信息化在国土管理
1、六 国土资源信息化建设
国家信息化办公室副主任陈大卫、国土资源部副部长鹿心社视察信息化工作
国土资源信息化工作,以“数字国土工程”为龙头,积极推进“金土工程”工作。
2005~2006年国土资源信息化工作主要成果:开发完善了一批政务系统,信息技术在国土资源管理工作中的应用不断深入。建立了国内包含地质专业种类全、覆盖范围大、数据量多的全国地质工作程度空间数据库;加强了网络、数据中心等建设,开通国土资源视频会议,国土资源信息化基础保障更加有力;开展了系统培训和推广应用,逐步规范试点示范建设;开展对全国各省级、市级国土资源部门政务信息网上公开情况检查,各级国土资源部门的政务公开得到有力推进,信息服务内容日趋丰富,服务特点日益突出。
目前,国土资源电子基础平台已经下发到全国国土资源信息化建设部门使用,促进了国土资源政务信息化的发展。
国土资源信息化建设研讨会会场
专栏五
金土工程
曾培炎副总理视察国土资源部时指示要实施“金土工程”
2004年1月13日,曾培炎副总理到国土资源部视察工作时提出要实施“金土工程”。国土资源部认真贯彻曾培炎副总理的指示精神,积极推动全国“金土工程”的立项和建设。目前,“金土工程”已经成为国家电子政务重点工程之一。
金土工程是面向保护资源、维护权益、支持发展、服务社会的国土资源信息化建设工程。形成科学、规范、高效的“天上看、地上查、网上管”国土资源管理运行体系。主要任务,一是建立耕地保护国家监管系统;二是建立矿产资源国家安全保障系统;三是建立地质灾害预警预报与应急指挥系统;四是建立基础性、公益性国土资源数据库。
金土工程建设的总体框架是,以国土资源各类数据库为基础,以国土资源信息网络为依托,以标准、制度和安全体系为保障,以地政、矿政、地质环境等主要管理业务流程优化为主线,以支撑国土资源管理决策为核心,形成互联互通、贯穿上下的政务管理、决策支持和社会服务信息化体系。
金土工程实施的路线是,建立国家、省、市三级国土资源数据中心,统一管理、维护、更新、展现各类数据,并对应用提供支撑,统一对外提供信息服务。采用国土资源电子政务平台建设和整合各级应用系统,实现横向国土资源管理业务的协同。采用统一开发和部署的数据交换系统,实现国家、省、市、县四级国土资源管理业务联动。
国土资源电子政务基础平台
国土资源部电子政务基础平台采用配置管理的设计理念,基于J2EE框架,构建集OA、MIS、GIS于一体的,符合国土资源行业特点的政务管理集成环境,包括搭建环境、配置环境、个人工作台三部分。为实现资源共享、互联互通、促进共同资源政务规范化管理、推动国土资源信息化建设奠定了基础。
电子政务基础平台的技术框架和产品构成
个人工作台——GIS应用
建设用地审批管理信息系统
建立了国家、省、市、县四级联网的建设用地申报审批管理运转体系。目前,建设用地审批系统已在部机关9个业务司局部署,实现了9个业务司局从申报到审批全过程的电子化和并联会审的网络化,以及建设用地信息网上发布。开发了报盘软件并下发各地,为各省远程报件奠定了基础。多数省级国土资源部门也建成了建设用地审批系统,福建、贵州、湖南等省还实现了市、县建设用地远程报批。
通过本项目的实施,规范了建设用地报批管理,变串行审批为并行审批,缩短了审查周期,9个司局审查时间由原来的30多天缩短为5天,提高了工作效率,降低了工作成本。审批信息的网上公开,提高了政府工作的透明度。
党和国家领导人吴官正、曾培炎等来国土资源部视察听取了系统应用情况的汇报,对系统给予了较高评价,农业部、水利部等部委多次来我部对该系统进行考查、调研,中央电视台、中国新闻网、国土资源报各大媒体曾对系统应用情况进行报导。
国土资源部9个司局联合会审建设用地
建设用地审批信息网上发布
国家级土地利用规划管理信息系统
国家级土地利用规划数据库集成了全国、31个省、81个重点城市的规划数据大型GIS综合网络数据库,总数据量约8G。实现了多层次(全国、省、重点城市),多来源(源数据来自不同地方),多比例尺(1∶400万、1∶50万、1∶1万~1∶25万),多数据类型(图形数据、表格数据、文本数据)的基于ArcGIS 数据结构,通过ArcSDE调用SQLServer数据库的数据管理。
土地利用规划管理信息系统已成为国土资源部土地管理日常业务工作的基本工具,应用于国土资源部建设用地会审会、土地利用规划调整、建设项目用地预审和审查、土地利用遥感检测等工作中,WebGIS查询系统提供信息查询服务,指导各级土地利用规划数据库建设和系统建设。
国家级土地利用规划管理信息系统数据内容
国家级土地利用规划管理信息系统的应用
全国地质工作程度数据库
