国土资源遥感监测解决方案
1. 引言
国土资源信息化建设是国土资源管理工作发展的重要组成部分，“智慧国土”作为国土资源信息化建设的骨干工程，它的启动使国土资源信息化进入了蓬勃发展的新阶段。为推进国土资源信息建设，借助对地观测、物联网等技术进步，升级国土资源调查评价监测技术体系及装备，增强动态监测能力，推动调查监测由阶段性向常态化的根本转变；完善国土资源遥感监测“一张图”，加快国土资源核心数据库建设，建立健全数据动态更新机制。针对国土行业数据量巨大、大多数数据属于空间数据、数据类型复杂的特点，本文将阐述一个基于ArcGIS平台的国土资源遥感监测系统的解决方案。
2. 系统结构设计
国土资源遥感监测系统的总体设计技术路线：以遥感信息、基础地理信息数据库为空间信息服务的基础数据,以ArcGIS为基础的GIS平台，整合电子政务平台、综合监管平台和共享服务平台，满足平台一体化需求，使国土资源管理业务流程智能化。系统总体框架如下图所示：
国土资源遥感监测系统总体框架
系统采用多层架构设计，C/S和B/S混合结构模式，支持矢量数据网络发布、三维地形网络发布、信息查询统计和缓冲区分析、辅助业务管理。通过网络管理发布海量数据，实现大型空间数据库的访问、图层控制、查询、统计分析、展示和应用等；兼容ARCGIS数据格式、WFS服务访问接口、矢量图层文件（SHP）等功能。实现基础地理数据、信息展示、数据空间分析模块、定位、漫游、多种数据空间叠加等数据支撑功能。
系统网络拓扑结构
整个系统部署在政务网中，通过已建设的政务网络，实现国土局和国土所协调办公，实现覆盖全市互联互通的国土资源遥感监测“一张图”，系统网络拓扑结构如下图所示。
系统网络拓扑结构
中心需要配置：数据库服务器、地理空间信息服务器、应用服务器、备份服务器和数据存储，以及路由器、防火墙、交换机等网络设备。
各乡镇国土所可通过已建设的政务网接入数据中心，实现对系统的访问。
3. 数据中心与数据交换体系
数据中心是国土资源电子政务数据资源建设的基础，它是各类信息采集、加工和整合的平台。数据中心的设计主要从数据整理、元数据库设计、数据交换、数据组织和管理等方面来考虑。市级和县市级国土资源电子政务系统通过数据中心实现数据共享、业务关联和协同办公。
数据中心是以各类空间和非空间数据为主要存储内容，依托数据库管理和GIS技术，按照统一的标准，建立的国土资源数据库管理、服务、交换体系。从技术和成本效益角度考虑，建设市级数据中心。数据库和数据交换系统是数据中心的重要组成部分。
国土资源管理数据库分为两大类：基础数据库和业务数据库。基础数据库是指与国土资源管理相关的、相对静态的数据。业务数据库一般是指在国土资源管理过程中产生的、与业务活动密切相关的数据，具有频繁变化特征。
4. 功能设计
系统由数据信息输入/输出、基础地理空间数据、三维模型数据和国土资源业务数据等数据库、ArcGIS Server平台，土地调查数据应用、土地规划数据应用、城市建设数据应用，以及系统管理等部分组成。
功能体系框图
4.1. 基本GIS功能和地图编辑功能
实现视图操作、遥感影像控制、空间分析（包括缓冲区分析和叠加分析）、空间查询（包括模糊查询和条件查询）。地图编辑功能包括支持绘制点、线、面等基本阁形。本模块主要为核查区提供编辑处理功能,具体包括绘制核查区、编辑核查区属性、删除核查区。
4.2. 遥感影像管理
遥感影像管理提供了动态加载遥感影像的功能，实现通过指定遥感影像，可加载具体的某一年的栅格影像，或者将当前视图里的影像移除。
4.3. 土地规划
在面向业务部门提供各种业务应用相关的专题信息的同时，整合基础地理数据、业务数据、现势的影像数据，在时间和空间上进行动态连续地分析，为领导提供供宏观的、深层次的具有指示性、趋势性的图数信息成果，辅助国土资源局在土地管理方面的决策。
4.4. 土地利用
在土地利用业务中，支持业务部门根据土地利用现状分类标准，对市土地资源开展调查、分类和统计；并在土地利用现状分类的基础上，进行土地利用现状分析（包含土地开发程度、土地利用结构、土地利用效益），以及土地利用现状图的绘制、查询和展示。
4.5. 国土“一张图”数据应用
综合运用计算机技术、宽带互联网络技术、WEBGIS技术，数据库技术，整合各类国土资源信息，建立一张图核心数据库，实现土地规划、建设用地审批、土地交易、土地执法、土地登记、土地开发整理复垦、矿产资源登记、地质灾害防治等国土资源业务“一张图”管理，实现对土地管理的“批、供、用、补、查”全过程的网上监测，切实做到“以图管地、以图管矿、以图防灾”，形成公开、公正、公平、透明、规范化国土资源运转模式，全面提高国土资源行政管理效能和社会化服务水平。
