服务、目录服务、工作流引擎、安全验证、权限控制、日志管理等。 应用表现层 处在最上层的应用表现层是业务功能的最终交互终端，包括年度计划管理、项目进度管理、规划编制进度管理、月报管理、中介管理、项目范围管理、接口开发与集成、系统后台管理等。 2.2 系统功能特点 本系统功能特点主要体现在以下几个
6、方面： 1、基于 Flex 的可视化工作流引擎 采用 Flex 技术的工作流引擎，可以根据项目进行灵活的个性化定制，并且具有执行效率高、易用性等优点。 2、基于 SilverLight 的“一张图” 系统利用 GIS 成熟的数据共享及互操作技术，实现项目区在“一张图”上的各种空间分析功能。 3、信息化管理，提高信息化监管水平。 通过信息的逐层填报、审核、汇总，系统自动实现归档检索、统计分析，达到高标准基本农田建设的集中统一、全程全面、实时动态的信息化管理。 4、图形化管理，解决数据规范与统一问题。 通过统计报表与图表的联动、项目范围自动生成与重叠检查，解决高标准基本农田建设数据的规范与统一问题
7、。 3 系统关键技术的实现方法 3.1 基于 Flex 的可视化工作流引擎与定制应用 为实现对高标农田项目的逐层填报、审核、汇总，实现业务流程的规范化、自动化，本系统采用了工作流（WorkFlow）技术和模型。 工作流（Workflow）是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程，根据一系列过程规则，文档、信息或任务能够在不同的执行者之间传递、执行。简单地说，工作流就是一系列相互衔接、自动进行的任务。实施工作流管理可以规范业务流程、跟踪业务处理过程、优化并合理利用资源、减少人为差错和延误，减少重复劳动、提高工作效率。 流程设计器是工作流管理系统的重要组成部分，开发人员通过流程设计器对业务流程进行
8、建模从而产生一系列可以在流程引擎中运行的业务流程模型。本系统采用基于 Flex 技术的可视化工作流引擎，Flex 是一种很轻便的客户端技术，只要客户端安装了 FlashPlayer 就可以使用Flex 技术，而目前世界上 95%的机器上都安装了 Flash 播放器。Flex 项目最终编译成的 Swf 文件在 FlashPlayer 中是以字节码形式运行的，其执行效率远远高于浏览器解析执行的 JavaScript，而且 Flash 技术可以给用户带来很好的用户体验。对比其他技术实现的流程设计器，可以根据项目进行灵活的个性化定制，并且在效率和易用性上具有优势，如下图所示。 用户可以通过右侧的操作导
9、航来进行流程各个组件的创建，如拖动缩放工具条，可以缩放整个流程查看界面，点击“选择”按钮则可以选中节点或连线，点击“节点”按钮则可以在左边的画布中增加一个活动节点，点击“连线”则可以增加一条迁移线，如果用户需要删除流程的节点时，则点击选中需要删除的组件，然后利用键盘上面的Delete 键就可以删除组件，如果用户无意做了错误操作，则点击“撤销”按钮撤销前一操作，或者“重做”按钮返回上一操作，整个流程设计完成后，点击“保存”按钮，进行流程保存。整个过程基于可视化操作，简单明了，用户可以很容易上手。 通过可视化工具对流程进行定制，流程定制完成之后，将会生成相应的 xml 文件，通过调用 Web Se
10、rvice 接口将流程配置保存到数据库，从而实现整个工作流的配置操作。 3.2 基于 silverlight 的“一张图”监管 高标准基本农田建设“一张图”监管是以空间数据库引擎与 GIS 空间分析、Web Service、Silverlight 等技术为基础，结合项目建设地块信息、空间分析服务等云服务资源，开发对地块坐标等空间信息全过程管理的应用接口，与可视化工作流、定制应用等共同构建统一的综合监管平台。它不仅实现项目地块在地图上的浏览、查询、定位等操作，同时具备地块空间信息的属性信息检查、逻辑检查、空间拓扑检查，实现空间数据导入导出的数据接口和与其他模块交互操作的应用接口，强化空间数据挖掘
11、与统计分析，从而实现了项目建设的全覆盖、全流程的动态监测与监管。 “一张图”监管在实现中解决了以下几个关键问题： 1、统一坐标系统的确定 坐标系统是 GIS 图形显示、数据组织分析的基础，所以建立完善的坐标投影系统对于 GIS 应用来说是非常重要的。项目的空间数据由各县级单位生产提供，其采用高斯克吕格 3 度带投影坐标系统，且广东省包含 37、38、39 共 3 个投影带号，为了保持数据的一致性，本系统中的空间数据均采用西安 80 地理坐标系统来存储和显示数据。系统开发了ProjectXian80ToGaussKruger（）和 ProjectGaussKrugerToXian80（）方法实现
