征地移民规划设计系统解决方案

征地移民规划设计系统解决方案北京超图软件股份有限公司2015年9月征地移民规划设计系统解决方案建设背景信息化是提升生产力的有效手段，也是征地移民领域技术发展的总体趋势。现代计算机技术、地理信息等新技术发展迅速，为准确获取数据、有效地管理信息、科学地编制移民规划设计、高效地实施移民管理创造了必要的基础技术条件。为实现上述战略目标，超图公司与工程移民规划单位合作，从形势及实际出发提出建设征地移民规划设计系统，并通过对技术路线和关键技术的原型开发验证，形成了征地移民规划设计系统解决方案，并在实际项目中得到良好的应用效果。系统定位从长期来看，移民规划设计系统是以信息采集、管理和服务为基础，以移民信息平台为支撑，以移民安置规划设计、移民工程设计、咨询服务、决策支持、生产管理为主要应用，服务移民专业和相关单位的移民业务信息技术体系。从近期来看，本解决方案设计的移民规划设计系统主要服务于征地移民规划设计业务，同时兼顾其他移民业务对规划设计成果共享的需求，在满足农村、城集镇、工业企业和专业项目等移民规划设计核心需求外，能为移民后扶持等其他业务提供数据支撑。建设目标项目建设的总体目标是：综合应用各类先进IT技术，建立一个数据可集成、功能可扩展、参数可配置、应用模式灵活、系统安全可靠、覆盖移民规划设计的全部流程、能够支持不同征地移民类型、能够同时满足水口和电口要求的征地移民规划设计系统，并能为移民安置的前期、实施、后期扶持等移民全过程中相关业务提供信息化支撑，提升移民业务的综合生产力。可从以下几方面来理解项目建设的总体目标：（1）系统建设成果可为移民安置的前期、实施、后期扶持等全过程中设计单位承担的移民安置规划等业务提供支持，并为相关部门提供互联共享的信息服务；（2）系统主要应用于数据采集、方案研究、产品实现、效果演示等业务过程，并能为业务管理和项目管理供支持，满足多专业协同作业需求；（3）系统应适合移民专业数据繁杂、综合性强、宏观规划和微观设计兼有、过程复杂、区域和项目差异等特点，具有较高的专业化、智能化、可视化水平，并具有良好的易用性；（4）系统应具有较高的可靠性、安全性和可扩展性。建设内容征地移民规划设计平台的主要建设内容可以概括为“一个平台、五大应用、一套标准规范体系”，具体内容如下所示：图系统建设内容一个平台一个平台意在构建一个统一的数据管理平台、信息服务平台和应用开发支撑平台，使得本系统的建设成果不仅可以为本项目使用，还可以为未来移民业务的全面信息化打下基础。一个平台由数据中心和应用支撑构成，覆盖数据库与数据服务、系统管理与配置、应用框架。五大应用子系统覆盖移民规划设计的信息采集、规划设计、业务管理与成果展示，五大应用系统包括：信息采集子系统、移民辅助规划子系统、移民补偿投资子系统、业务管理子系统和成果发布与展示子系统。标准规范体系在项目建设完成后，为规划系统运行和服务，应建立相应的标准规范体系。标准规范体系包括：数据中心数据接入规范、工程项目设计成果入库规范、数据服务接口规范、专项设计成果数据接入和集成规范、数据共享服务规范、规划设计成果三维展示规范等。总体设计设计思路（1）提取业务的共性，建立抽象信息化模型打破业务界面，对业务进行抽象，提取出业务的共性，建立系统业务模型。移民规划的业务虽然有不同的类型，分为不同的阶段，但不同类型的移民规划业务之间、不同阶段之间的工作内容、工作方法、工作流程还是有很大的相似性，在系统的设计中，首先要采用业务抽象方法，归纳其相似性，提取出公共功能模块加以实现。在实际应用中，通过不同功能模块的组装，来完成定制化的业务功能。对于具有特性业务要求，通过开发专用业务工具实现。（2）以数据流代替工作流，确保系统的灵活性移民设计项目技术复杂、实施周期长，实施过程中还存在着反复迭代的情况，虽然按照移民设计规程的规定，存在着由调查规划设计概算产品生成等大的工作流程，貌似适合采用工作流驱动的系统实现。但传统的工作流是基于严格的规则流转的，适合于流程规则严格、流程时间短的业务处理，如房产登记、土地登记等业务，不适合于流程时间长、流转判定规则不严格、流转过程反复交错进行的长业务。在规划设计系统中采用工作流驱动的架构会使系统成为一个紧耦合的系统，不仅提高不了生产效率，反而会限制业务的开展。在系统实现上，我们提出以数据流代替工作流的实现思路，对设计业务在流程上进行解耦，通过不同流程之间的数据共享，实现在数据驱动下的任务传递。