三维遥感综合信息应用平台以三维实景展示“一张图”，其功能模块如下：
“一张图”应用
实现三维操作基本功能、挖方填方计算功能，淹没分析功能包括淹没区范围线生成，水淹范围面积测算、总水量测算、水淹影响分析等功能；三维建模功能包括建筑物建模，道路建模，管线建模，植被建模、地面建模等以及插入第三方软件生成的模型；实现飞行模拟及动画录制功能等。
4.6. 核查区数据导人、导出
负责将基于遥感监测获得的核查区数据在土地利用执法监察工作基站、导航和数据采集软件中的导入和导出。提供shape等ArcGIS支持的格式数据导入、导出，能够与现有系统保持一致。数据导入、导出时支持网络和磁盘两种方式。
4.7. 土地利用核查功能
土地利用核查功能提供了将遥感监测数据和土地利用规划数据、建设用地审批数据、土地供应数据等叠加分析的功能，并分析土地利用在规划、计划和审批方面的合法性和真实性。系统可以将变化图斑或勾画的违法用地区域与建设用地审批图、土地利用规划图等多个图层进行呑加分析。通过多边形求交计算，显示图斑或勾画区域与多个图层叠加分析的结果。土地利用核查包括新增建设用地面积核查、规划核查、年度计划核查、用地审批核查等。
4.8. 统计分析功能和报表输出和制图打印功能
在土地执法业务中要求按需提炼各种汇总统计信息包括:土地巡查中发现问题地块的汇总统计、对遥感影像变化图斑核查的汇总统计和土地违法案件方面的汇总统计等。系统充分利用GIS的空间分析功能，结合地图进行各种信息的统计分析，可以生成对不同统计对象的空间分布专题图，将统计分析的结果以专题图(地理空间位置分布）、统计图形（比例图、折线图、柱状图、饼状图等）及报表相结合的形式显示或者打印输出。系统还提供方便的图表输出功能。
5. 总结
国土资源遥感监测系统是一个采用多层结构，集RS、GIS、MIS为一体的信息系统，它基于三维GIS平台、数据中心、数据交换的管理信息系统建设模式，具有信息共享、互联互通、集中安全控制、自适应、可扩展、易维护等特点，可以规范国土政务标准和流程，避免重复建设。
国土资源遥感监测解决方案
1. 引言
国土资源信息化建设是国土资源管理工作发展的重要组成部分，“智慧国土”作为国土资源信息化建设的骨干工程，它的启动使国土资源信息化进入了蓬勃发展的新阶段。为推进国土资源信息建设，借助对地观测、物联网等技术进步，升级国土资源调查评价监测技术体系及装备，增强动态监测能力，推动调查监测由阶段性向常态化的根本转变；完善国土资源遥感监测“一张图”，加快国土资源核心数据库建设，建立健全数据动态更新机制。针对国土行业数据量巨大、大多数数据属于空间数据、数据类型复杂的特点，本文将阐述一个基于ArcGIS平台的国土资源遥感监测系统的解决方案。
2. 系统结构设计
国土资源遥感监测系统的总体设计技术路线：以遥感信息、基础地理信息数据库为空间信息服务的基础数据,以ArcGIS为基础的GIS平台，整合电子政务平台、综合监管平台和共享服务平台，满足平台一体化需求，使国土资源管理业务流程智能化。系统总体框架如下图所示：
国土资源遥感监测系统总体框架
系统采用多层架构设计，C/S和B/S混合结构模式，支持矢量数据网络发布、三维地形网络发布、信息查询统计和缓冲区分析、辅助业务管理。通过网络管理发布海量数据，实现大型空间数据库的访问、图层控制、查询、统计分析、展示和应用等；兼容ARCGIS数据格式、WFS服务访问接口、矢量图层文件（SHP）等功能。实现基础地理数据、信息展示、数据空间分析模块、定位、漫游、多种数据空间叠加等数据支撑功能。
系统网络拓扑结构
整个系统部署在政务网中，通过已建设的政务网络，实现国土局和国土所协调办公，实现覆盖全市互联互通的国土资源遥感监测“一张图”，系统网络拓扑结构如下图所示。
系统网络拓扑结构
中心需要配置：数据库服务器、地理空间信息服务器、应用服务器、备份服务器和数据存储，以及路由器、防火墙、交换机等网络设备。
各乡镇国土所可通过已建设的政务网接入数据中心，实现对系统的访问。
3. 数据中心与数据交换体系
数据中心是国土资源电子政务数据资源建设的基础，它是各类信息采集、加工和整合的平台。数据中心的设计主要从数据整理、元数据库设计、数据交换、数据组织和管理等方面来考虑。市级和县市级国土资源电子政务系统通过数据中心实现数据共享、业务关联和协同办公。