12、了高斯克吕格投影坐标系统与西安 80 地理坐标系统的坐标正算与反算。 2、天地图服务资源的共享使用 “天地图”是国家测绘地理信息局主导建设的国家地理信息公共服务平台，它是“数字中国”的重要组成部分。本系统利用编程接口将“天地图”的服务资源嵌入到已有的各类应用系统中，并以“天地图”的服务为支撑开展项目管理的地图服务与应用，从而有效缓解地理信息资源开发利用中技术难度大、建设成本高、动态更新难等突出问题。编程接口通过继承 ArcGIS API for Silverlight 中的TiledMapServiceLayer 类，重写该类的 Initialize（）与GetTileUrl（）等方法实现了对
13、天地图服务资源的嵌入式调用。 3、空间数据的检查与提交入库 用户在客户端导入项目空间数据之后，客户端负责对数据进行逻辑检查并提交至服务端的 Web Services 接口，服务端将数据检查后分类存放入空间数据库中。采用 Web Services + Arc Engine 的方式对数据进行检查和提交，可以使该工作在服务器后台运行，减少客户端压力与节约用户时间，并且实现较为全面的空间数据检查。 4、图形应用接口与交互 地图管理模块设计应用接口供项目管理模块调用，从而实现项目管理模块对于图形的多种操作。在地图管理模块中对其他模块开放RunOperation（string OperatorArgs）方
14、法，传入参数 OperatorArgs中指定地图操作类型、操作对象及其他必须与可选参数，在RunOperation 方法中实现对参数的解析与操作的实现。 4 系统实现 高标准基本农田建设管理系统从总体功能结构上分为基础框架、五大业务功能、后台管理、接口开发、项目范围检查工具等模块。 1、基础框架平台是支撑整个系统平台的基础，根据统一数据库、地图服务、工作流引擎、权限控制、接口集成、标准机制、网站服务等 7个统一的原则进行设计，实现系统平台各个子系统模块的数据及资源共享。 2、五大业务功能。年度计划管理、高标农田项目进度管理、 土地整治规划编制进度管理、高标农田项目月报管理、土地整治中介管理等组
15、成了高标准农田建设的核心业务功能。 3、后台管理功能。包括行政区划管理、系统日志管理等系统基础数据管理，以及业务账号管理、用户管理等业务数据管理。 4、接口开发。系统接口主要分为两类：一是与部报备系统对接接口，实现与国土资源部新版农村土地整治监测监管系统（报备系统）的无缝对接。二是项目报备数据批量导入导出功能，将本系统涉及的报备数据按条件、批量导入、导出为如 excel、word、jpg 等通用中间格式，方便与其他系统对接或撰写整理文字报告。 5、项目范围检查工具。对各类高标农田项目的空间范围是否重叠进行检查，主要功能包括：坐标导入：读取、导入固定格式的 txt 或 excel坐标文件，自动生
16、成图形。当坐标系统不一致时，自动进行坐标系统的转换。范围审核：对导入的项目空间范围进行叠加检查，包括与已有高标农田项目的空间范围、基本农田范围、行政区划范围进行叠加，检查是否有重叠。截图打印：当有重叠发生时，对当前项目范围进行截图、打印。 5 结语 高标准基本农田建设管理系统是为高标准基本农田建设及相关业务管理提供全程的信息化服务及管理支持。该系统解决了高标准基本农田建设工作面临的工作量大、任务多、人员少的情况下，在立项、验收等工作下放后如何实现任务进展、资金去向的全程有效监管的问题，为高标农田建设提供了技术支撑平台。为职能部门大幅节省了劳动力投入和项目经费，提高了工作效率，取得了显著效果。
17、参考文献 1 伍育鹏， 郧文聚， 李武艳. 用标准样地进行耕地质量动态监测与预警探讨J. 中国土地科学， 2006（04）. 2 胡存智. 中国农用土地分等定级理论与方法研究兼论农用地分等规程总体思路及技术方案设计J. 中国土地科学， 2012（03）. 3 张凤荣， 郧文聚， 胡存志. 农用地分等规程的几个理论问题及应用方向J. 资源科学， 2005（02）. 4 王加恩， 胡艳华， 宋明义， 等. 土地质量地球化学评估与农用地分等成果整合方法以浙江省嘉善县为例J. 广东土地科学， 2012（02）. 5 陈柏松， 游娟， 潘瑜春， 等. 农用地等级质量监测指标体系与方法J. 农业工程学报.
18、 6 兰小机， 刘德儿 . ArcObjects GIS 应用开发-基于 C#.NETJ. 江西理工大学出版社， 2006. 7 朱仕杰， 南卓铜. 基于 ArcEngine 的 GIS 软件框架建设J. 遥感技术与应用， 2006（04）. 8 Nagel Karli Watson Christian， Others. C#入门经典J. 清华大学出版社， 2006. 9 马建辉， 吴克宁， 赵华甫， 等. 我国耕地质量监测指标体系的构建J. 广东农业科学， 2012（21）. 10 颜国强， 杨洋. 耕地质量动态监测初探J. 国土资源情报， 2005（03）. 11 彭强勇， 周卫， 张彦彦， 等. 基于 ArcEngine 的地图整饰功能的实现J. 现代测绘， 2007（04）. 12 李武， 任家强， 苏里. 第二次土地调查的技术方案与成果检查方法研究以农村土地利用现状调查为例J. 测绘与空间地理信息，2010（02）. 13 张鸿辉， 刘友兆， 曾永年， 等. 耕地质量预警系统设计与实证J. 农业工程学报， 2008（08）.