（3）以项目为中心构建覆盖业务全生命周期的数据中心在系统的总体设计上，我们强调以项目为主线来进行移民规划业务的业务和数据的集成与协同，使不同功能模块和软件系统通过数据流形成一个有机整体。通过业务分析，我们可将项目中的数据类型划分为GIS格式的数据、CAD格式的数据、文档格式数据、多媒体数据格式的数据和数据库（表）格式的数据，这些数据可以挂接到工程项目节点上，形成一个完整的工程项目数据库。通过以项目为中心，不断挂接相关数据，形成一个覆盖项目全命周期的数据库。（4）插件化开发思路由于移民规划设计业务的复杂性，很难一次性将规划设计所有的功能模块设计和开发完毕。即使能达到这个理想化的目标，随着业务的发展，开发完成的功能模块也有可能根据业务需求进行调整。因此，在规划设计的核心系统开发上，有必要采用插件化的开发思路。插件化开发思路的好处是：可以利用插件开发接口不断增添新的功能。系统需求升级时，不需要对全部源代码进行编译，只需要对单个插件进行升级。插件与插件之间混合程度小，有助于提高系统的健壮性。关键技术（1）参数驱动的系统可配置性设计系统中主要提供了采集指标参数定制、项目参数模板定制、规划设计工具参数定制三类功能，实现了由参数驱动的系统可配置性设计。采集指标参数定制移民规划前期的数据采集在不同的项目中有不同的细则要求，包括采集内容、采集的指标项、不同指标的可选类型等等。系统提供的采集指标定制功能能满足不同项目的定制化需求。在信息采集子系统中采集人员的采集界面能够反映出采集指标设置的成果。采集指标参数定制的功能包括：采集指标数据表的建立以及数据表字段的管理；选择指标数据表中需要的字段；对每个字段选择字典表；设置每个字段的录入控件。项目参数模板定制移民规划业务对于不同的项目具有不同的个性化特点，但是对于某些固定类型的项目同时也具有相似性。系统通过项目参数模板定制的设计能实现将一个项目的设置复用到其他类似的项目。系统中项目参数模板定制的功能包括：信息采集调查项设置；规划任务设置；明细报表设置；汇总统计设置；专题图设置参数化的规划设计工具定义大量的规划工作任务可以抽象为录入任务、计算任务、绘图任务等。通过建立录入、计算、绘图等工具，并配置不同任务的参数，实现不同的设计功能。规划设计工具的配置，以三种组件的形式对应三种任务抽象：规划录入组件、规划计算组件和规划绘图组件。（2）基于版本的规划设计数据管理规划设计工作中对于不同的规划设计指标需要不同的规划设计方案，在数据层面一个项目下包含了多个方案的规划设计版本。系统通过对规划设计数据进行版本化的方式解决这个问题。在项目进行规划设计中，首先由项目管理员创建一个版本，在这个版本下进行规划设计的数据都属于这个版本。如果需要修订规划设计参数并作出另一套方案，项目管理员再建一个新的版本。在某个版本进行到一定的阶段需要进行成果备份的时候可以将版本数据进行整体的备份。在每个版本下，对于需要进行数据试算的需求，可以通过建立版本内文档的方式解决，文档包含建立时版本内的所有属性数据，仅作为试算用途，试算结果如果符合预期要求，可以在版本中参考文档进行修改。（3）在线/离线并举的数据采集方案在移民规划业务开始的前期进行实物指标调查，以及规划设计进行过程中的一些外业调查或实施过程的现场调查中，往往需要通过移动端进行数据的采集工作，但是因为水利水电工程的性质决定一些工作地区网络条件无法满足实时在线的要求。需要系统能够在没有网络信号的地区也能够进行工作，并且可以在有网络的时候直接上传数据。系统提供了对项目进行数据下载、上传和冲突检测三种处理手段来实现信息采集子系统的离线工作方案。由于系统具有定制化和模板化的特点，系统运行时的工作界面往往是通过配置信息动态生成，所以要求离线工作在处理的数据的时候可以将项目的配置信息同时离线。在数据下载之后，离线的操作系统要为每个操作记录日志，在数据上传时通过对数据日志的分析进行增量的数据上传。总体架构征地移民规划设计系统总体架构分为基础设施层、平台层（数据中心、应用支撑）、应用层、用户层，如下图所示：图系统总体架构图（1）基础设施层征地移民规划设计平台软硬件基础设施包括IT环境、安全防护设施、通信网络系统，GIS平台、操作系统、移动设备等基础支撑软硬件。（2）平台层平台层是移民业务的管理平台、服务平台和信息技术开发平台。平台由数据中心和应用支撑构成，覆盖数据库与数据服务、平台管理和应用框架等。