该项目全面系统地收集和整理了全国20世纪的地质成果资料,建立了目前国内包含地质专业种类最全、覆盖范围最大、数据量最多的全国地质工作程度空间数据库。数据库由94699条地质工作程度面元矢量数据、56802条矿产地点元矢量数据和137248条矿区实物工作量关系型数据组成。地质工作包含区调、物探、化探、矿产勘查、水文、工程和环境地质调查等8类专业,矿产地涵盖有色、黑色、贵金属、稀有稀土、能源、非金属和水气矿产等13个矿种系列,矿区实物工作量涉及到钻探、槽探、坑探等。研制和开发了基于MapObjects和MapGIS平台的2套数据库管理应用系统,编制了由150张图组成的全国地质工作程度图集,制作了方便于查阅的回放图。在数据库基础上,较全面系统地研究和分析了我国20世纪的地质工作程度,提出今后我国地质工作规划部署建议。作为一项重要的地质资料公益性服务成果,中国地质调查局于2005年5月31日向全社会进行了发布并提供使用。
2005~2006国土资源部科技发展报告
2005~2006国土资源部科技发展报告
中国海洋地质工作管理数据库及信息系统
通过分析我国海洋地质工作形势与多层次组织结构、多角色人件控制管理特点,引用工作流理念与技术,设计并构造了我国第一个海洋地质工作管理数据库及信息系统。系统对象划分为中国地质调查局海洋地质管理部门与专业调查机构两层架构,以项目过程管理为主线,以数据与信息共享为目的,专业数据库涵盖了海洋石油、海洋矿产、海洋地质、地球物理,管理数据库包括了海洋地质项目管理信息库、成果库、知识标准库、人才库、设备库,系统全面集成了我国专业调查人力资源、先进设备与船舶跟踪、重要历史成果,是海洋地质工作管理、部署和决策的重要手段。
项目成功运用了工作流分析与建模、网络、数据库和WEBGIS技术,功能适用、数据全面,便于多层面、多用户和分布与协同环境下使用。系统已完成用户培训并已在网上运行。
2005~2006国土资源部科技发展报告
海洋地质工作管理信息系统界面图
2、如何在国土资源管理中构建地理信息系统
【摘要】在我国的国土资源管理中,要想实现有效管理,就要对涉及土地的数据信息资源进行合理分类,做到数据信息按类别储存,便于日常管理中对信息的调用。在目前的国土资源管理中,地理信息系统已经成为重要的辅助管理系统。有了地理信息系统之后,国土资源管理中的土地自然信息和数据得到了有效管控。目前在国土资源管理中构建地理信息系统已经成为加强国土资源管理的重要手段,成为了国土资源管理发展的必然趋势。所以,我们必须对地理信息系统有足够的了解,做好构建地理信息系统工作。
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3936104.htm
【关键词】国土资源管理;构建;地理信息系统
【中图分类号】K90
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158(2012)10-0054-02
一、前言
在我国的国土资源管理过程中,为了有效实现对地理信息数据的管理,需要根据实际国土资源情况建立相应的地理信息系统。从目前国土资源管理来看,地理信息系统已经开始发挥着越来越重要的作用。为了保证国土资源管理取得更积极的效果,构建地理信息系统成为了未来发展的必然趋势,实现地理基础数据管理信息化也成为了国土资源管理的必然要求。从这一角度来看,在国土资源管理中构建地理信息系统对于提高管理效率、发挥国土资源管理的积极效果有着重要影响。
二、国土资源管理中地理信息系统数据的搜集
构建国土资源管理地理信息系统的时候,数据的搜集是一种重要的环节。由于国土资源管理涉及的土地数据种类多,总体信息量巨大,如何保证数据的搜集效率和准确性成为了数据搜集工作的关键。所以,为了保证国土资源管理中地理信息系统发挥正常作用,我们就要在数据搜集方面下功夫。通常的做法是利用现代信息测绘技术搜集基础数据,成功搜集数据之后,对数据进行初次核对比较,确定数据准确后,将搜集到的基础地理信息数据分类储存。这样以来,可以保证数据搜集的准确性和完整性。
三、国土资源管理中地理信息系统的组成
从目前国土资源管理地理信息系统来看,主要包含四个方面的数据子系统:城市基础空间数据子系统、土地基础数据子系统、矿产资源与地质环境数据子系统、元数据子系统。以下我们重点分析这四个子系统:
1、城市基础空间数据子系统
在城市基础空间数据子系统中,主要包含以下数据:(1)基础测绘数据(2)数据正射影像图(3)地名数据(4)遥感信息(5)行政区域界线信息(6)属性数据。这六种数据,是组成城市基础空间数据子系统的重要数据,也是整个地理信息系统中的基础数据之一。在国土资源管理中,城市和农村是主要的两个土地资源管理方向,因此城市基础空间数据子系统包含了城市土地资源的主要信息。在对这些数据进行测量和搜集的时候,我们要利用GIS技术进行测量,保证数据的准确性,要根据数据的类别进行分类存储。
