基于GIS 的人口網(wǎng)格化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1 緒論
1.1 研究的背景和意義
目前世界面臨的一個(gè)主要問題是人口管理問題,也是現(xiàn)代化建設(shè)的重要影響因素之一。人口管理與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)家生態(tài)環(huán)境的維護(hù)、城市的基本建設(shè)緊緊的綁定在一起,制約著城市的可持續(xù)發(fā)展的決策。 實(shí)施南昌市委、市政府加強(qiáng)人口發(fā)展戰(zhàn)略研究的指導(dǎo)精神,提高了人口和計(jì)劃生育服務(wù)的管理水平,同時(shí)又做好了人口的信息管理工作,響應(yīng)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中有關(guān)“完善地理、人口、法律、金融、稅收、統(tǒng)計(jì)等基礎(chǔ)信息資源系統(tǒng),加強(qiáng)信息資源的整合,規(guī)范收集和發(fā)布,加強(qiáng)社會(huì)綜合開發(fā)利用”的需求的人口辦[2011],40 號(hào)法律法規(guī)的通知中關(guān)于“擴(kuò)大人口信息采集渠道,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和提高數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性,并促進(jìn)整個(gè)人口信息化跨越式發(fā)展”要求,根據(jù)省、市的安排部署,結(jié)合東湖區(qū)人口管理的實(shí)際情況,堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),充分整合各種現(xiàn)有的信息資源,人口,層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,負(fù)責(zé)部分區(qū)域平臺(tái),用長(zhǎng)效機(jī)制作為抓手,將提高效率作為目標(biāo),以“位置網(wǎng)格化、內(nèi)容的多樣化、項(xiàng)目精細(xì)化、服務(wù)個(gè)性化和管理信息化的管理方法,全面推行現(xiàn)代化管理模式,人口網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)人口管理從粗放到精準(zhǔn)和靜態(tài)到動(dòng)態(tài),集中到分散,本地的全面轉(zhuǎn)型,逐步實(shí)現(xiàn)完全覆蓋全面的管理和服務(wù),加強(qiáng)和改善整個(gè)人口綜合管理和服務(wù)。通過開展人口網(wǎng)格化管理試點(diǎn)工作,構(gòu)建起區(qū)域“網(wǎng)格”覆蓋完整、人員到位、管理高效、服務(wù)及時(shí)、操作簡(jiǎn)便的人口計(jì)生管理服務(wù)新模式,形成科學(xué)的協(xié)作機(jī)制、高效的工作機(jī)制,規(guī)范監(jiān)督檢查機(jī)制,最終實(shí)現(xiàn)計(jì)劃生育管理工作更加規(guī)范、信息傳輸更加科學(xué)、服務(wù)更加均等等。 在南昌市東湖區(qū)政府、計(jì)生委以及政府各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和支持下,東湖區(qū)人口和計(jì)生委為進(jìn)一步提高人口和計(jì)劃生育工作管理水平,建立和完善東湖區(qū)計(jì)劃生育管理制度,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),強(qiáng)化措施,充分發(fā)揮人口信息穩(wěn)定低生育水平,統(tǒng)籌解決人口問題的重要作用,積極開展計(jì)劃生育信息化工作建設(shè)和網(wǎng)格化管理模式。
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1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
人口數(shù)據(jù)分析基于 GIS 查詢服務(wù),它的基礎(chǔ)是建立在人口地理信息系統(tǒng)之上的,是為了滿足實(shí)際需要的人口地理信息系統(tǒng)過程的發(fā)展,所以它在國(guó)內(nèi)外的研究和發(fā)展都與人口地理信息系統(tǒng)相關(guān)。人口信息方面 GIS 技術(shù)研究,實(shí)際上是 GIS 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用,并且是不少國(guó)內(nèi)外學(xué)者都在做的研究。從 GIS 的起源開始,GIS 與人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)都有著密切的關(guān)系[1];谟(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行人口統(tǒng)計(jì)工作,要求按地理單元的空間分級(jí)關(guān)系公布人口統(tǒng)計(jì)報(bào)表,美國(guó)人口統(tǒng)計(jì)局于 20 世紀(jì) 60? 年代末期提出基于地理單元考慮的人口統(tǒng)計(jì)詳盡表述的集合與概念,并于 1970 年開發(fā)了雙重獨(dú)立的地圖編碼系統(tǒng)(DIME),本質(zhì)上是一個(gè)具有城市街道網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單表達(dá)的GIS[2‐3]。