农村土地承包经营权数据库设计与实现

发布时间：2016-06-08 22:18

1  前言 

1.1  研究背景 
农村土地是国民生产的基础，也是解放农业、农村、农民以及生产力和生产关系的核心[1]。随着政府在政策上的鼓励以及土地流转政策的出台，农村务工人员的大面积流动，土地流转、抵押等行为日益活跃。新时期若要实现农村富余劳动力的转移，农业集约化、规模化和产业化生产经营，扶持鼓励有产农民以及创造高科技农业，农村土地流转、抵押制度的保障成为关键[2]。农村土地抵押和流转活动在优化社会资源配置效率和提高农业生产效率的同时，也随之带来了一系列的社会问题和环境资源问题。其中社会问题包括非农用强占，强行流转和抵押，劳动力再培训和社会保障等。而环境资源问题主要是由农用地肆意无规流转所引起的。其表现形式主要包括农用地土壤肥力逐步衰退，非农化导致的农田景观破碎化，生物多样性遭受不可逆转的破坏、水污染、大气污染和水土流失等[3]。 为解决农村土地无章程的抵押和流转所带来的社会和资源环境问题，实现土地制度规范化的设计目标，需要考虑农用地的特征，并结合土地区域时空变化特点，实行实时动态变化的农村土地抵押和流转管理制度[4]。该任务需要明确农村土地承包经营权权属信息及抵押流转的合同信息，同时还需研究其空间结构组成信息，尤其是不同承包经营权权属地块所形成的空间信息，区域结构关系。因此采用高效合理的新技术方法及时调查并摸清农村土地承包经营权权属现状信息以及承包地块抵押流转的空间分布现状已是亟不可待的任务[5]。 过去几十年来，我国国内一直未开展过全国范围内的农村土地承包经营权权属信息与承包地块空间信息调查，小部分地区只是通过抽样入户调查的方法来推演区域范围内土地权属信息及流转信息[6]。不同的是，发达国家的土地大部分私有化，因而不可能出现大范围内的集体土地，也不会出现中国所独有的家庭联产承包土地。国内地籍信息系统的迅速发展，其研究的范围尺度越来越大，精度也越来越高，因此，广泛应用于地籍的  3S（Remote Sensing, Geographical Information System, Global Positioning System）技术对与农村土地承包经营权权属属调查研究值得借鉴[7]。
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1.2  研究目的和意义
地籍数据库建设在整个土地管理工作中起基础性作用，同时也是最核心的工作，在土地管理所有环节中发挥着非常重要的作用[13]。由于近年来农业愈显重要，土地变更速度更加频繁，传统的土地管理方式已不能满足现代土地工作快速发展的需求[14]。与此同时，信息化时代已经来临，现代社会对土地管理的要求也越来越高，而土地的发展方向也在不断扩展，对地籍的管理方式只会要求更高[15]。 为使农用地管理水平向科学化、规范化、信息化方向发展，实现农用地管理现代化，，以适应农用地管理的需要，建立集承包地块、权属信息和影像信息一体的农村土地承包经营权管理信息系统是必不可少的技术保证[16]。而农村土地承包经营权管理信息系统的核心是数据库，因此，实现一个高质量，大数据量的农村土地承包经营权数据库成为关键[17]。 根据提供的基本资料情况，结合地籍信息系统对地籍档案数据的要求和地籍档案的特有特性，在建立农村土地承包经营权数据库之前进行充分的数据分析，制定严格、规范的操作程序是十分必要的[18]。同时集承包地块、权属信息和影像一体的数据库是国土及农业信息系统运行的基础数据[19]，这些数据库的质量将直接影响国土管理信息系统效果[20]。依据提供的集承包地块、权属信息和影像信息系统的建立要求，建设成我国特色的、较先进的和具有一定超前性的综合性数据库，以便掌握农用地基础数据的真实性并能够完美的建立土地调查、统计及登记等相关制度，最后实现农用地信息的共享[21]，为国土资源管理和农业信息管理做贡献。
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2  数据库相关基础理论 