2、土地基础数据子系统
在国土资源管理中,地理数据信息系统中包含了大量的土地基础数据,这些土地基础数据主要以下几种:(1)土地利用数据(2)土地利用规划数据(3)地籍数据(4)地价数据(5)农用土地分等定级数据(6)建设项目用地数据库和土地开发、复垦与整理数据等,这些数据涵盖了国土资源管理中土地基础的各个方面。从目前的国土资源管理的实际情况来看,土地基础数据子系统中数据种类越多,地理信息系统覆盖的范围就越广,所起到的作用也越积极。由此可见,我们必须不断丰富土地基础数据子系统中包含的数据,不断拓展数据范围。
3、矿产资源与地质环境数据子系统
在国土资源管理中,除了对土地的管理,矿产资源与地质环境也是重要的管理内容。而对矿产资源和地质环境的管理也是依靠地理信息系统来实现的。所以,我们在构建地理信息系统的过程中,要将矿产资源与地质环境数据作为重要的子系统。矿产资源与地质环境基础数据主要包括矿业权管理数据、矿产资源储量数据、矿产资源规划数据、矿产资源开发利用数据和地质环境管理数据。从以上的数据种类可以看出,矿产资源与地质环境数据子系统中包含了大量有用的数据,我们必须保证数据的准确性,并不断更新矿产资源数据和地质环境数据。
4、元数据子系统
元数据(Metadata)是“关于数据的数据”,也称描述数据或诠释数据的数据。它用以描述现有数据的位置、来源、内容、属性和状态,是数据标准化的重要内容之一。元数据是描述跨地域、跨行业的各类数据来源、权属、精度、范围等信息的数据,将整个集成系统的各个数据纳入统一的管理之下,形成跨系统的数据管理,并维持整个系统数据的完整性。在国土资源管理中的地理信息系统之中,元数据子系统成为实现地理信息系统有效管理的重要手段,保证了整个系统数据的有效性,提高了数据管理效率和准确性,使地理信息系统能够发挥重要作用。
四、国土资源管理中地理信息系统如何实现资源共享
由于国土资源管理中涉及的地理信息数据种类多、信息量大,要想实现全面管理并发挥信息数据的作用存在一定的困难。构建了地理信息系统之后,不但有助于对地理信息数据的全面管理,也为地理信息数据的利用提供了新的方式和手段。在目前地理信息系统中,对信息数据实现资源共享主要采取了以下方式:
1、将地理信息数据通过打印、印刷以及复制等方式,以纸质文件的方式提供给用户,实现地理信息数据的资源共享。
2、建立地理信息数据库,搭建地理信息系统公共服务平台,与网络技术结合,将平台搭载在互联网上,使用户在权限内实现对地理信息数据的网络查询和调用。
3、将地理信息数据放在互联网上,支持地理信息数据的文件传输和在线下载。
4、将地理信息数据系统与局域网络或公共网络互联,为专属网络的群体提供地理信息数据的查询和下载服务,实现国土资源管理中地理信息数据的资源共享。
五、国土资源管理中地理信息系统的设计原则
在构建国土资源管理中地理信息系统的时候,我们要根据系统功能的需要,遵守以下设计原则:
1、保证视图的有效性原则
视图可以被看成是虚拟表或存储查询。可通过视图访问的数据不作为独特的对象存储在系统数据库内。系统数据库内存储的是SELECT语句。SELECT语句的结果集构成视图所返回的虚拟表。使用视图与使用表的方法一致,即在SQL语句中通过引用视图名称来使用虚拟表。
2、保证存储过程优化性原则
存储过程是SQL语句和可选控制流语句的预编译集合,以一个名称存储并作为一个单元处理。存储在数据库内,可由应用程序通过一个调用执行,而且具备允许用户声明变量、有条件执行等其他强大的编程功能。
3、正确使用系统中的触发器
触发器是一种特殊类型的存储过程,当使用下面的一种或多种数据修改操作在指定表中对数据进行修改时,触发器会生效:UPDATE、INSERT或DELETE。触发器可以查询其他表,而且可以包含复杂的SQL语句,它们主要用于强制复杂的业务规则或要求。
六、结论
通过本文的分析,我们对如何在国土资源管理中构建地理信息系统有着初步的认识。从这一过程中我们看到,地理信息系统在国土资源管理中起到了重要的作用,在国土资源管理中构建地理信息系统是十分必要的,对提高国土资源管理效率和管理质量有着十分重要的帮助。所以,我们今后要在国土资源管理中,积极构建地理信息系统,发挥地理信息系统的积极作用,促进国土资源管理的有效进行。
参考文献
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3、大家能说说地籍管理信息化和土地管理信息化的区别吗?
