基于GIS 的人口网格化管理系统的设计与实现
1 绪论
1.1 研究的背景和意义
目前世界面临的一个主要问题是人口管理问题,也是现代化建设的重要影响因素之一。人口管理与社会经济的发展、国家生态环境的维护、城市的基本建设紧紧的绑定在一起,制约着城市的可持续发展的决策。 实施南昌市委、市政府加强人口发展战略研究的指导精神,提高了人口和计划生育服务的管理水平,同时又做好了人口的信息管理工作,响应《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中有关“完善地理、人口、法律、金融、税收、统计等基础信息资源系统,加强信息资源的整合,规范收集和发布,加强社会综合开发利用”的需求的人口办[2011],40 号法律法规的通知中关于“扩大人口信息采集渠道,加强监测和提高数据的及时性和准确性,并促进整个人口信息化跨越式发展”要求,根据省、市的安排部署,结合东湖区人口管理的实际情况,坚持以科学发展观为指导,充分整合各种现有的信息资源,人口,层次结构的基础上,负责部分区域平台,用长效机制作为抓手,将提高效率作为目标,以“位置网格化、内容的多样化、项目精细化、服务个性化和管理信息化的管理方法,全面推行现代化管理模式,人口网格实现人口管理从粗放到精准和静态到动态,集中到分散,本地的全面转型,逐步实现完全覆盖全面的管理和服务,加强和改善整个人口综合管理和服务。通过开展人口网格化管理试点工作,构建起区域“网格”覆盖完整、人员到位、管理高效、服务及时、操作简便的人口计生管理服务新模式,形成科学的协作机制、高效的工作机制,规范监督检查机制,最终实现计划生育管理工作更加规范、信息传输更加科学、服务更加均等等。 在南昌市东湖区政府、计生委以及政府各级领导的指导和支持下,东湖区人口和计生委为进一步提高人口和计划生育工作管理水平,建立和完善东湖区计划生育管理制度,加强领导,强化措施,充分发挥人口信息稳定低生育水平,统筹解决人口问题的重要作用,积极开展计划生育信息化工作建设和网格化管理模式。
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1.2 国内外研究现状
人口数据分析基于 GIS 查询服务,它的基础是建立在人口地理信息系统之上的,是为了满足实际需要的人口地理信息系统过程的发展,所以它在国内外的研究和发展都与人口地理信息系统相关。人口信息方面 GIS 技术研究,实际上是 GIS 在社会经济领域的一个重要应用,并且是不少国内外学者都在做的研究。从 GIS 的起源开始,GIS 与人口统计数据都有着密切的关系[1]。基于计算机技术进行人口统计工作,要求按地理单元的空间分级关系公布人口统计报表,美国人口统计局于 20 世纪 60? 年代末期提出基于地理单元考虑的人口统计详尽表述的集合与概念,并于 1970 年开发了双重独立的地图编码系统(DIME),本质上是一个具有城市街道网络简单表达的GIS[2‐3]。最初的? DIME? 使用的编码不包含地理坐标,在地理位置表达上局限于对建筑环境位置的表达,但? DIME? 数据结构的出现标志着社会经济数据在明确地理位置方面,取得了重要进展[4]。DIME? 系统相关技术思想随后扩展到其它国家,并且创建了城市与区域信息系统协会(URISA),推动? GIS 向前发展。20 世纪 70-80年代英国有关部门开发了 HMSO、SAPAC 等人口地理信息系统,和被广泛使用的方格网,数字选区边界和单位邮政编码的地理参考系统人口信息研究方法。20世纪 80-90 年代拓扑集地理参考系统(TIGER)由美国人口普查局所发明,整个系统文件包括美国的街道、铁路、公路、水和 345 个最大城市街道地址,包括地理区域边界数据,从而实现与行政区域相关的人口统计信息,并使用在美国 1990年的人口普查当中,相关数据产品随后进入市场,目前该系统在银行、电信、邮政、房产等诸多社会领域有广泛应用,对国民经济产生了很大影响,特别是信息产业的发展[8-11]。