最初的? DIME? 使用的編碼不包含地理坐標(biāo),在地理位置表達(dá)上局限于對(duì)建筑環(huán)境位置的表達(dá),但? DIME? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)標(biāo)志著社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)在明確地理位置方面,取得了重要進(jìn)展[4]。DIME? 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)思想隨后擴(kuò)展到其它國(guó)家,并且創(chuàng)建了城市與區(qū)域信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)(URISA),推動(dòng)? GIS 向前發(fā)展。20 世紀(jì) 70-80年代英國(guó)有關(guān)部門開發(fā)了 HMSO、SAPAC 等人口地理信息系統(tǒng),和被廣泛使用的方格網(wǎng),數(shù)字選區(qū)邊界和單位郵政編碼的地理參考系統(tǒng)人口信息研究方法。20世紀(jì) 80-90 年代拓?fù)浼乩韰⒖枷到y(tǒng)(TIGER)由美國(guó)人口普查局所發(fā)明,整個(gè)系統(tǒng)文件包括美國(guó)的街道、鐵路、公路、水和 345 個(gè)最大城市街道地址,包括地理區(qū)域邊界數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)與行政區(qū)域相關(guān)的人口統(tǒng)計(jì)信息,并使用在美國(guó) 1990年的人口普查當(dāng)中,相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)品隨后進(jìn)入市場(chǎng),目前該系統(tǒng)在銀行、電信、郵政、房產(chǎn)等諸多社會(huì)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了很大影響,特別是信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8-11]。日本利用 GIS 技術(shù),實(shí)行區(qū)位的一項(xiàng)調(diào)查,自 1990 年以來,根據(jù)地理位置在全國(guó)可分為 150 萬個(gè)基本單位面積區(qū),并且這些基本單元面區(qū)的邊界并不隨時(shí)間變化而變化,每個(gè)基本單元面積約 20-30 個(gè)家庭,現(xiàn)在數(shù)字地圖的基本單位和人口地理信息系統(tǒng)已經(jīng)成立,為 2000 年人口普查所利用[12-13]。此后法國(guó)、加拿大等國(guó)家也相繼建立了人口地理信息系統(tǒng)[14]。就 GIS 技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域應(yīng)用而言,20 世紀(jì) 90 年代各國(guó)進(jìn)行的人口普查為該領(lǐng)域注入了新鮮血液,極大地促進(jìn)了 PGIS 發(fā)展。2000 年的人口普查,美國(guó)是第一個(gè)真正的電腦普查,從數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析在線調(diào)查,每個(gè)工作由計(jì)算機(jī)輔助完成[15-16],新加坡 2000 年 3 月開始第四次人口普查,人口普查的在線調(diào)查,電腦輔助和電話三個(gè)部分,官方統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng)收集后,通過 GIS 數(shù)據(jù)分析研究,人口普查的成本比過去傳統(tǒng)的人口普查節(jié)省一半以上。此后又出現(xiàn)了 SPC(斐濟(jì)的 PGIS)[18]、CIAT(拉丁美洲-加勒比海人口數(shù)字地圖)等[19],這表明 PGIS 在人口管理中所起作用日益明顯。
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2 傳統(tǒng)人口 GIS 與網(wǎng)格化人口 GIS
2.1 傳統(tǒng)人口 GIS
GIS 作為一個(gè)國(guó)家人口的基本地理信息系統(tǒng),它不僅為人口普查服務(wù),同時(shí)還為經(jīng)濟(jì),農(nóng)業(yè)、工業(yè)和等部門服務(wù)。人口 GIS 是在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,主要以人口、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境和管理的數(shù)據(jù)、基本分析、繪圖和圖形輸出、空間結(jié)構(gòu)、空間過程和趨勢(shì)分析做為目標(biāo),管理信息系統(tǒng)和綜合的基本地理信息系統(tǒng)功能。首先,人口普查人口 GIS 應(yīng)滿足前期,中期和后期的功能需求。人口普查前,可以產(chǎn)生不同的比例尺地圖和普查地址登記表;在人口普查中,它的使用能有效地避免遺漏和重復(fù);統(tǒng)計(jì)分析后,它可以有效地把統(tǒng)計(jì)和人口普查地理區(qū)域,構(gòu)成各種各樣的實(shí)用產(chǎn)品,更廣泛的人口普查數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍,更容易適應(yīng)用戶使用。第二,人口 GIS 應(yīng)該也有人口信息發(fā)布的功能。中國(guó)信息發(fā)布過去,基本上是紙介質(zhì)印刷出版物為主,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需求的增長(zhǎng)的人口普查,人口 GIS 應(yīng)用程序借助網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)信息的快速傳播,可以使用磁介質(zhì)(磁盤和光盤)直接給用戶。再次,GIS 的人口也應(yīng)該有一個(gè)商業(yè)決策支持作用。這主要是指人口 GIS 可以識(shí)別目標(biāo)客戶群體以及位置選址分析等。