1）数据层主要为系统提供数据库，由规划设计公共基础数据库、项目数据库（包括成果库和工作库）和业务管理数据库组成，集空间数据与非空间数据、结构化数据与非结构化数据于一体，为整个系统提供数据支撑。2）服务层对内部系统或外部提供可调用的空间数据服务接口，包括数据目录服务、地理信息服务接口和项目成果服务接口。系统服务层总体上采用SOA架构实现，不允许外部应用系统直接访问数据库中的数据，而是必须通过数据服务层的数据访问接口来实现。地理信息服务接口采用标准的WMS、WFS、WMTS标准数据服务接口和自定义的REST的服务接口；非地理信息数据服务和业务功能服务的接口通过WebService来提供。3）系统管理和配置子系统系统管理和配置子系统实现对上层业务应用系统的配置管理支撑，为管理员用户提供对系统信息和项目信息的配置管理功能，包括系统设置、项目基础设置、信息采集设置、规划设计设置、用户及权限设置等。4）应用框架应用框架是整个征地移民规划设计系统的核心，由应用组件和工具集组成。应用层各类业务应用系统基于应用框架实现相应的业务逻辑和对数据中心数据服务的调用。应用组件：应用组件是指可重用的通用功能单元，支撑上层应用系统的业务逻辑构建，包括GIS组件、报表组件、数据访问组件、角色权限组件和日志管理组件等。工具集：工具集是指面向规划涉及业务可重用、可配置的工具单元，基于应用组件开发，主要包括通用工具集和业务工具集。（4）应用层应用层主要是指提供给系统用户进行交互操作的业务应用功能，包括五个应用系统——信息采集子系统、移民辅助规划子系统、移民安置补偿子系统、业务管理子系统、成果发布与展示子系统及未来开发的其他应用子系统。系统用户通过对应用层中各子系统的使用，完成征地移民规划设计业务的各项处理工作。（5）用户层征地移民规划设计平台主要包括业务管理人员、规划设计人员、信息采集人员和系统维护人员、地方政府、业主单位和移民对象等用户。项目成果发布与展示子系统可通过离线发布方式支持面向地方政府和业主单位的成果发布服务。（6）标准规范体系和运行管理体系在系统建设的过程中，逐步形成能够长期保证系统可持续发展的标准规范体系。如建立数据中心数据入库、数据服务接口标准，平台框架扩展开发技术规划、专项设计成果数据接入和集成规范等。整个系统的的运行涉及到内部和外部单位的协作，因此还需要建立数据交换、作业规程等系统运行管理体系。功能结构由五大应用子系统、数据服务子系统、管理配置子系统组成。图系统功能架构图应用系统功能信息采集子系统信息采集子系统主要完成实物指标数据采集和社会经济数据采集，实物指标数据类型包括农村实物指标数据、城市集镇实物指标数据、企事业单位实物指标数据、专业项目实物指标数据四大类，不同类型的项目对实物指标采集的调查项目和指标项的要求不同，同类型的项目对实物指标的调查项和指标项要求也可能会有所差别。系统提供征地范围分析、实物指标采集、社会经济信息采集、规划基础数据采集，以及统计报表和发榜公示等功能，支持在线和离线两种工作模式。该系统支持参数化配置，可扩展完成其他信息采集工作。系统同时支持移动采集，支持基于平板的触控采集操作。图信息采集子系统总体界面图1、调查图形预处理模块包括调查范围图层编辑、范围图层生成、行政区划图层编辑等功能。图调查范围图层编辑图设置图斑行政区划2、通用属性指标采集模块包括增加记录、修改记录、删除记录、打印签字表、数据导入、数据导出等功能。图通用属性指标采集3、通用图形数据采集模块使用通用地图组件功能进行地图数据的创建、编辑、删除、切分和合并等操作。4、图属关联模块包括属性关联图斑、图斑关联属性、设置同步字段、图斑批量赋值等功能。图属性关联图斑图图斑关联属性5、房屋采集专用模块包括简图绘制、房屋分摊等功能。图房屋简图采集6、土地图斑切分土地图斑切分功能实现根据选择的调查范围和行政区划，对土地图斑进行切分，切分后的结果放到新的土地表和土地图层，新表中的土地图斑有正确的行政区划，调查范围，地类和面积。图图斑切分1图图斑切分27、数据校验模块数据检校功能实现对当前待发布的任务信息的行政区划字段、身份信息、表单信息、房屋信息等进行检验和校正，保证对外发布信息的正确性。图行政区划校验图土地表校验功能8、发榜公示模块发榜公示管理模块提供对本任务中要进行发榜公示的各类空间和属性数据的管理功能。主要提供公示数据检校、打印公示表、备份发榜数据和发榜进度查看等功能。图发榜公示模块图打印公示表功能移民规划辅助规划子系统移民辅助规划包括移民安置规划和移民工程规划两大功能模块。