面向对象的城乡一体化地籍数据模型的设计
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摘要:地籍管理部门亟待用统一模式来管理城乡地籍,以实现城乡地籍的一体化管理。利用面向对象的GIS研究方法,对地籍对象逐一分析,并将农村和城镇的地籍对象统一城乡地籍要素当中,就利用UML建立城乡一体化的地籍概念模型中关键问题进行分析。
关键词:地籍管理;城乡一体化;面向对象设计;数据模型;地籍对象
1. 引言
面向对象(0bject 0riented,00)的定义是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示,这个对象是一个包含了数据集和操作集的实体。面向对象GIS是为了克服软件质量和软件生产率低下,而发展起来的一种程序设计方法,是人类对现实世界认识的结晶。目前,它在涉及计算机科学的许多领域受到重视。面向对象方法的基本思路是将现实世界的事物抽象为具有属性的操作对象,这一思路特别适合于建立GIS的数据模型,开发高质量的GIS软件。利用面向对象的方法查以十分方便地建立描述地理实体的数据模型,这方面的工作已经取得了巨大的进展[1]。对地籍管理信息系统而言,其空间数据建模是根据地籍管理的需求和空间数据模型理论,描述地籍管理信息系统的空间数据组织,设计空间数据库模式,包括定义空间实体及其相互间关系,确定数据实体或目标及其间关系,设计其在计算机中的物理组织、存取路径和数据库结构。
2. 地籍对象的描述
在地籍信息系统中,经常使用地籍单元概念来表达地籍空间对象。地籍单元是用来描述地籍管理的主要信息单元,兼有单位性和结构层次性。地籍空间对象本身就包含了地理信息系统传统意义上的地籍单元图形实体以及地籍单元属性。作为一个空问实体,图形是其本身的属性。作为逻辑描述时,不必考虑实体属性本身的存储和表达方式,重要的是将其固有特征以属性来表现[2]。
2.1 地籍调查区区、街道、街坊
为了信息交换标准的统一,区和街道两级地籍调查区的标识直接采用我国行政区划代码。每一级地籍调查区在上级地籍调查区都有唯一的编号,在地籍信息系统中可以将其称为主号。作为对象的唯一标识码,是其父级地籍调查区编号加上其主号构成的。
2.2 宗地对象
宗地是地籍管理的基本空间单元,是具有固定的位置和具有明确的边界可同时辨认确定的权利、利用类别、质量和时态等土地基本要素的最小地块。宗地在空间上表现为一个具有封闭边界的多边形。实际上宗地对象可以用属性视图和图形视图相结合的方法来表达。地上附着物可以辅助地籍管理的建筑物等宗地内部信息,也可以是其他专业领域非地籍管理的信息,通过宗地和地上附着物的空间关系分析,就可以为多用途地籍提供重要的信息来源。
2.3 界址点和界址线
边界在地籍中有着特殊的地位,这是由土地的自然特性和人类对土地占有使用的结果。地籍中共有五种边界类型,即行政边界、地籍区街道和地籍子区街坊边界、权属边界、宗地边界和地块边界。界址点的编号通常有依宗地编号,依主要图幅编号,依街坊统一编号。依宗地编号,一个界址点可能联系多个宗地,因而会产生多个编号,虽然不便于管理,但是能够反映界址线和其他地籍单元之间的关系,考虑到变更过程宗地、界址点、界址线的联动,这个方式是比较适合的。
界址线是指相邻界址点的连线。宗地的界址线属于法律范畴上的边界,其一般以人造的或者自然的边界要素为界线。人造的边界要素主要指界标自然边界要素主要指一些固定的、明显的地物点如围墙、栅栏篱笆、道路中心线、房角、沟渠等。
界址线的编号也有两种,第一种是利用界址线在宗地边界中的序号,另一种是利用组成界址线的界址点号组合起来编号,一般选用后者来对界址线进行编号。
2.4 权利人对象
传统的地籍信息系统往往不重视对权利人的研究,其一般只是将其作为宗地的一个属性。而权利入在地籍管理中既是土地的产权主体,也是土地登记的申请者为了完成土地的产权管理,需要记录大量权利人相关的信息。权利人对象的标识是一个很重要的问题。结合我国实际,个人权利人可以采用个人身份证编号,单位权利人可以采用单位法人代码以及法人身份证号。
2.5 土地产权证书对象
从产权类型来看,土地产权证书对象可以分为土地所有权证书、土地使用权证书以及土地他项权利证书等几种类型。土地产权证书是记载权利人对宗地的权利的限制信息。土地产权证书的标识一般用证书号来进行,我国现行的地籍管理制度一般是采用“地区简称+权属性质+标识+公元纪年+登记类别+序号”来进行。目前已经有人提出按照宗地号加序号的办法来给证书编号,此方法尚未大规模的应用。