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2.2 網(wǎng)格化管理模式
網(wǎng)格就是在互聯(lián)網(wǎng)上構(gòu)造一個(gè)相對(duì)較新的技術(shù),這是將互聯(lián)網(wǎng),高性能計(jì)算機(jī)、傳感器、遠(yuǎn)程設(shè)備,如大型數(shù)據(jù)庫集成作為一個(gè)整體。網(wǎng)格管理,即根據(jù)屬地管理的原則,地理分布,管理現(xiàn)狀,將被分為管轄區(qū)域網(wǎng)格單元,每個(gè)網(wǎng)格的動(dòng)態(tài)和綜合管理,這是一種數(shù)字化管理模式,目的是為在網(wǎng)格內(nèi)居民提供多樣化和強(qiáng)化,個(gè)性化的服務(wù)。目前,中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的黃金階段和尖銳的矛盾,在大建設(shè)、發(fā)展的同時(shí),需要把握多樣性,群眾的各種需求的利益,和解決糾紛,維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定;另外通過提供一個(gè)強(qiáng)大的公共服務(wù),促進(jìn)社會(huì)發(fā)展,專注于改善人民的生活,鞏固黨的執(zhí)政基礎(chǔ)、街道和社區(qū)需要面臨和解決的關(guān)鍵問題。網(wǎng)格管理是我們堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀和完善社會(huì)管理和服務(wù)的具體實(shí)踐,是保持和諧發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定的制度創(chuàng)新,是改善民生,加強(qiáng)農(nóng)村基層政權(quán)建設(shè)的一個(gè)有效載體,并進(jìn)一步加強(qiáng)政府官員和群眾之間的密切黨群關(guān)系是一個(gè)重要的機(jī)制。
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3 基于 GIS 的人口網(wǎng)格化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..... 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 業(yè)務(wù)流程 ......... 12
3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...... 13
3.3 本章小結(jié) ...... 20
4 基于 GIS 的人口網(wǎng)格化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) ........ 21
4.1 空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) ......... 21
4.2 屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) ......... 24
4.2.1 全員人口信息模塊表結(jié)構(gòu) .... 24
4.2.2 網(wǎng)格信息模塊表結(jié)構(gòu) ........ 26
4.2.3 門戶網(wǎng)站數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu) ........ 28
4.3 本章小結(jié) ...... 29
5 基于 GIS 的人口網(wǎng)格化管理系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) .......... 31
5.1 網(wǎng)格化管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ........ 31
5.2 功能模塊實(shí)現(xiàn) ........... 33
5.3 本章小結(jié) ...... 56
5 基于 GIS 的人口網(wǎng)格化管理系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
5.1 網(wǎng)格化管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