信息化的问题就先不谈了,我们把土地管理塔地籍管理搞清楚,相信就能回答你的问题了。 土地管理是国家为维护土地制度,调整土地关系,合理组织土地利用所采取的行政、经济、法律和技术的综合措施。一般而言,国家把土地管理权授予政府及其土地管理部门。因此,土地管理也是政府及其土地管理部门依据法律和运用法定职权,对社会组织、单位和个人占有、使用、利用土地的过程或者行为所进行的组织和管理活动。 土地管理是一项古老的政府职能。有了国家,就有了土地管理。古代国家的土地管理职能较为简单,主要限于土地财产制度的管理。到了近代,土地管理的职能发生了深刻变化,已突破了传统的土地财产制度范围,开始进行土地利用管理,并且,随着工业化和城市化进程的加快,土地利用管理日益深化。到了现代,随着环境和生态保护问题的提出,土地利用管理又融入了环境和生态保护的内容。根据我国的国情,我国土地管理的内容主要有以下几个方面: (1)地籍管理,包括土地利用现状调查、地籍调查,土地利用动态监测,土地登记、土地统计、土地权属管理和地籍档案管理等内容。其中心任务是弄清土地家底和土地权属,为土地管理各项工作提供基础资料和科学依据。 (2)土地利用管理,包括土地利用规划和土地利用计划管理;土地开发、复垦、整治和保护管理。其根本任务是合理组织土地利用,实施土地用途管制和建设用地总量控制,保证耕地面积总量平衡,实现土地宏观控制和微观管理。土地利用管理是土地管理的核心内容和目标。 (3)建设用地管理,包括农地转用审批和各类建设用地审批管理,各类建设临时用地管理,征用土地管理,建设用地指标管理等。 (4)土地市场管理,包括基准地价、标定地价评测,土地估价机构和土地估价人员从业资格审核和确认,土地价格评估和确认,土地分等定级,土地使用权出让、转让、出租、抵押、作价出资和土地收购管理,农村集体非农土地使用权流转管理,国有土地划拨使用目录的制定与实施管理等。 (5)耕地保护管理,包括基本农田保护区管理,耕地总量控制管理,耕地占补平衡管理,闲置、荒芜耕地管理,建设占用耕地管理,耕地质量和环境保护管理,农地整理等。 (6)土地法制管理,包括土地法规的制定与实施管理,土地执法监察,土地违法案件的查处,土地法规贯彻执行情况的监督检查等。 (7)土地科技教育管理,包括运用现代科学技术和教育手段促进土地管理事
4、国土资源信息化在哪些方面可以创新
要牢固树立并贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念。这进一步回答了新的时代背景下“我们要实现什么样的发展、如何实现发展”的关键问题,是关系我国发展全局的一场深刻变革,也是关于发展的重大理论创新,反映出国家治理体系和治理能力现代化的总目标,对于审计而言,集中体现了指导审计未来发展的思路、方向和着力点。 一、创新是引领发展的第一动力 改革开放30多年的一条重要发展经验,就是解放思想、勇于创新。眼下,我们的发展条件、比较优势发生了深刻变化,要赢得更大的战略主动,必须把发展基点放在创新上,加快形成促进创新的体制架构,有效实现发展动力转换,更多靠创新驱动、更多发挥先发优势引领发展,让创新贯穿审计工作、在全社会蔚然成风。创新发展在顶层设计和具体部署上指明了国家治理体系和治理能力现代化的实现途径,是社会主义国家治理现代化的第一动力。推进国家治理的现代化,建设现代国家治理体系,增强国家治理能力,最重要的是要创新审计体制机制。对于国家审计的现代化来说,创新至关重要。审计工作是一项政治性、政策性都很强的工作,审计从“边组建,边工作”,“抓重点,打基础”、“积极发展、逐步提高”、“全面审计、突出重点”到“免疫系统”,从《国务院关于审计工作的暂行规定》、《中华人民共和国审计条例》到《中华人民共和国审计法》颁布实施,再到《关于完善审计制度若干重大问题的框架意见及相关配套文件的通知》的下发,现在审计署又制定并指明未来五年审计工作前进方向的纲领性文件。这些历史的轨迹,不仅凝聚着几代审计人的辛劳,而且也映射出几代审计人的智慧,这不正是审计事业与时俱进的生动体现吗?围绕国家治理创新审计工作,是现实对审计提出的最高要求。
5、网格技术在国土资源信息化中的应用探讨
岳海斌1 周庆俊1 陈鸿志1 李留所2
