在国土信息化飞速发展的背景下，将GIS技术引入土地管理领域，建立议事决策服务的信息化平台成为了必然趋势。本文以滁州市为例，研究并实现了滁州市国有土地资产管理委员会决策支持系统(以下简称土委会系统)。该系统以跨平台的轻量级空间数据交换模型为基础，探索了一套敏捷高效的空间数据互操作模式，进而建立了土委会会议数据信息化管理模式，为土委会例行主任办公会议提供辅助支持决策。

1 基于JSON的轻量级空间数据交换模型

系统管理的数据核心为会上审议的地块数据，同时具有空间属性和文字属性。这些数据在整个会议周期中会进行频繁的修改、输入和输出操作，并且会涉及在多个平台之间交换。如采用传统的GeoDataBase方式进行管理，地块数据会孤立于具有严密权限控制的系统数据库之外；同时在Web条件下，GeoDataBase存在数据更新、编辑等性能不足、结构复杂的缺陷。基于这一问题，本文提出了基于JSON (javascript object notation)的轻量级空间数据交换模型(JSON-based lightweight data exchange model, JL-DEM)，该模型具有轻量化、通用化的特点，支持数据在关系数据库、空间数据库、文本等多种形式之间进行交换。JL-DEM包括数据结构和数据交换两个部分^[1]。

1.1 数据结构

JL-DEM的核心数据结构采用JSON作为数据描述语言，将地块数据的空间数据描述和属性数据描述统一在一个对象中^[2]。属性字段以数据字典定义的字段名进行标记，空间数据以GEOMETRY字段标记，GEOMETRY字段包含GEOTYPE (类型)、SPATIALREFERENCE (空间参考)、VALUE (值)三个子节，可以管理点、线、面等多种数据类型^[3]。

点数据:GEOTYPE标记为POINT，VALUE采用“x, y”方式描述。

线数据:GEOTYPE标记为POLYLINE，VALUE采用“x₁, y₁; x₂, y₂; …; x_n, y_n”方式描述，节点排序按逻辑上的起点至终点排序，末节点不封闭。

面数据：GEOTYPE标记为POLYGON，VALUE采用多边形定点的顺时针序列描述，形如“x₁₁, y₁₁; x₁₂, y₁₂; …; x_1n, y_1n; x₁₁, y₁₁与x₂₁, y₂₁; x₂₂, y₂₂; …; x_2n, y_2n; x₂₁, y₂₁”。这种描述方式可以支持单环多边形、多环多边形和内环多边形，其中内环多边形的内环顶点采用逆时针序列。如图 1所示。

空间数据可以依据平台的不同采用不同方式进行存储，在交换过程中直接存储为文本形式，在空间数据库中转换为SHAPE字段进行存储，在关系型数据库中(Oracle为例)存储为CLOB类型字段。

由于JSON标记语言具有良好的通用性，该数据模型可以依据需要进行扩展，不仅用于描述地块数据，也可以用于描述系统的会议、议程、权限等各类数据。

1.2 数据交换

依据项目建设要求和数据资料现状，重点研究了数据在JSON、SHAPE、ORACLE、GML 4种格式或数据库之间的交换，以及数据在物理隔离的基础涉密网与政务网环境之间的交换。

1) GML与JSON交换。GML与JSON同属于标记语言，根据数据字典将GML对应的属性提取，写入新的JSON文件中。空间数据方面，GML与本模型数据结构不同，需要转换数据结构，并将空间参考系设为WGS-84坐标系。

2) SHAPE与JSON交换。SHAPE的字段管理符合GEODATABASE模型，属性字段与JSON文本的互相转换非常易于实现。SHAPE文件管理的空间数据以对象方式存储，只需建立与模型定义的文本格式之间的实例化与反实例化关系即可完成转换。特别地，SHAPE的几何对象不管理空间参考信息，需要单独写入prj文件。

3) ORACLE与JSON交换。关系型数据库ORACLE以关系表的形式管理数据，空间数据与属性数据统一纳入表的字段进行管理，所不同的是，空间数据采用CLOB类型进行存储。

4) FeatureService与JSON交换。这种交换针对符合ArcGIS Server标准的FeatureService进行，FeatureService支持的REST接口允许以JSON形式返回查询结果，这一结果可以转换至符合JL-DEM规范的JSON描述，进而实现向SHAPE、ORACLE进行转换。

5) 涉密网与政务网数据交换。涉密网采用1980西安大地坐标系，政务网采用2000国家大地坐标系，由涉密网进入政务网数据需要进行坐标转换和保密处理。

2 系统设计 2.1 系统架构

该决策系统采用B/S模式开发，总体结构按照数字城市公共平台应用模式构建，主要由运行支撑层、数据层、服务层、应用层4个部分组成^[4]，如图 2所示。

1) 运行支撑层是系统的载体，依托“数字滁州”地理信息公共平台以及相关的网络系统、服务器集群系统、存储备份系统等物理环境。

2) 数据层是指通过服务层提供给应用层的数据内容，由基础数据、“一张图”数据、历史会议数据、业务数据库4个部分组成。数据层管理的数据内容在格式和存储方式上存在多样性，如ORACLE管理的业务数据库、GML格式的历史会议数据、空间数据库形式的基础数据和“一张图”数据等。基于ORACLE建立的业务数据库是系统数据层的核心，也是数据交换最为频繁的数据库。以地块为代表的空间数据经过转换后，按JL-DEM定义的数据结构存储于库中；同时，在库的空间数据又可导出为SHAPE、GML等各类空间数据格式。