日本利用 GIS 技术,实行区位的一项调查,自 1990 年以来,根据地理位置在全国可分为 150 万个基本单位面积区,并且这些基本单元面区的边界并不随时间变化而变化,每个基本单元面积约 20-30 个家庭,现在数字地图的基本单位和人口地理信息系统已经成立,为 2000 年人口普查所利用[12-13]。此后法国、加拿大等国家也相继建立了人口地理信息系统[14]。就 GIS 技术在社会经济领域应用而言,20 世纪 90 年代各国进行的人口普查为该领域注入了新鲜血液,极大地促进了 PGIS 发展。2000 年的人口普查,美国是第一个真正的电脑普查,从数据收集、数据处理、数据分析在线调查,每个工作由计算机辅助完成[15-16],新加坡 2000 年 3 月开始第四次人口普查,人口普查的在线调查,电脑辅助和电话三个部分,官方统计机构通过互联网收集后,通过 GIS 数据分析研究,人口普查的成本比过去传统的人口普查节省一半以上。此后又出现了 SPC(斐济的 PGIS)[18]、CIAT(拉丁美洲-加勒比海人口数字地图)等[19],这表明 PGIS 在人口管理中所起作用日益明显。
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2 传统人口 GIS 与网格化人口 GIS
2.1 传统人口 GIS
GIS 作为一个国家人口的基本地理信息系统,它不仅为人口普查服务,同时还为经济,农业、工业和等部门服务。人口 GIS 是在地理信息系统平台的基础上,主要以人口、经济、资源、环境和管理的数据、基本分析、绘图和图形输出、空间结构、空间过程和趋势分析做为目标,管理信息系统和综合的基本地理信息系统功能。首先,人口普查人口 GIS 应满足前期,中期和后期的功能需求。人口普查前,可以产生不同的比例尺地图和普查地址登记表;在人口普查中,它的使用能有效地避免遗漏和重复;统计分析后,它可以有效地把统计和人口普查地理区域,构成各种各样的实用产品,更广泛的人口普查数据的应用范围,更容易适应用户使用。第二,人口 GIS 应该也有人口信息发布的功能。中国信息发布过去,基本上是纸介质印刷出版物为主,随着计算机技术的普及,网络技术和市场经济需求的增长的人口普查,人口 GIS 应用程序借助网络传输技术,可以实现信息的快速传播,可以使用磁介质(磁盘和光盘)直接给用户。再次,GIS 的人口也应该有一个商业决策支持作用。这主要是指人口 GIS 可以识别目标客户群体以及位置选址分析等。
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2.2 网格化管理模式
网格就是在互联网上构造一个相对较新的技术,这是将互联网,高性能计算机、传感器、远程设备,如大型数据库集成作为一个整体。网格管理,即根据属地管理的原则,地理分布,管理现状,将被分为管辖区域网格单元,每个网格的动态和综合管理,这是一种数字化管理模式,目的是为在网格内居民提供多样化和强化,个性化的服务。目前,中国经济的发展和社会发展的黄金阶段和尖锐的矛盾,在大建设、发展的同时,需要把握多样性,群众的各种需求的利益,和解决纠纷,维护社会稳定;另外通过提供一个强大的公共服务,促进社会发展,专注于改善人民的生活,巩固党的执政基础、街道和社区需要面临和解决的关键问题。网格管理是我们坚持科学发展观和完善社会管理和服务的具体实践,是保持和谐发展,促进社会稳定的制度创新,是改善民生,加强农村基层政权建设的一个有效载体,并进一步加强政府官员和群众之间的密切党群关系是一个重要的机制。
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3 基于 GIS 的人口网格化管理系统设计 ..... 11
3.1 需求分析 ...... 11
3.1.1 非功能性需求 ..... 11
3.1.2 功能性需求 ....... 11
3.1.3 业务流程 ......... 12
3.2 系统设计 ...... 13
3.3 本章小结 ...... 20
4 基于 GIS 的人口网格化管理系统数据库设计 ........ 21