(1.福建省莆田市国土资源局,莆田,351100;2.福建省国土资源勘测规划院,福州,350003)
摘要:在概述网格技术内涵、特点和发展现状的基础上,探讨了在国土资源信息化建设中网格技术在构建基础框架、处理海量数据和提供优质服务三方面的应用,并对今后网格技术对“数字国土”建设的影响进行了展望。
关键词:网格技术;信息化;国土资源;应用
我国将在“十一五”期间建成覆盖到县的土地利用现状数据库,通过遥感卫星拍摄和地面实地调查,实现对耕地占用、补偿和违法用地情况的实时动态监测。这一目标为国土资源信息化建设提出了新的要求。随着近些年国土资源信息化的建设,各省国土资源部门基本上建立起了三级网络系统、基础数据库系统和政务管理系统,但是当前在数据标准化、基础数据共享、系统集成、数据整合、实时动态监测以及信息化服务还存在着许多的问题亟待解决。网格技术的兴起为国土资源信息化建设提供一个新思路,由于网格技术自身特点产生的大吞吐量计算能力、数据透明访问以及应用服务集成等诸多优势,在土地利用动态监测、国土资源数据开发利用、三维城市建模等领域中具有广阔的应用前景。
1 网格技术
网格技术起源于20世纪90年代美国政府资助的分布式超级计算(distributed super-computing)项目I-WAY。从1993年开始,网格计算与互联网技术的进一步融合,酝酿产生了继因特网、Web之后的第三次技术浪潮。现在详细阐述网格的内涵、特点和发展现状。
1.1 网格的内涵
网格从提出到现在已经有十几年的时间,与网格相关的各种技术也日益完善,但至今仍没有一个确切的概念来定义网格。网格计算研究的先导Iran Foster给网格下的定义是:网格计算是动态多机构虚拟组织中一个协调的共享资源和解决问题的过程。这个定义引入了虚拟组织的概念,资源的范围更加广泛,共享更具目的性,强调协同解决问题,其问题存在的环境具有异构、分布、动态、演化等特点。简单地讲,一大批异构的资源组成了一个网格,这些资源以众所周知并且一致的方式进行交互和运转。具体地讲,网格是可以作为虚拟的整体而使用的在地理上分散的异构资源,这些资源可能属于不同管理域,它们包括网络可达的异构计算机、科学仪器、文件和超级计算系统等。从这个概念来讲,群集、机群、计算机和网络附加存储设备、科学装置、网络等本身都不能称之为网格,但它们可能是网格系统的重要组件。
可以着重从以下三方面理解网格概念:第一,从概念上,网格的目标是资源共享和分布协同工作。网格的这种概念可以清晰地指导行业和企业中各个部门的资源进行行业或企业整体上的统一规划、部署、整合和共享,而不仅仅是行业或大企业中的各个部分自己规划、占有和使用资源。
第二,网格是一种技术。为了达到多种类型的分布资源共享和协作,网络计算技术必须解决多个层次的资源共享和合作技术,将Internet从通讯和信息交互的平台提升到资源共享的平台。但是目前并行计算、分布计算中间件等现行技术远远没有解决多组织之间资源的共享问题,以及广域范围的多系统之间联合处理和计算等网格计算所面临的关键问题。因此,网格计算技术研究具有独特性、紧迫性和挑战性。
第三,网格是基础设施,是通过各种网格综合计算机、数据、设备和服务等资源的基本设施。这种设施的建立,将使用户如同今天按需使用电力一样,无需在用户端配置大量的全套计算机系统和复杂软件,就可以简便地得到网格提供的各种服务。这样,设备、软件投资和维护开销将大大减少。
图1给出了网格的概念图。从图中可以看到,网格概念的精髓包括:网格首先是指跨管理域的资源集合体,然后是指基于这些资源的协同问题求解技术。实现网格资源的协同应用求解,涉及信息领域的诸多技术,如并行计算技术、分布计算技术、知识工程、数据挖掘、信息安全和软件代理等。
图1 网格概念图
1.2 网格的特点
网格作为一种新出现的技术,和其他技术相比,有其重要的特点,理解和掌握这些特点是构建网格应用系统的关键。
(1)分布与异构性(Distributed and Heterogeneous):网格系统由分布在Internet上的各类资源组成,包括各类大型机、工作站和PC机,它们是异构的,可运行在Unix、Windows、Linux等各种操作系统上,也可以是上述机型的机群系统、大型存储设备、数据库或其他设备。由于网格系统的这种分布性与异构性,因此如何实现异构机器之间资源与任务的分配与调度、安全通信与互操作、实时性等问题是网格计算的首要问题。