2.1  数据库相关基本概念 
地籍：即土地的户籍，反映了土地及其附着物的权属、位置、质量、数量和利用现状等有关土地信息的集合[42]。地籍由国家相关部门监管、同时以土地权属为核心、并以地块为基础，其一般表达形式为图、数、表等[43]。 农村土地承包经营权：指农村土地承包人对其依法承包的土地享有占有、使用、流转及其他处分的权利[44]。土地承包经营属于地籍管理的一部分。农村土地承包经营权包括主体、客体和内容三个要素。其中主体为权利义务之所属，在法律形式上主体表现为享受权利和承担义务的人，而在承包经营权活动中具体表现为发包方和承包方。客体为权利义务之所附，在主体行使其权利和义务过程中所指的对象，在承包经营权活动中具体为承包地块。内容则为主体在具体行使权利和义务过程中权利和义务的具体表现，承包经营权活动中由发包方和承包方以承包合同形式约定[45]。本文农村土地承包经营权和土地承包经营权为一个概念。 数据库：即数据的“仓库”，长期存放于计算机内，并以一定方式储存在一起的数据的集合，能为多个用户共享，具有冗余度小，较高的数据独立性和可扩展性的特点。数据库作为一个复杂的数据集成系统，其结构由三部分组成：数据集，是数据库的核心内容以及主要管理对象，是一类或一系列结构化的相关数据的集合，这些相关数据以不同的形式封装于该数据集中，数据集与应用程序没有直接关系，互相独立存在；物理存储介质，是计算机硬件设备，一般包括光盘、硬盘等计算机存储设备；数据库软件，独立于数据集存在的，管理数据的操作平台，其主要任务是维护和管理数据库的安全，并实现用户对数据集的互操作[46]。 地籍数据库：数据库技术在地籍工作上的应用，在工作区域范围内，为更好的存储和管理土地利用数据、土地权属数据、基础地理数据等内容，利用数据库技术，建立集矢量数据、栅格数据、属性数据、文档、元数据于一体的空间数据库。地籍数据库是地籍信息系统的核心。地籍数据库最主要的特征是其包含了一般数据库所没有的权属信息，此外还包括基础地理要素数据、土地利用要素数据、栅格影像数据、元数据及其他数据等。
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2.2  地籍数据
农村土地承包经营权数据库中存放的数据为地籍数据，而地籍的内涵是以地块为基础，准确的描述每一块土地的自然属性和社会属性。因此在农村土地承包经营权活动中具体表现为地籍数据包括地籍空间数据和地籍属性数据。其中，地籍空间数据表达了地块的自然地理属性信息，描述了地块的空间位置、面积、等级、类别等信息；地籍属性数据表现了土地的社会属性信息，具体为权属信息，即每一块土地的所有权归属。空间数据可分为矢量数据和栅格数据，地籍空间数据也不例外，有矢量和栅格之分。 一般情况下，矢量数据通过记录空间实体的坐标方位信息以及实体间的空间关系来描述空间实体的具体位置信息[48]。矢量数据在数学含义上表达为一系列的点，这些点由线连接，并且具有连续性。通过对坐标的记录可以精确的表示点、线、面等地理实体。矢量数据用途广泛，通常具有冗余度低，数据结构紧凑，并且图形显示效果质量好，表达地理实体数据精度高，同时易于进行网络空间分析和数据检索等优点。由于矢量数据具有上述优点，在工程制图及多种 GIS 应用中广泛应用，而在大比例尺工程制图中更显其优势。矢量数据的数据格式多种多样，每一种 GIS 软件都拥有自己特定的数据格式，目前常用的数据格式包括MapGIS的WL/WT/WP，AutoDesk的dxf/dwg，ArcGIS的Shape等。因此，数据格式的转换在数据的编辑处理过程中起到了举足轻重的作用。 
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3 研究区域及研究方法...........17
3.1  研究区概况....17
3.2  项目主要内容........17
3.3  研究方法........18
3.4  基础准备资料........18
3.4.1  已收集到的资料.........18
3.4.2  数据及资料的质量检查处理.....19
3.5  仪器设备配置........19
4 农村土地承包经营权数据库建设.......21
4.1  农村土地承包经营权数据库总体设计........21
4.2  数据的采集与编辑........28
4.3  农村土地承包经营权数据库的建立....36
4.4  数据入库........40
4.5  拓扑检查........41
4.6  信息补充完善........41
4.7  成果数据........42
4.8  数据质量控制........43
5 总结与讨论...........45
5.1  总结........45
5.2  讨论........45