4.1 空间数据库设计 ......... 21
4.2 属性数据库设计 ......... 24
4.2.1 全员人口信息模块表结构 .... 24
4.2.2 网格信息模块表结构 ........ 26
4.2.3 门户网站数据表结构 ........ 28
4.3 本章小结 ...... 29
5 基于 GIS 的人口网格化管理系统功能实现 .......... 31
5.1 网格化管理系统的关键技术 ........ 31
5.2 功能模块实现 ........... 33
5.3 本章小结 ...... 56
5 基于 GIS 的人口网格化管理系统功能实现
5.1 网格化管理系统的关键技术
近年来 Web 服务(Web 服务)越来越受到 IT 行业的注意,Web 服务可以通过Web 发布,并激活自我控制,自我描述的模块化应用程序中,数据的交换、共享任务,和自动处理,可以组合在一起,构建更复杂的 Web 应用程序组件。Web服务之间的通信不受位置,加工平台、操作系统和语言的限制。 Web 服务本质上是一种基于常见的 Web 协议,分布式计算框架和分布式计算技术通常是基于传统的分布式计算技术。Web 服务的主要功能是用计算机识别(XML)基于 XML 语言的标准的方法来描述其他应用程序功能和接口,这也是实现 Web 服务自动化的前提。 Web 服务使网络分布“服务”而不是“数据”平台,分布式计算技术的快速崛起很快被应用到地理空间信息的组织和管理,空间也创建了一个 Web 服务。Web服务是一个Web服务的地理处理能力。通过元数据来定义自己的函数和其他Web服务发现和调用。 空间的 Web 服务有一个双重意义。首先,它是基于开放的分布式地理空间Web 服务应用程序框架,然后成为一个网络空间,但是在许多情况下,可以通过Web 服务的空间是指网络出版、定位,并调用不同的自我控制,自我描述和模块化的空间应用。空间网络基于 Web 服务的各种在线地理资源(包括地理空间数据资源、传感器数据和地理处理功能)发现,访问、集成、分析、挖掘和可视化提供了一个中立的平台的互操作性,使各种在线服务的地理处理服务和定位可以无缝集成。 空间 Web 服务可以简单的请求创建一个地图,也可以运行在多个超级计算机图像处理的一组操作。基本 Web 服务包括网络空间映射服务、地理编码服务和坐标转换服务, 彼此在我们的业务空间可以结合多个 Web 服务来完成一个复杂的地理空间处理任务。
总结
本文在对社区网格化管理理论的基础之上,设计了基于 GIS 的人口网格化管理系统,根据人口、房屋、社区基本情况,科学划分网格,建立完善流动人口服务管理网格内的信息采集、流转、应用、反馈等责任机制,确保网格内基础信息的完善、精准、时效性强。按照网格划分规则科学合理的划分网格,体现“网中有格、按格定岗、人在格上、事在网中”的基本工作要求,及时发现问题,解决问题,把一切问题都扼杀在襁褓之中。按照 “以房管人”的原则,探索人口服务管理的新机制,确保管理具体到楼层和户。依据现有计划生育法律法规,探索已婚孕龄妇女管理、服务数字化新举措,实现实地网络在线服务一体化。 本文主要的研究工作包括:
(1)通过对传统人口 GIS 的分析,不能突破传统人口 GIS 只能在平面上进行人口的归属、流动性等属性数据进行统计分析的局限性,提出了利用网格化管理的方法来建立人口 GIS 的思想。
(2)针对当前人口 GIS 系统,设计了基于 GIS 的人口网格化管理系统,该系统主要实现了人房数据关联、门牌地址采集工具。在已建的门牌地址信息编码库的基础上,利用人房关联工具实现全员人口业务信息和房屋空间位置的关联,达到人口和计生业务信息上图的目标。
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参考文献(略)
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本文编号:45224
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