2.6 土地登记项目对象
土地登记是确认权利人实体对某块土地是否拥有权利的法律行为,是确认土地权属必不可少的法律程序。权利人只有经过土地登记程序才能确认与宗地的产权关系,才能领取土地产权证书。典型的土地登记业务流程包括窗口受理、地籍调查、权属审核又分为经办人意见、初审意见、审核意见、公告、审批意见、注册登记和核发证书。
3. 城乡一体化地籍对象的建立
3.1 基于地籍要素的对象
建立城乡一体化CIS的一个指导思想就是使农村地籍在原来土地利用现状的基础上加强对权属的管理,城镇地籍在原来地籍调查的基础上加大对地类的调查,从而能够在全面整合原有传统模型的基础上,建立一个适用于城乡一体化的地籍数据模型。城镇地籍数据组织单元街坊和农村地籍数据组织单元村坊可以求交集,得到的将是集城镇和农村的地籍数据。
城乡一体化地籍对象包括城镇和农村的地籍对象,它们在空间上是连续的。根据面向对象的方法,结合地籍空间概念可以得出城乡一体化的地籍对象,包括空间对象和非空间对象。空间对象有:行政区域、地籍调查区、行政界线、宗地、界址线、界址点、地类、注记。非空间对象有:土地产权证、地籍调查表、土地登记项目。城乡一体化的地籍对象可以概括为点对象、线对象和面对象以及复杂对象。点对象主要是指界址点,线对象主要指界址线、行政界线及地类界线;面对象主要指行政区、宗地和图斑;复杂对象主要是指对由点对象、线对象、面对象的相互组合而成的复杂地物对象。
3.2 城乡一体化地籍数据对象的关系
城乡一体化地籍数据对象之间的关系主要包括空间关系和非空间关系。空间关系包括拓扑关系、顺序关系和度量关系,地籍对象之间最典型的空间关系是宗地、界址点和界址线三者之间的关系。宗地、界址点和界址线也是城乡一体化地籍对象中最重要的3个要素,城乡一体化的各级地籍单元的界线必须最终由宗地逐级汇总而成。
(1)界址点对象和界址线对象的关系
界址线是由两个界址点按一定的顺序连接而成,因为界址线是有方向的,所以两宗地共用的界址线根据起始点和终止点的不同而不同。对于界址线的存储一般采用依次记录其相对应的起始界址点和终止界址点即可。但对于农村地区可能存在有多个非界址点的中问点的界址线的存储,可以在记录起始界址点和终止界址点之间再添加记录这些非界址点的中间点坐标。
(2) 界址线和宗地的关系
宗地是由界址线构成的封闭区域。由于宗地的完备边界系统由界址线来实现,所以界址线和宗地之间不可能出现界址线穿越宗地边线的情况。界址线和宗地的关系只有两种可能:一种是界址线在宗地上,是宗地边界区域上的一条界址线;另一种就是界址线不在宗地上。对于宗地的存储只需依次存储构成宗地的所有的界址线。
(3)宗地与宗地之间的关系
根据拓扑学上的“剖分”概念,宗地与宗地之间是不可能出现任何交叉关系。宗地和宗地的关系可以用以下4种关系表示:(1)相接,宗地和宗地之间有且只有一个公共界址点;(2)相邻,宗地和宗地之间有且只有一条公共界址线;(3)相离,宗地之间没有公共界址点;(4)套接,宗地之间存在包围与被包围的关系。
(4)地籍数据对象之间的非空间关系
非空间关系就是有非空间地籍对象介入时的地籍对象之间的关系,包括图与表的关系和表与表的关系。图与表的关系:一种图表关系就是宗地与地籍调查表和土地产权证之间的关系。地籍调查表和土地产权证实际可以理解为是宗地的附加属性,地籍调查表通过特定的标志符(单位代码+宗地号)与宗地相对应,来补充说明宗地的属性。土地产权证间接和宗地相关,共同反映宗地的权属状况。
表与表的关系:表与表的关系例如地籍调查表主表和子表的关系,这个关系比较简单,子表是主表的一部分,主表是所有子表的概括。
4. 结语
通过建立基于地籍要素的空间概念解决城乡语义的差别,将城镇地籍数据组织单元街坊和农村地籍数据组织单元村坊求交集,得到的将是集城镇和农村的地籍数据,这一集合与城镇和农村的地籍认知无关,可以定义为城乡一体化的地籍要素,从而实现城镇和农村地籍数据组织的一体化管理。
参考文献:
[1] 刘利, 王康弘, 钟耳顺. 面向对象方法在地籍信息系统设计中的应用[J]. 国土资源信息化, 2002, (4).
[2] 宋玮, 王家耀, 郭金华. 面向对象时空数据模型的研究[J]. 测绘科学技术学报, 2006, 23(4).
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