移民安置规划包括安置方式及标准确定、移民安置人口、移民环境容量分析、生产安置规划、搬迁安置规划、安置对接规划、志愿调查以及其他规划等业务事项；移民工程规划包括生产安置设置、集中居民点、城集镇迁建、专业项目复建等业务事项。移民辅助规划子系统以系统管理和配置子系统、应用框架为支撑，面向安置规划和工程规划业务事项开展的需要，通过工具的组合、配置定制化相关业务功能，支撑业务人员移民辅助规划工作的开展。移民安置补偿子系统设计移民安置补偿包括确定概估算指标、单价分析、补偿费用计算、分年投资计算及投资分析等业务事项。移民工程规划子系统以系统管理和配置子系统、应用框架为支撑，面向各类安置补偿业务事项开展的需要，通过工具的组合、配置定制化相关业务功能，支撑业务人员移民安置补偿工作的开展。业务管理子系统对征地移民规划设计业务进行管理的目的是来实现项目的策划、组织实施、人员管理、进度监控、重新规划与定制，在此过程中能够自动完成有关数据的查询、统计、分析，以支持单项目工作管理和多项目的综合管理。主要包括项目管理、机构管理、人员管理、任务管理、进图填报管理、人员任务及权限管理等功能。1、项目管理包括项目创建、项目删除、项目修改、项目位置标图等功能。图项目位置标图功能2、组织机构管理提供业务相关部门的管理，包括添加部门、删除部门、修改部门信息。同时这个功能也包括项目往来单位的管理，包括甲方、政府单位、监理单位、设计单位及其他相关单位等。图组织结构管理功能3、人员管理提供系统人员管理功能，包括人员添加、人员信息修改、人员删除等操作功能。图人员管理功能4、任务管理项目任务管理需要同时管理多个项目任务及子任务定义、前置条件、任务所需资源、任务开始结束时间、预估工时等。图任务管理功能5、进度管理提供项目计划设置、项目进度设置、项目公告板、项目进度查看等功能。图项目进度查看成果发布与展示子系统在整个征地移民规划项目的策划、设计、实施、验收与综合监理等工作中，涉及纷繁庞杂的项目成果，为了对项目中的成果进行集中、有序、高效的管理，实现以项目为主线的成果查询与展示，以及项目成果的离线发布与浏览，建立项目成果发布与展示子系统，服务于工程移民规划研究院内部的成果查询浏览展示与对外的发布展示应用。子系统提供成果查询、成果浏览、成果离线发布、三维设计成果展示、日志管理等功能。1、成果查询提供按类型查询、按时间查询、按区域查询、按关键字查询、基于地图查询等多种查询功能。图多条件筛选查询2、成果浏览提供按项目树浏览、成果在线浏览功能。图项目位置标签图项目成果视图3、成果三维管理提供一个对移民安置规划设计成果三维可视化数字平台，为规划设计成果的公示，项目投标、信息公示、领导汇报决策等应用，提供了一个身临其境的互动展示环境，展示移民安置规划的现在和未来，提供一个可持续发展的平台。设计成果三维展示主要是建立一个移民规划项目空间信息与规划设计信息的高效集成的三维展示平台，提供在三维可视化环境中的信息查询、定位、信息显示，为规划应用和各级领导提供决策支持。数据管理：提供规划设计成果导入、三维模型导入、成果符号化建模、目录管理等功能。图三维符号化建模三维可视化浏览：提供三维成果目录浏览、交互浏览、飞行浏览、方案对比等功能。图三维成果目录浏览图三维可视化浏览图分屏对比浏览示意图图影像叠加动态对比浏览示意图空间数据服务系统功能规划空间数据服务子系统提供了以WebService、OGCWFS/WMS/WMTS、REST为主、覆盖地理空间信息数据的数据统一访问接口，避免了系统直接访问数据库获取规划空间相关数据所带来的效率和安全风险，。规划空间数据服务子系统不仅可以为本系统所使用，也可为其他移民业务系统提供空间数据服务。该子系统总体组成如下图所示：规划空间信息数据服务子系统采用面向服务的方式面向上层提供规划空间数据，如下图所示：图面向服务的地理空间信息服务系统架构1、数据目录服务根据用户请求返回数据中心的服务目录信息，以及根据请求返回数据中心的分类服务目录信息，按照一般的目录服务格式要求，支持XML格式以及JSO格式的目录信息。通过目录服务，用户以及客户端程序能够自动理解或读取出数据中心包含那些服务，这些服务的类型、服务支持的操作、服务需要的用户权限、服务的效率、服务支持的范围以及服务访问接口规范等。数据目录服务主要提供四类接口：二维地图目录三维场景目录业务数据目录三维场景目录2、二三维地图服务在二维地图服务方面，为了实现对不同GIS平台的支持，采用了标准的OGC服务协议。在三维地图服务