课题来源于国土资源部公益性科研专项课题；立项名称：基于二调成果发布共享的地理信息系统开发研究；编号：201111013-04；研究日期：2011年1月1日-2015年9月15 日。
本课题的研究目的就是针对第二次土地调查（以下简称二调）及其变更成果缺乏有效共享发布技术手段，促进土地调查成果有效转化和应用，实现土地调查信息共享及社会化服务。依托互联互通的网络环境，按照统一的技术规范，通过研究基于二调成果发布共享的关键技术，开发基于二调成果发布共享地理信息系统，通过服务网站发布土地调查数据，实现土地调查成果数据跨行业、跨地区的安全共享。
本课题通过研究基于网络环境下的二调成果数据共享、海量影像数据的快速浏览及发布、系统安全管理、土地调查成果信息共享发布服务等关键技术，开发建立基于二调成果发布共享的地理信息系统。实现了二调成果数据的管理与信息服务制作与发布，以电子地图可视化形式，通过互联网，分用户权限控制，安全地向国土局内部、企事业单位和社会公众发布共享土地调查数据。
课题解决了土地调查成果安全共享发布的技术难题，创新了土地调查数据分类安全共享服务模式，填补了土地调查成果通过互联网安全共享发布的空白。课题研制的《土地调查成果发布共享地理信息系统软件》取得了国家软件著作权，通过该系统可以面向国土系统各级节点、企事业单位和社会公众用户，提供不同权限的，基于电子地图可视化表现形式的土地调查成果（包括遥感影像、规划图、地形图等多种图件），同时提供查询、对比、分析、量算、下载等多种土地调查数据的共享发布功能。
本系统在大庆市、成都市、青岛市、长沙市等地进行了应用示范，取得了良好的示范效果，系统运行稳定、安全性强。有效地减少了相关行业重复性土地调查与测绘，节约了大量的人力、物力和财力，显著地提高土地管理工作效率和社会公众服务水平，产生巨大的经济和社会效益。
本成果不仅可以直接用于国土资源管理，还可以集成整合多源空间数据为经济社会提供数据服务，可为农业、交通、水利、城镇、灾害（洪涝、干旱、森林火灾、地震等）等相关行业和部门提供权威、基础的、实时更新的土地利用空间信息数据支持，应用前景和领域十分广阔。

    1.在国内外率先开展了基于互联网的第二次土地调查及其变更成果的共享发布应用研究，填补了第二次土地调查及其变更成果WebGIS平台研究的空白。是土地管理方面的重大科技创新。2013年1月取得了《土地调查成果发布共享地理信息系统软件1.0》软件著作权，提高了国土资源管理部门土地管理水平，促进了土地调查成果的社会化应用和服务。
2.在国内外以WebGIS方式实现了省、市、县三级土地调查数据在国土局内部有效共享。省、市、县三级国土系统具有不同级别的共享权限与范围，实现土地规划、耕地保护、地籍管理、土地利用、执法监察、土地整治等业务基础数据的有效统一与共享。
3.形成了比较完善的分类共享服务定制,并采取了不同的安全策略。国土局内部具有最大的共享权限，不仅仅可以访问土地调查数据，还可以下载源数据；企事业单位可以实现网上进行量算、属性查看等功能；社会公众只能进行一般性访问、浏览等简单功能。面向社会公众和企事业单位，土地调查数据还进行了脱密处理，确保了数据的安全共享。