3) 服务层是承载系统核心业务的层次。在本系统中，除了提供GIS服务和处理业务逻辑之外，服务层还封装了JL-DEM的数据交换算法，以实现数据层内部、数据层和应用层之间的各类数据交换。JL-DEM运行于服务层中的数据输入输出模块，以在线Web服务的方式提供各类数据转换接口。这些接口包括数据输入接口和数据输出接口，数据输入接口支持文件上传、FeatureService查询、数据库查询等方式输入需转换的数据；数据输出接口支持文件下载、数据库存储等方式输出转换完成的数据^[5]。

4) 应用层即客户端应用程序，采用flash技术开发，包括组织和管理会议数据的管理平台和用于会议现场使用的会上决策平台两个部分^[6]。管理平台在涉密网下环境运行，用于组织会议议程、上传会议地块、管理会议交办事项等。会上决策平台因会场环境限制，可能无法接入内网，提供基础版、单机版和政务版3个版本。基础版直接连接涉密网数据库运行，单机版和政务版则根据需要部署单机服务器和政务网服务器，会议数据通过JL-DEM生成JSON格式文本离线加载运行。

2.2 扩展JL-DEM管理会议数据

该决策系统在管理地块数据之外，还需管理决策机构例行会议数据。会议数据包含会议、议程、地块3层结构，如图 3所示。会议与议程之间存在主从关系约束，议程只能在具体某次会议中创建，从会议中移除议程将导致议程数据的删除；地块是独立维护的数据，地块的创建不依赖任何会议或议程进行。地块通过注册的方式纳入到具体议程进行管理，解除注册只从会议或议程中移除该地块，而不会导致地块数据的删除。

会议数据具有鲜明的层级结构，JL-DEM继承自JSON的良好扩展性可以支持这一数据的描述和存储。JL-DEM在管理会议数据时，将会议、议程、地块作为对象进行描述，按层级进行嵌套包含，用于管理平台和会上决策平台之间的数据交换。

2.3 系统工作模式

系统的核心任务是为土委会主任办公会议提供图形决策工具，其工作模式相应地以每一次土委会办公会议为单元。在一次完整的会议周期中，系统要经历会前、会中和会后3个阶段。会前：上传需审议的地块数据、组织会议事项、安排议程等；会中：会上演示、图形决策等；会后：会议归档、跟踪督办等。

由于土委会会议环境的特殊性，会中阶段要求能在离线模式下运行。系统利用JL-DEM将描述会议数据的JSON语句进行文本化输出，会中阶段只需要加载会议数据文件就可以在离线条件下实现对当次会议地块的审议和决策。

系统引入GIS与工作流集成应用的思想，设计了贯穿3个阶段的8个流程：创建、录入属性、上传附件、上传地块、会上演示、修改属性、督办、结束。各个流程可在系统中分配给特定的部门，各部门仅能进入具有权限的流程进行相关操作^{[7, 8]}。

3 系统实现 3.1 数据管理

基于JL-DEM，该系统自数据层和服务层实现了对各类数据的交换与管理。在数据层，系统利用JL-DEM定义的数据结构管理业务数据库中的地块数据；在服务层，系统提供GML、JSON、SHAPE、ORACLE等多种数据输入接口，支持以在线服务、离线文件下载、数据库存储等多种方式输出。核心的数据流程见图 4。

数据输入时，管理平台通过上传、录入或查询的方式，输入地块数据，JL-DEM依据数据字典将各类数据进行转换，存入业务数据库；数据输出时，管理平台通过查询业务数据库、调用GIS服务等方式获取数据，JL-DEM进行数据的JSON格式化，在线提供给会上决策平台使用，也可以下载为离线文件，提供给网络环境不同的单机版和政务版会上决策平台使用。

3.2 软件平台

1) 管理平台，是用户用于组织和管理会议信息的平台，用户可以在此为每次土委会会议组织议会材料，上传地块信息，安排会议议程等。管理平台主要包括平台桌面、部门事项、会议管理、效能跟踪、决策档案、系统管理6大应用模块。

2) 会上决策平台，用于会上决策。考虑具体会议使用环境，会上决策平台拥有基础版、单机版和政务版3个版本。3个版本在外观上基本没有区别，主要功能均为图层管理、查找、查询、测量、标注5大类，只是在具体的数据来源和功能实现有所不同，见表 1。

会上决策平台的核心功能为图层管理，支持基础图层、会议图层、应用图层、“一张图”图层等叠加浏览。会上决策平台注重直观展示与快捷操作，简单的鼠标点击就可以完成待审地块的快速定位、高亮显示、属性浏览、周边查询等功能。

4 结束语

滁州市国有土地资产管理委员会决策支持系统已在滁州市土委会例行会议上投入使用，为市国有土地资产管理委员会会议决策提供了高效、直观、准确的服务。系统在研发过程中作了多项有益探索：①基于JSON的轻量化数据交换模型(JL-DEM)实现了空间数据在不同格式、不同应用环境间的快速交互，为Web应用系统提供了敏捷的空间数据互操作模式；②提出了涵盖会前、会中、会后各个阶段的土委会会议数据管理的工作模式；③为会上决策这种特殊的应用环境提供了快速、直观、适应性强的解决方案。