4  农村土地承包经营权数据库建设

4.1  农村土地承包经营权数据库总体设计
农村土地承包经营权数据库，包括主体数据库和元数据库。其中，主体数据库由地理信息数据和权属数据组成。而元数据库包括矢量数据元数据、栅格数据元数据、权属数据元数据，具体内容如下：
1）地理信息数据：地理信息数据包括基础地理信息、权属数据要素集以及栅格数据。其中基础地理信息数据包括定位基础要素（控制点数据），境界与管辖区域要素以及其他队地块有重要方位描述的数据。权属数据要素集包括承包地块要素和基本农田要素数据等矢量数据。栅格数据种类多样，通常有数字正摄影像图，数字栅格底图以及其他描述承包地块空间信息的栅格图件。 

2）权属数据：包括发包方信息，承包方信息，承包地块信息，权属来源信息以及登记簿等。 由于空间数据与属性数据结构的不同，其存储方式也不同，根据数据的类型，基础地理信息空间数据和权属属性数据分别以不同的存储方式存放于主体数据库中。其中，空间数据分为行政区层，测量控制点层，地块层，界址点层，界址线层，土地所有权层以及栅格数据层，见表 4.1。各个层附带注记层用来说明地图上所表示的地物的名称、位置、范围、高低、等级、主次等；属性数据表格的方式存放于主体数据库中，见表 4.2，采用二维关系表的方式进行组织管理，各表之间建立主关键字，利用主关键字关联，各表格按照其内容进行划分。

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总结 

农村土地承包经营权数据库建设是一项复杂的工程，包括数据库的逻辑结构设计和数据源的质量精度控制。本文从上述角度出发，详细的分析了农村土地承包经营权数据库的逻辑结构设计，全面的把握数据库建库的技术流程：首先进行源数据及相关资料的准备，然后利用实测辅以图解的方法进行界址点信息的采集，并采用 CASS 软件和ArcGIS 编辑系统进行数据的编辑处理，之后对图层的内容进行了详细的划分和属性字段的详细设计，然后结合具体实例，环环控制数据质量，论证并实现了农村土地承包经营权数据库的建设。并得出如下研究成果： 
1）通过对常用的三款 GIS 建库平台进行对比分析，ArcGIS 平台不仅拥有良好的用户操作界面，并且在数据的管理，编辑，显示，查询方面拥有优势，强大的空间分析和决策功能以及海量数据的编辑处理弥补了其他几款建库平台的不足，拥有不可比拟的优势，因此针对于土地承包经营权数据建库时优先推荐 ArcGIS 平台。 
2）探讨了土地承包经营权数据库建库过程中的数据采集方法，包括地籍测绘和权属信息的调查，结合具体情况，采用了更快捷有效的实测辅以图解的数据采集方法，该方法适用于大面积的平原地区，以实测法为基础，辅以图解法进行补充调查确定界址点坐标，在保证采集数据精度质量的前提下，大大的节省了外业测绘工时。 
3）详述了数据库建库前数据的编辑处理，并对常见的两种数据格式的转换操作进行了实验。针对于土地承包经营权所特有的编码与地块之间的关系，采用了 GIS 空间分析中的矢量数据叠置分析功能，实现了编码注记图层到图形属性的转换。 
4）详细的介绍了基于 ArcGIS 平台的土地承包经营权数据库的建库流程，特别是图层的建立和数据入库方面做了详细的阐述，并展示了土地承包经营权的建库成果数据。设计并实现了基于 ArcGIS 的农村土地承包经营权数据库，目前该数据库已实现了与九成农图管理系统的挂接操作，并收到了良好的效果。 
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参考文献(略)

本文编号：54971