(2)动态性(Dynamic):组成网格系统的资源不是一成不变的,而是动态变化的,随着时间的推移,原先不在网格上的资源有可能连接到网格上,原先在网格上的资源由于故障或其他原因有可能不再可用。针对网格资源的动态变化性,资源管理必须能动态监视和管理网格资源,实现任务的动态迁移,从可利用的资源中选取最佳资源服务。
(3)自治性与多重管理性(Autonomy and Multi-administer):网格上的资源是属于不同的组织或个人的,资源的拥有者应该拥有对资源管理的最高权限,这就是网格资源的自治性。但网格资源也必须接受网格的统一管理,否则不同组织的资源就无法建立联系,无法实现共享和互操作,也就无法作为一个整体为网格用户提供方便的服务。
1.3 网格的发展现状
网格的发展经历了从元计算到面向信息服务的历程。在国外网格方面有代表性的研究有美国的国家技术网格(NTC)、分布式万亿次计算基础设施(DTF)、美国宇航局IPG、美国能源部和3个国家重点实验实Sandia、Livermore与Los Alamos共同承担的ASCI Crid、美国国防部的全球信息网格(Global Information Grid)以及欧盟的Data Crid等。目前已经出现了不少在一定程度上支持网格计算的系统,比较著名的有 Clobus、Legion、Clobe、Netslove和Javalin等。
我国也在加紧网格基础设施方面的研究,已经完成的网格研究项目主要有清华大学的先进计算基础设施(Advanced Computational Infrastructure,ACI)和以中科院计算所为主的国家高性能计算环境(National High Performance Computing Environment,NHPCE)。目前国内正在进行的网格研究项目主要有:有多家单位参加的863计划资助的“中国网格(chi-na grid)”、上海多所大学参加的“上海教育科研网格”、航天二院和清华大学共同开发的“仿真网格”、中科院计算所领衔开发的“织女星网格”等,另外,全国还有几十所大学和研究机构正在开展各种网格研究。
目前,在世界范围内的网格计算项目很多,但在相关的地理空间信息领域的应用并不是很多,仍处于起步阶段。我国已经开始进行有益的尝试,上海市在第5 届工博会“数字城市与城市网格”国际论坛上首次提出建设上海城市网格的计划。该计划将连接全市超级计算机,形成以海量存储和网格运算的共享环境。上海城市网格的建设,已列为我国五大网格项目之一。目前正计划在集合气象预报、电子政务、远程医疗和城市应急处理领域开展网格示范应用。随着网格技术的进一步完善,其应用领域将更加广泛。
2 网格技术在国土资源信息化中的应用探讨
从以上的分析可以看出,网格技术在充分利用网络资源,实现信息共享,处理海量数据等方面具有明显的优势,而这些恰恰是实现国土资源信息化建设的基础,所以网格技术将成为未来信息化建设的核心技术之一,现就网格技术在未来国土资源信息化中建设的具体的应用进行探讨。
2.1 实现基础数据共享
在当前信息化建设中,各个应用服务因业务逻辑和建设主体的不同而单独的建设,各个服务没有整合成一个有机的统一整体,查询一项内容往往需要分别跨越几个不同的应用服务系统才能得到较为满意的结果。另外由于各自分散建设,特别是信息化建设的空间信息大量存在语法级、结构级和语义级异构,采用各异的开发语言、通信协议议和系统平台,缺乏信息共享的机制,信息资源未能得到充分利用,因此建成的系统往往不能最大限度地发挥作用,限制了信息化建设整体的成效。同样,对国土资源信息化建设而言,由于其业务涉及许多相关部门,如何实现信息共享,不仅是系统建设的一个重要目标,也是提高部门效率的根本保证。例如,在土地利用规划编制过程中,涉及大量的基础数据,包括图件、人口统计资料、国民经济发展资料、产业发展资料,这些数据分布在不同的部门内,因此迫切需要将现有的信息资源以一种最方便、最有效的方法提供给规划编制者。网格技术为这种数据消费者迫切需要大量空间数据,而空间数据生产者拥有海量数据却无法有效提供数据的矛盾解决提供了一个通道,在将来的信息网格框架下,各个部门都是信息网格上的一个节点,因此每个部门就可以通过信息网格获取这些异构的数据,无疑将促进各部门的工作效率,实现协同办公和提高对地质灾害等紧急事件的快速反应和决策能力。
