摘要
土地管理“源于地籍、归于地籍”。以“地籍”为核心，构建土地管理业务全要素的信息集成模式，建立土地管理业务全要素信息系统，实现“批、供、用、补、查、登”等业务环节土地信息的集成整合，是现阶段土地信息系统建设的热点和难点。本文针对土地信息系统建设中的“信息孤岛”、“业务孤岛”等问题，结合本体论、软件工程等相关理论和技术，以土地管理业务全要素关键领域模型构建、空间特征形式化表达、关键技术分析及工程应用为主线，对其基本设计思想、空间数据组织、数学模型等都做了详细的探讨，并基于土地管理业务全要素关键领域模型进行了工程应用。论文主要做了以下研究工作：
（1）对国内外土地信息化发展现状、土地信息集成现状进行了分析，提出了土地管理业务全要素的信息集成模式。从建立共享概念模型的角度，引入面向本体的分析方法和土地管理业务全要素信息系统领域模型概念；从过程工程理论的角度给出了土地管理业务全要素信息系统领域模型的四元组定义；根据土地管理业务全要素信息系统的特点，提出从数据分析、数据关联及系统协同角度对土地管理业务全要素信息系统关键领域模型进行构建的研究思路。
（2）从信息系统体系结构、空间数据组织管理、信息系统开发模式等方面，基于本体构建了土地管理业务全要素信息系统关键领域模型。提出了多层本体集成模式下的土地管理业务全要素信息系统本体体系结构模型、多层本体共享模型、土地管理业务全要素信息系统应用模型；以地籍应用本体为例，采用本体分析方法，分析了地籍本体概念及概念间关系，重组了地籍数据库结构，为概念模型中应用本体的数据建模提供了分析方法。
（3）基于组份拓扑理论和位置理论，进行了土地管理业务全要素信息系统关键领域模型空间特征的形式化表达。利用组份拓扑理论和位置理论产生的新公理，对土地管理业务全要素信息系统多层本体共享模型和土地全要素业务空间本体间的空间关系进行了数学描述；以土地管理业务全要素空间数据为例，基于ArcEngine实现了土地空间数据的拓扑检查。
（4）从土地生命周期管理、业务地块编码、土地管理业务全要素信息演绎等方面，分析了土地管理业务全要素信息系统关键领域模型的若干关键技术。在多层本体共享模型基础上，提出了基于事件语义的土地业务全要素生命周期管理模式；在分析宗地代码编制规则基础上，提出了土地管理业务全要素地块编码规则；通过设置数据表设计规范，分析了土地管理业务全要素信息在土地生命周期内的演绎规律，为建立土地业务全要素生命周期管理关联树奠定了技术基础。
（5）从数据框架构建、数据建库方法、数据存储管理等方面，构建了集计算、存储和应用为一体的土地管理业务全要素信息系统数据中心。从数据关联、要素分类编码、信息共享可用性等方面展开分析，构建了土地管理业务全要素信息系统数据框架体系；从土地管理业务全要素信息集成整合的角度，分析了数据处理的总体技术框架；从数据存储管理的角度，分析了数据中心的逻辑拓扑结构，设计了数据管理平台的功能结构，为土地管理业务全要素信息系统构建奠定了数据基础。
（6）基于土地管理业务全要素信息系统关键领域模型和模块搭建的软件开发框架，构建了原型系统。以徐州市为例，从需求分析、建设思路、技术框架、开发模式、业务模式等方面，对领域模型内的若干关键技术进行应用。构建了土地业务全要素生命周期管理关联树，基于此改进业务处理模式，实现了空间数据与业务审批信息的深度融合；基于信息系统应用模型，分析了“一中心四平台”应用系统的搭建式开发框架，对现阶段土地信息的集成整合进行了有益探索和实践。
主要创新点有：
（1）提出面向土地管理业务全要素的土地信息集成模式，基于本体构建了土地管理业务全要素信息系统本体体系结构模型、多层本体共享模型、应用模型等关键领域模型，分析了其若干关键技术，提出了土地业务全要素生命周期管理模式、土地管理业务全要素地块编码方法及土地管理业务全要素信息演绎规则，为土地信息系统顶层框架建设提供了设计思路。
（2）采用面向本体分析方法，分析了地籍本体组成，获取了地籍本体概念，梳理了地籍本体概念间关系，建立了地籍应用本体概念模型，并基于地籍应用本体模型，重组了地籍数据结构，为土地管理业务全要素信息系统专业模型的构建提供了分析方法。
（3）基于土地管理业务全要素信息系统关键领域模型，提出了土地业务全要素生命周期管理关联树的构建方法，实现了土地管理业务全要素空间信息的集成；基于生命周期管理关联树，改进了业务处理模式，建立了单一业务地块与审批流程的横向关联以及土地管理业务全要素间的纵向关联，为地理信息与地政业务审批信息的一体化集成提供了技术方法。
Cadastral information system, as a mature land information system, has beenapplied to land investigation and delimitation and land registration for a long time.But in other parts of the land business, such as the submission for approval of theconstructive land and the tracking management of land using, the perfect and matureinformation systems have not been established. As a result, it may make seriousdislocation of business computer-aided processing to cause lots of supervision blindspots. As we know, land management starts from cadastre and ends to cadastre.According to this thought, we can take the cadastre as the center to construct amanagement mode, and then develop the named land management business fullfeature information system which can connect all the processes of land businessincluding “Approval, Supplying, Using, Supplement, Supervision and Registration”.This is one of the directions and requirement for the development of the landinformation system.
However, many problem such as information isolated island, business isolatedisland and lack of the top-level design will be meet in construction of landmanagement business full feature information system. This is also the researchpurpose of the dissertation. Land management business full feature informationsystem ontology architecture, multilayer ontology sharing model and landmanagement business full feature information system application model are putforward after the analysis of the concept model of land management business fullfeature information system which is based on information system architecture, spatialdata organization and management and information system development. Meanwhile,through analyzing land business full feature lifecycle management mode, landmanagement business full feature encoding rules and land management business fullfeature information deductive mechanism in land lifecycle based on the conceptmodels, the key domain model of business full feature in land management isconstructed. Basic design idea, spatial data organization and mathematical model ofthe key domain models have been discussed. Through the application in the project, ithas been proved that the key domain model of business full feature in landmanagement can satisfy the basic demand of land full feature management and has itseffectiveness and practicality.
The solution for information isolated island and business isolated island need torealize data association and information system coordination. After analyzing the ontology architecture of land management business full feature information system, asan example, cadastre application ontologies are analyzed using ontology analysismethod to make classification and recombination of cadastral ontology concepts sothat cadastre data structure is optimized. This supplies an analysis mode for datamanagement of application ontology. The land lifecycle management model isconstructed based on the multilayer ontology sharing model. Then, we construct theland lifecycle management model and build the association tree of land business fullfeature lifecycle management which supplies technical idea for the organization andmanagement and sharing of land management business full feature information.Business processes are improved to realize the deeply fusion of the spatial data andbusiness approval information. Software development framework based on landmanagement business full feature information system application model and modulebuilding are put forward to supply an implementation mode of land managementbusiness full feature information system based on “One center and four platforms”.The building of key domain model of business full feature in land management isuseful for solving information isolated island and business isolated island, and cangive a theoretical basis and technical support for land informatization.
引文
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