    基于网络环境下，包括空间数据库建库、WebGIS、空间数据共享、海量影像数据的快速浏览及发布、系统安全管理（数据与功能服务的用户认证管理功能）、土地信息分发服务等关键技术。本项目拟解决的关键技术内容如下:
1.空间数据共享技术。研究不同GIS环境下基于土地二调成果的空间数据共享技术，基于开放地理信息系统（OPENGIS）地理信息服务标准、Web Service共享技术、各行业间空间数据交换方法，实现各个行业间地理空间数据资源的共享。
2.海量影像数据的快速浏览及发布技术。针对大数据量的高分辨率影像和二调成果库，开展海量数据建库、存储以及数据压缩等技术研究，以建立基于网络环境的影像发布和服务系统。为了提高系统的响应速度,服务器端采用地图瓦片技术，通过地图瓦片可以有效缩短服务器的地图生成时间和地图传送时间，提高系统响应速度。
3.系统安全管理技术（即系统数据与功能服务的用户认证管理功能）。系统面向国土业务和社会各行业提供二次土地调查成果及年度更新成果信息共享服务，不同类别/级别用户根据身份（系统管理员、数据库管理员、业务管理人员、业务应用专业人员、普通查询浏览用户等）对系统的数据内容和服务功能拥有不同控制管理和使用权限，需要设计和开发安全的系统用户认证管理功能，控制和管理授权用户数据服务和功能服务调用权限，以保障系统数据和运行安全。
4.基于二次土地调查和变更成果信息的分发服务技术。以网站服务形式，基于SOA（服务架构）设计,通过WebGIS、土地信息共享等地理信息服务技术的集成，将二次土地调查成果（包括多尺度、多时相的土地调查成果目录信息和基础地理信息）通过网络面向国土业务和社会各行业提供服务（土地调查成果目录索引、查询、浏览、土地信息共享发布服务、用户认证管理等功能服务）。
5.土地调查成果数据共享服务总体构架和共享模式研究。根据土地资源各类数据的特点，结合当前空间信息技术应用的趋势，土地资源空间数据共享主要采取元数据目录服务、空间（矢量）数据共享服务、非空间数据查询服务、空间数据快速浏览服务等服务模式。

    应用本系统可以实现土地调查成果的社会化应用和共享，可广泛应用于交通、水利、城市建设、能源、工矿建设等各项建设的勘察设计、征地补偿安置等方面。可以有效降低各行各业建设方面的可行性研究、初步设计所涉及的基础测绘费用成本，避免重复性测绘。
还可以广泛应用于不动产统一登记、自然资源统一确权登记、农业生产经营，土地的收储、抵押，科学研究统计等社会各行各业。极大地降低土地基础信息的传输、统计的各项费用，对于节约各项相关工作成本，提高工作效率，具有十分重大而明显的经济和社会效益。
本系统与国内外主流WebGIS比较，数据内容更为丰富、响应速度相对较快、系统功能更具有针对性。如果经过进一步后续研发和推广，盈利性较强。