数据中心是以各类空间和非空间数据为主要存储内容，依托数据库管理和GIS技术，按照统一的标准，建立的国土资源数据库管理、服务、交换体系。从技术和成本效益角度考虑，建设市级数据中心。数据库和数据交换系统是数据中心的重要组成部分。
国土资源管理数据库分为两大类：基础数据库和业务数据库。基础数据库是指与国土资源管理相关的、相对静态的数据。业务数据库一般是指在国土资源管理过程中产生的、与业务活动密切相关的数据，具有频繁变化特征。
4. 功能设计
系统由数据信息输入/输出、基础地理空间数据、三维模型数据和国土资源业务数据等数据库、ArcGIS Server平台，土地调查数据应用、土地规划数据应用、城市建设数据应用，以及系统管理等部分组成。
功能体系框图
4.1. 基本GIS功能和地图编辑功能
实现视图操作、遥感影像控制、空间分析（包括缓冲区分析和叠加分析）、空间查询（包括模糊查询和条件查询）。地图编辑功能包括支持绘制点、线、面等基本阁形。本模块主要为核查区提供编辑处理功能,具体包括绘制核查区、编辑核查区属性、删除核查区。
4.2. 遥感影像管理
遥感影像管理提供了动态加载遥感影像的功能，实现通过指定遥感影像，可加载具体的某一年的栅格影像，或者将当前视图里的影像移除。
4.3. 土地规划
在面向业务部门提供各种业务应用相关的专题信息的同时，整合基础地理数据、业务数据、现势的影像数据，在时间和空间上进行动态连续地分析，为领导提供供宏观的、深层次的具有指示性、趋势性的图数信息成果，辅助国土资源局在土地管理方面的决策。
4.4. 土地利用
在土地利用业务中，支持业务部门根据土地利用现状分类标准，对市土地资源开展调查、分类和统计；并在土地利用现状分类的基础上，进行土地利用现状分析（包含土地开发程度、土地利用结构、土地利用效益），以及土地利用现状图的绘制、查询和展示。
4.5. 国土“一张图”数据应用
综合运用计算机技术、宽带互联网络技术、WEBGIS技术，数据库技术，整合各类国土资源信息，建立一张图核心数据库，实现土地规划、建设用地审批、土地交易、土地执法、土地登记、土地开发整理复垦、矿产资源登记、地质灾害防治等国土资源业务“一张图”管理，实现对土地管理的“批、供、用、补、查”全过程的网上监测，切实做到“以图管地、以图管矿、以图防灾”，形成公开、公正、公平、透明、规范化国土资源运转模式，全面提高国土资源行政管理效能和社会化服务水平。
三维遥感综合信息应用平台以三维实景展示“一张图”，其功能模块如下：
“一张图”应用
实现三维操作基本功能、挖方填方计算功能，淹没分析功能包括淹没区范围线生成，水淹范围面积测算、总水量测算、水淹影响分析等功能；三维建模功能包括建筑物建模，道路建模，管线建模，植被建模、地面建模等以及插入第三方软件生成的模型；实现飞行模拟及动画录制功能等。
4.6. 核查区数据导人、导出
负责将基于遥感监测获得的核查区数据在土地利用执法监察工作基站、导航和数据采集软件中的导入和导出。提供shape等ArcGIS支持的格式数据导入、导出，能够与现有系统保持一致。数据导入、导出时支持网络和磁盘两种方式。
4.7. 土地利用核查功能
土地利用核查功能提供了将遥感监测数据和土地利用规划数据、建设用地审批数据、土地供应数据等叠加分析的功能，并分析土地利用在规划、计划和审批方面的合法性和真实性。系统可以将变化图斑或勾画的违法用地区域与建设用地审批图、土地利用规划图等多个图层进行呑加分析。通过多边形求交计算，显示图斑或勾画区域与多个图层叠加分析的结果。土地利用核查包括新增建设用地面积核查、规划核查、年度计划核查、用地审批核查等。
4.8. 统计分析功能和报表输出和制图打印功能
在土地执法业务中要求按需提炼各种汇总统计信息包括:土地巡查中发现问题地块的汇总统计、对遥感影像变化图斑核查的汇总统计和土地违法案件方面的汇总统计等。系统充分利用GIS的空间分析功能，结合地图进行各种信息的统计分析，可以生成对不同统计对象的空间分布专题图，将统计分析的结果以专题图(地理空间位置分布）、统计图形（比例图、折线图、柱状图、饼状图等）及报表相结合的形式显示或者打印输出。系统还提供方便的图表输出功能。
5. 总结
国土资源遥感监测系统是一个采用多层结构，集RS、GIS、MIS为一体的信息系统，它基于三维GIS平台、数据中心、数据交换的管理信息系统建设模式，具有信息共享、互联互通、集中安全控制、自适应、可扩展、易维护等特点，可以规范国土政务标准和流程，避免重复建设。