随着经济的快速增长，城市不断扩张，经济社会发展对建设用地的需求量空前高涨，土地资源变得日趋紧张，然而许多城市却以牺牲农业用地来满足城市建设用地的需求，这明显与“保红线，保增长”的发展理念背道而驰。国内国土管理信息化工作开展至今，虽然在国土资源管理领域已经运用了诸多先进技术手段，使得国土资源管理部门的管理效率有显著进步，但是在规范业务管理流程、提高动态监管信息化水平、促进各部门管理信息共享等方面还有很大的提升空间。

近几年邵东县域经济的飞速发展，建设用地需求日益增大，若不能及时更新建设用地数据，容易造成建设用地重复批供、闲置等问题，现有的通过CAD(computer aided design)制图、出图更新数据的方式不仅效率不高，而且浪费资源，而基于WebGIS的建设用地监测信息系统可以设计数据动态更新功能，从而能够很好地保持建设用地数据的现势性，因而系统的建设十分必要^{[1, 2]}。另外基于WebGIS开发建设用地监测信息系统有助于科学高效监管建设用地，盘活存量建设用地，防止建设用地闲置，提高邵东县建设用地利用效率，减少城镇建设对耕地的占用，防止非法占用基本农田，是贯彻落实合理利用土地和切实保护耕地的基本国策重要举措，具有重大意义。

1 系统总体架构和功能设计 1.1 总体架构

系统总体框架采用3层架构，基于B/S(browser/server)模式进行搭建(见图 1)。3层架构为表现层、服务层和数据层。表现层为系统的界面，以特定的规则展示数据，服务层为应用功能实现的相关开发工具和组件，数据层为系统运行应用所依赖的各类数据。

数据层采用开源先进的分布式数据库PostgreSQL9.6作为数据仓库，空间地理信息专题数据通过PostGIS存放在数据仓库。采用PostgreSQL+PostGIS组合，是行业内主流、科学、高效的解决方案，具有数据读、写速度快，性能稳定等居多优点。

服务层应用SpringMVC架构，采用Java语言开发，是表现层与数据层的桥梁，通过Hibernate和Hibernate Spatial实现空间地理信息专题数据和业务数据读写，降低了数据库操作难度，使得后台java代码能够直接操作空间数据而无需依赖ArcGIS等地理信息平台。通过配置管理模块为前台提供图层目录树、分析参数，实现系统的在无需修改代码的前台下，可动态维护系统。通过REST^[3]为每个后台功能模块分配服务接口，接受前台传递的参数，并经过运算，将结果以json数据格式返回给表现层。

表现层是呈现给用户的最终形态，本系统前台部分通过采用基于React、Redux、Sass、Leflet、Ant.design的界面框架，实现界面高效交互，并通过websocket^[4]、ajax^[5]实现异步数据传输，提升了操作流畅度，实现了建设用地及相关空间数据的快速地图展示，批地供地的预判，土地开发项目的实时辅助决策以及建设用地“批、供、用”分区域、分用途、分年份等多条件的汇总统计。

1.2 功能设计

根据业务管理及其应用工作要求，系统设计功能如下:

1) 一张图：实现图层数据的加载与显示。其中专题数据包括批地图斑、供地图斑、土地利用现状、基本农田等，底图数据为1∶2 000影像/矢量。可提供对地图的放大、缩小、平移、量算操作以及底图矢量和影像的切换，提供数据图层显示与隐藏控制功能。

2) 批供地：提供报批与供地项目空间图形数据入库以及报批范围内土地利用类型面积计算功能，并能够进行地图查询。

3) 土地开发：提供根据土地开发关键字、选年份和行政区筛选符合条件的项目，项目地图定位并查看项目详细属性以及项目录入的功能。

4) 辅助决策：提供选址分析功能，选择特定行政区，根据土地利用规划和选址面积筛选符合条件的所有区域；提供辅助用地报批与供地功能，通过导入坐标或选择手绘范围，依照报批或供地规则，结合批供地相关数据对选定区域进行压覆分析，判断报批与供地是否合理；提供四类地分析功能，分析或展示批而未供、供而未用、未批先供、未供先用四类地；提供坡度分析功能，根据输入的范围及坡度阈值分析出给定范围内坡度大于阈值的区域。

5) 统计报表：提供建设用地“批、供、用”分区域、分用途、分年份等多条件的汇总统计，一定时间段内建设用地批复项目的征、供、利用率分析与计算及汇总统计和汇总数据表格输出功能。

6) 后台功能：①基础数据配置主要包含字典管理、园区界边线管理、地质灾害点、坡度图和地质灾害影响范围五个方面；②批供地数据的单项编辑、批量导入和批量删除；③土地开发项目数据的单项编辑、批量导入和批量删除；④四类地的整体数据更新以及单项数据添加或批量数据导入；⑤任务管理主要是对监测信息系统的操作进行实时监测与记录，监测各项任务状态、操作人员和任务创建时间；⑥用户与部门管理主要是对系统使用角色和用户进行权限分配与控制。

2 系统实现与应用

本文设计的建设用地监测系统在邵东县国土资源局进行了实际应用，实现功能如下。

2.1 一张图

一张图中主要包含批地供地、基本农田、采空区等建设用地数据及相关数据。利用ArcGIS API for JavaScript(下文简称API)提供的Layer接口将所有图层数据集成到同一张地图中，采用树形结构分图层、分类型进行管理。在一张图中，建设用地所处位置，周边环境一目了然。如图 2所示。

2.2 业务数据管理

批地供地以及土地开发项目这几类专业数据由于使用频繁，因此单独管理，该模块主要是对业务数据图斑进行地图定位、详情查看和动态更新。如图 3所示。地图定位首先是获取到图斑的坐标，然后通过API提供的Map.centerz and Zoom方法进行定位^[6]。数据的更新通过向后台发送请求，进而给数据库发送指令更新数据记录，因为前台调用的是动态服务，当数据库更新后服务实现同步更新，从而达到整体更新的效果。数据动态更新的实现使得建设用地管理者能够及时掌握建设用地的最新状况以避免因更新不及时而产生的重复批供地的问题。

2.3 辅助决策

辅助决策是系统的核心功能。包括选址分析、报批供应预分析、四类地分析和项目坡度分析。选址分析是根据选定的行政区、指定的用地类型和输入的项目面积分析出符合要求的地块，并在地图上展示。报批供应预分析是在系统中输入将批或将供的地块范围，系统结合相关数据，按照批/供规则判断是否符合要求，若不符合，则提供冲突区域的相关信息，如图 4所示。四类地分析即分析或展示批而未供、未批先用、未供先用、供而未用四类数据。项目坡度分析是分析项目范围内的坡度，高于设定阈值的区域则用红色图斑标绘在地图上，并计算其面积及所占比率。辅助决策的实现主要依据实际业务规则，系统后台进行分析计算，通过WebSocket与前台通信，实现最终结果的表达。

另外，系统还实现了批供地统计、土地资源统计以及分区域、分年度、分类型报表生成、导出以及后台管理的多项功能。

3 结束语

基于WebGIS的建设用地监测信息系统的建成并投入使用有助于相关部门在建设用地管理过程中预判批地供地地块是否符合要求，初选土地开发项目范围，防止重复批地供地，发现闲置用地，汇总统计建设用地“批、供、用”信息，从而提高县域建设用地信息化管理水平，节省建设用地管理成本, 为政府科学决策提供准确权威的数据支撑。