    我们长期关注于土地调查及信息化领域，具有本系统研发和维护的能力，可以为本系统的进一步完善和二次开发提供有效保障。

    1.地理信息共享发布服务技术
（1）地理信息共享与数据互操作技术。目前国内外普遍采用的地理信息共享与数据互操作技术为基于Web Service的地理信息共享与数据互操作。目前大多数提供资源共享服务应用的开发语言、部署平台、通信协议等都存在差异，对外交换的数据格式也有很大不同，导致了不同实体间共享资源很难实现。WEB Service具有自包含、自组织、自描述、组件化、标准化、网络化、开放性、语言独立性、可互操作性、动态性等特性，使它成为现在乃至将来地理信息共享和互操作的主要途径和发展趋势，很多GIS厂商竞相推出基于Web service标准的网络GIS平台，并在此基础上基于OGC规范开发了地理信息服务组件，如网络地图服务(WMS)、网络覆盖服务(WCS)和网络要素服务(WFS)等，它们可以被其他GIS及其组件直接调用，以此实现GIS之间的地理信息共享与空间数据互操作。
目前新兴Web技术包括网格计算、计算机网格式服务(Grid Services)、异构分布式阵列式web服务器、Agent软件技术等。Grid service是在Web service基础上的发展，在国外，最著名的网格计算研究是美国的Globus项目，中国国家网格（China National Grid，简称CNGrid）是国家“十五”863计划“高性能计算机及其核心软件”重大专项支持建设的网格示范平台。
（2）地图瓦片技术。为提高GIS应用系统的响应速度,提出了服务器端采用地图瓦片技术。地图瓦片(Maptiles)是WebGIS中经常使用的一种技术，通过地图瓦片可以有效缩短服务器的地图生成时间和地图传送时间，提高系统响应速度。目前国外主流地图服务如Google Map（Google Earth）、WorldWind以及国内的Mapbar、51ditu等门户网站普遍采用这种地图瓦片技术。
2.地理信息WEB服务规范的研究
在地理信息WEB服务规范的研究方面，目前比较有代表性的是国际标准化组织委员会的ISO／TC211标准和OGC组织的OWS规范。开放地理空间信息联盟(OGC)为了更好地将地理信息服务的概念扩展到网络上来，以Web Service的方式提供服务，OGC建立了OpenGlS网络服务(OWS)研究计划。围绕WMS、WFS、WMS这三种地理信息服务，OGC制定了相应的服务以支持或扩展以上服务，包括坐标转换、数据格式转换、地理编码、图层样式描述、事务处理支持、服务注册支持等。根据服务的内容可以大致分为数据处理服务、数据或地图服务、用户接口服务等。OGC最新成果是Web Processing Service(WPS)协议，2005年OGC发布了WPS(V4．0)讨论稿，WPS致力于实现GIS功能的服务化调用。目前有很多大型软件都实现了OWS规范，如ESRI的ArcIMS支持WMS和WFS规范；MapInfo的MapXtreme支持WMS、WFS规范；国内的GeoStar支持WMS、WFS、WCS规范；SuperMap iServer支持WMS、WFS、WCS、WPS等多种规范；MapGIS—IMS支持WMS、WFS、WCS规范等。WPS规范由于目前处于讨论阶段，还没有实现该规范的成熟软件，但是一些大型项目还是实现了该规范。
我国地理信息服务标准建设滞后，Web Service和Grid Service的标准建设更为滞后，必须在进行技术攻关的同时，抓紧标准规范研究，包括消息传递、互操作框架、目录服务和注册服务、数据服务、功能服务、地名服务、地图服务、地图覆盖服务、可视化(显示)、网格管理服务等标准，构建实现地理信息服务的标准体系，可引用和参考ISO／TC21l和OGC提出的相关标准。
3.土地调查成果共享与发布系统的现状与发展趋势
发达国家的土地信息管理系统建设为土地管理服务方面形成了比较成熟的经验。随着GIS和网络技术的发展及可持续发展模式对土地有关的信息需求的变化，土地信息管理体系框架和功能发生了显著的变化，大多数发达国家已完成土地信息的计算机化管理，并建立了基于网络技术的土地信息发布平台。部分发展中国家也开始实施信息化建设项目。
受国家有关政策法律和体制的影响，美国、荷兰等国家在土地信息发布方面有很高的透明度，信息共享程度高。这些国家正在建设基于Internet的在线土地信息发布平台。如荷兰正在实施的“在线地籍”项目与所谓的“电子政府”计划，将使土地信息更有效地服务于政府部门的决策和满足用户对土地信息的需求。欧洲、北美和澳大利亚等国家，由于对环境问题和社会可持续发展的关注，对土地信息服务提出了全新的要求，在总体框架和功能设计上产生明显的改变，主要表现在加入更多的自然数据层（如土地利用/覆盖、地质、土壤和生态条件等）和启用先进的信息技术。
目前我国第二次农村土地调查任务全面完成，城镇土地调查有序推进，第二次全国土地调查成果开始转化应用。已经建立起覆盖国家、省、市（地）、县四级的集影像、图形、地类、面积和权属为一体的土地调查数据库及管理系统。通过开展第二次全国土地调查，各市县都建立了集遥感影像图、土地利用现状图、基本农田数据、土地权属数据为一体的土地调查数据库，为今后加强国土资源管理奠定了坚实的基础。国家在各地土地调查数据库建设基础上，整合第二次全国土地调查成果，实施“一张图”工程建设，为建设国土资源监管平台提供了支撑。土地信息业务管理政务电子化程度较高，地籍管理信息系统、土地利用数据库系统、土地规划利用管理、土地监察管理、建设用地管理、土地开发整理管理、农村地籍管理以及基本农田保护系统平台建设日趋成熟，但在社会化共享与服务方面，缺乏实现互联互通面向社会的数据共享服务平台，尚未形成数据管理和共享服务的标准规范体系。根据“国土资源部中长期科学和技术发展规划纲要”与第二次土地调查的任务要求，实现网络化土地信息传输、交换、共享及社会化服务一体化是土地调查成果共享与发布系统的发展趋势。