近年來 Web 服務(wù)(Web 服務(wù))越來越受到 IT 行業(yè)的注意,Web 服務(wù)可以通過Web 發(fā)布,并激活自我控制,自我描述的模塊化應(yīng)用程序中,數(shù)據(jù)的交換、共享任務(wù),和自動(dòng)處理,可以組合在一起,構(gòu)建更復(fù)雜的 Web 應(yīng)用程序組件。Web服務(wù)之間的通信不受位置,加工平臺(tái)、操作系統(tǒng)和語言的限制。 Web 服務(wù)本質(zhì)上是一種基于常見的 Web 協(xié)議,分布式計(jì)算框架和分布式計(jì)算技術(shù)通常是基于傳統(tǒng)的分布式計(jì)算技術(shù)。Web 服務(wù)的主要功能是用計(jì)算機(jī)識(shí)別(XML)基于 XML 語言的標(biāo)準(zhǔn)的方法來描述其他應(yīng)用程序功能和接口,這也是實(shí)現(xiàn) Web 服務(wù)自動(dòng)化的前提。 Web 服務(wù)使網(wǎng)絡(luò)分布“服務(wù)”而不是“數(shù)據(jù)”平臺(tái),分布式計(jì)算技術(shù)的快速崛起很快被應(yīng)用到地理空間信息的組織和管理,空間也創(chuàng)建了一個(gè) Web 服務(wù)。Web服務(wù)是一個(gè)Web服務(wù)的地理處理能力。通過元數(shù)據(jù)來定義自己的函數(shù)和其他Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)和調(diào)用。 空間的 Web 服務(wù)有一個(gè)雙重意義。首先,它是基于開放的分布式地理空間Web 服務(wù)應(yīng)用程序框架,然后成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)空間,但是在許多情況下,可以通過Web 服務(wù)的空間是指網(wǎng)絡(luò)出版、定位,并調(diào)用不同的自我控制,自我描述和模塊化的空間應(yīng)用?臻g網(wǎng)絡(luò)基于 Web 服務(wù)的各種在線地理資源(包括地理空間數(shù)據(jù)資源、傳感器數(shù)據(jù)和地理處理功能)發(fā)現(xiàn),訪問、集成、分析、挖掘和可視化提供了一個(gè)中立的平臺(tái)的互操作性,使各種在線服務(wù)的地理處理服務(wù)和定位可以無縫集成。 空間 Web 服務(wù)可以簡(jiǎn)單的請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)地圖,也可以運(yùn)行在多個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)圖像處理的一組操作; Web 服務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)空間映射服務(wù)、地理編碼服務(wù)和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù), 彼此在我們的業(yè)務(wù)空間可以結(jié)合多個(gè) Web 服務(wù)來完成一個(gè)復(fù)雜的地理空間處理任務(wù)。
總結(jié)
本文在對(duì)社區(qū)網(wǎng)格化管理理論的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)了基于 GIS 的人口網(wǎng)格化管理系統(tǒng),根據(jù)人口、房屋、社區(qū)基本情況,科學(xué)劃分網(wǎng)格,建立完善流動(dòng)人口服務(wù)管理網(wǎng)格內(nèi)的信息采集、流轉(zhuǎn)、應(yīng)用、反饋等責(zé)任機(jī)制,確保網(wǎng)格內(nèi)基礎(chǔ)信息的完善、精準(zhǔn)、時(shí)效性強(qiáng)。按照網(wǎng)格劃分規(guī)則科學(xué)合理的劃分網(wǎng)格,體現(xiàn)“網(wǎng)中有格、按格定崗、人在格上、事在網(wǎng)中”的基本工作要求,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,把一切問題都扼殺在襁褓之中。按照 “以房管人”的原則,探索人口服務(wù)管理的新機(jī)制,確保管理具體到樓層和戶。依據(jù)現(xiàn)有計(jì)劃生育法律法規(guī),探索已婚孕齡婦女管理、服務(wù)數(shù)字化新舉措,實(shí)現(xiàn)實(shí)地網(wǎng)絡(luò)在線服務(wù)一體化。 本文主要的研究工作包括:
(1)通過對(duì)傳統(tǒng)人口 GIS 的分析,不能突破傳統(tǒng)人口 GIS 只能在平面上進(jìn)行人口的歸屬、流動(dòng)性等屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的局限性,提出了利用網(wǎng)格化管理的方法來建立人口 GIS 的思想。
(2)針對(duì)當(dāng)前人口 GIS 系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于 GIS 的人口網(wǎng)格化管理系統(tǒng),該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了人房數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、門牌地址采集工具。在已建的門牌地址信息編碼庫的基礎(chǔ)上,利用人房關(guān)聯(lián)工具實(shí)現(xiàn)全員人口業(yè)務(wù)信息和房屋空間位置的關(guān)聯(lián),達(dá)到人口和計(jì)生業(yè)務(wù)信息上圖的目標(biāo)。
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參考文獻(xiàn)(略)
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本文編號(hào):45224
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