2.2 处理国土业务海量数据
当前国土资源业务中处理的信息量非常大,例如,要实现耕地动态监测,必须有强大的耕地遥感专题影像的处理能力,特别是要做到能够利用遥感技术准确实时地对耕地利用情况进行动态监测,从每季度监测一次到每月监测一次,甚至每周监测一次,及时对违法用地现象进行处理。由于遥感影像的数据量通常很大,少的几百MB,多的几个GB,处理起来是非常消耗计算资源的,特别是超大幅的高分辨率遥感影像。受数据处理能力的限制,传统遥感影像处理往往采取分幅处理的方法,而且各个处理环节往往分开进行,造成遥感影像处理周期过长。遥感影像处理周期过长的一个严重后果是等遥感影像处理完成之后,对实际应用已经没有太大意义。大量的遥感影像只能成为历史档案,而不能及时地辅助政府决策。虽然超级计算机可以解决这个问题,但是由于计算机的成本限制了信息共享的实现。目前,各级国土资源部门各自购买了大量各种类型的计算机。这些计算机绝大多数时候CPU资源处于空闲状态,造成了极大的资金浪费。如果能够利用网格计算技术把这些计算资源“收集”起来,“聚沙成塔”,就能够为国土资源部门提供超大规模的计算力,使耕地遥感专题影像处理实时化,那么国土资源主管部门就可以对耕地利用情况进行实时监测,及时制止违法占地现象。国土资源部也可以动态了解耕地利用情况,防止下级部门的虚报、瞒报等问题。实际上,一些国家在这个方面已经做出了一些有益的尝试,地球系统网格(Earth System Grid,ESG)、美国航空航天局(NASA)的信息动力网格(In-formation Power Grid,IPG)项目就是采用网格计算技术来处理全球观测(FOS)计划的超大规模遥感影像。
2.3 提供优质的信息服务
国土资源信息化建设的基础是数据共享,目的是信息服务,而国土资源服务提供的很大一部分信息是空间信息。新一代的网格结构体系-开放网格服务体系结构(Open Grid Services Agricultures,OGSA)为实现优质的信息服务提供了可能。OGSA是在5 层沙漏结构的基础上结合Web Services提出了新一代的网格结构。在OCSA中一切(计算资源、存储资源、网络、程序、数据库、仪器设备等)都抽象为服务(Services)。在充分考虑网格的异构分布特性的基础上,OCSA对Web Services进行了扩展,提出了动态服务(即网格服务)的概念。通过定义标准的服务接口把服务实现、资源所在地和物理资源屏蔽,不仅解决了异构网格环境的互操作问题,而且真正实现了服务的虚拟化。而现阶段对空间信息服务的研究大都基于Web Services来进行,它虽然很好地实现了空间信息分布异构数据共享与互操作,但它只是为Web环境下访问资源提供的一种标准接口。基于Web Services的空间信息服务方法,在对海量数据的处理和为用户提供一体化及完全透明的服务方法上遇到了许多难以克服的困难。网格服务中,分布异构数据的共享与互操作已经成为一个基本特征,必将随着网格的建立迎刃而解。此外,空间信息网格可以实现一体化服务。虽然当前的空间信息模型对用户提出的访问与处理需求可以通过并发并行及先后分离的多个环节来共同完成,但对用户而言,却不是通过一次请求便可以实现,空间信息网格服务中将很方便地实现这一点。最后,空间信息网格服务将向用户提供三维可视化的访问与操作接口。因为在网格中,所有的信息与应用都建立在空间位置信息的基础上并与之关联,从而所用用户对所有数据访问与应用请求都能通过虚拟仿真的空间地理位置来操作,所以,能够为用户提供真正三维可视化服务。
网格是网络应用需求不断增加的必然的产物,虽然网格技术近年来由于各国政府和企业的重视已取得了很大的进步,也有一些相关的应用,但总体来讲,网格的发展还处于初期阶段。把网格技术应用于国土资源信息化建设,是对数字国土的扩展,网格技术的发展,必将对数字国土的发展带来深远的影响。