    09、系统级：产品实际通过任务运行的成功考验

    本系统已开发地理信息系统，并取得了软件著作权，并可以对现有系统进行不断完善。目前市场未见到同类产品，本系统可以实现土地调查成果的社会化应用和共享，可广泛应用于交通、水利、城市建设、能源、工矿建设等各项建设的勘察设计、征地补偿安置等方面。可以有效降低各行各业建设方面的可行性研究、初步设计所涉及的基础测绘费用成本，避免重复性测绘，未来市场发展空间巨大。

    本系统可以根据客户需求进行持续完善，系统可以通过后续开发嵌入到各类电子地图、相关网站、手机APP产品中，可以通过引进战略投资伙伴，实现系统的联合合作开发，共同分享系统收益。

    本系统需要进一步培育社会市场，需与用户建立广泛的互利关系，可以广泛应用于不动产统一登记、自然资源统一确权登记、农业生产经营，土地的收储、抵押，科学研究统计等社会各行各业。本产品尚未定价，销售渠道以针对特定行业用户的上门销售和网上销售为主。本系统经过东中西三个地区国土资源局的广泛试用，以WebGIS方式实现了省、市、县三级土地利用现状数据在国土局内部有效共享，可以节约土地管理各项相关工作成本，显著提高工作效率。

    

    

    

项目所研制的《土地调查成果发布共享地理信息系统软件1.0》于2013年1月取得了国家版权局的软件著作权，系统通过了具有软件检测资质--黑龙江省电子信息产品监督检验院的系统测试。项目研发的系统自2012年8月至2014年9月，广泛地在全国进行了示范应用，在黑龙江省大庆市、山东省青岛市、湖南省长沙市、四川省成都市等8个县（市、区）结合土地管理工作实践，进行了长时间的应用示范，根据应用反馈情况，逐步完善了系统，经网上实际测试，系统的技术指标达到了预期要求。认为研究成果有助于推动二调成果发布共享，具有广泛的应用前景，经济社会效益明显，取得了预期的应用效果。
系统经过多地方、长时间应用示范和实际测试，认为该系统设计科学合理、界面友好、运行稳定，具有较强的容错和自我恢复能力，无故障运行时间达到95%，系统安全性强。系统可实现多用户同时登陆浏览、查询；在海量数据浏览方面可发布多个市县不同类型地图服务，并能登陆系统实现便捷性查询浏览和查询相关属性信息，系统在测试周期内实现了长时间的稳定运行，无程序崩溃和数据丢失等问题发生。
2015年9月9日通过了国土资源部组织的课题验收，经课题验收专家组认真评审，认为课题取得了土地调查成果发布共享地理信息系统软件研究成果，解决了土地调查成果安全共享发布技术难题，创新了土地调查数据分类安全共享服务模式，提高了土地管理工作效率和社会公众服务水平。
本成果不仅可以直接用于国土资源管理日常工作，还可以集成整合多源空间数据为经济社会提供数据服务，可为农业、交通、水利、城镇、灾害（洪涝、干旱、森林火灾、地震等）等相关行业和部门提供权威、基础的、实时更新的土地利用空间信息数据支持，可以减少相关行业的重复性土地调查与测绘，极大的节约了人力、物力和财力，应用前景和领域十分广阔。