参考文献
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6、国土资源信息化建设
全球信息化浪潮的掀起和信息技术的迅猛发展,正在极大地改变着人们的生产方式、生活方式乃至文化观念,促使人类走向新的文明。信息化成为当今社会最活跃最先进生产力的代表,成为推动人类社会飞速发展和社会变革的巨大动力之一。1999年启动的“数字国土工程”,全面推进了国土资源信息化建设。国土资源部“十五”科技计划在2001年的工作部署中,强调和突出了国土资源信息化和信息技术的应用。
2001年我部基本完成了主要信息系统软件的开发,初步形成了信息化建设集成平台。通过信息化建设、地矿基础数据库建设、土地基础数据库建设、国土资源信息基础网络建设、国土资源管理信息系统建设和国土资源信息服务系统建设6个项目的组织实施,以国家级信息化建设试点、示范为龙头,带动了地方各级单位的国土资源信息化建设。
2001年国土资源部科技发展报告
(一)地政和矿政管理信息化
2001年在全国推广应用矿业权管理信息系统,实现了部、省勘查开发登记数据库联网和公开查询:完成了矿产资源储量与开发利用统计年报及资源量登记信息系统;并且通过开通探矿权管理信息系统网络版和储量管理信息系统网络版,初步实现了地矿管理信息化。
为使公众和管理部门对我国矿业权管理状况有一个完整的了解,研制开发了触摸屏和网上查询方式的探矿权管理公开查询信息系统。该系统可以根据图幅编号、经纬度坐标或区块编号,通过图幅比例尺逐级增大的图形方式进入查询目标,显示已登记区块的属性查询结果。
2001年还继续开展了土地利用规划管理信息体系、城镇地籍管理信息系统的开发工作,在统一环境下建设了国土资源土地利用管理信息平台,推动了全国1:50万土地利用数据库的应用,形成了国家级地政管理信息系统平台,逐步实现了地政管理信息化。
2001年国土资源部科技发展报告
(二)国土资源基础数据库建设
县级土地利用数据库
为满足土地利用数据管理的需要,着重对县级土地利用数据采集分类编码、土地利用数据采集处理和建库流程、图斑的两套面积处理与面积扣除以及用于土地利用数据采集和处理的专业化工具等一系列关键技术进行了研究,并形成了相关的应用技术和解决方案,大大提高了土地利用数据采集、处理和管理的效率和技术应用层次,为县级土地利用现状数据的管理、更新、查询统计、分析和输出提供了一系列强大的、实用的功能,为土地利用现状数据的采集、处理和建库提供了一整套工艺流程和质量控制方法,并为土地利用规划、耕地和基本农田管理、建设用地管理等相关土地管理工作提供了开放性工作平台。
怀柔土地利用数据库系统
南京市地籍管理信息系统
2001年国土资源部科技发展报告
南京市地籍管理信息系统共有7个子系统,即管理测量子系统、图形管理子系统、权属管理子系统、土地利用子系统、案件管理子系统、档案管理子系统和互联网子系统。系统面向对象的设计思想和开发方法,设计采用模块化结构,应用组件重作、嵌入式及先进的Web GIS技术,开发出具有空间分析能力、方便快捷的软件系统。系统的运行稳定、安全、可靠。加强了用户级别及权限的设置和管理。通过建立图形信息与属性数据接口管理,提高了应用系统的可扩展性与一致性。在该系统的支持下,建立了南京市50万土地使用者数据库信息,发放了52万本国有土地使用证。建立了6000多幅1:500数字地籍图,4300幅1:1000数字土地利用现状图,信息覆盖的市区面积达1026平方公里。
南京市地籍管理信息系统
(三)地质资料信息化与社会化服务
地质资料数字化
研制了一套完整的地质资料扫描数字化存储规范,开发了扫描数字化生产中所必需的软件,建立了地质资料扫描数字化存储的生产流程。1997年12月已向全国31个省、市、自治区地质资料馆推广。迄今已完成7000多份数字化地质资料。该项目的完成将彻底改变近百年来地质资料人工管理的管理方式,完成由传统人工管理向计算机自动化管理的过渡。
2001年国土资源部科技发展报告
地质资料目录数据库
地质资料目录检索系统
现已建成全国地质资料馆馆藏地质资料目录数据库,可以在国土资源部内网上以各种不同的方式查询馆藏地质资料。