GIS设计与应用-GIS工程设计实例 共64页
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《 GIS 工程设计》
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土
地
规
划
管土
理地
业 务
规 划 管
关理
系业
图务
规划管理
规划编制 公众参与
规划成果管理
规划图件 规划文本 规划表格 其它成果
土地利用计划指标管理
规划实施管理 修编规划
规划实施跟踪监察管理
建设项目用地规划审批 管理（预审、审查、报批）
土地整理复垦开发 项目规划审查管理
编制规划 规划成果公告 规划管理政务公开
整个系统由数据库服务器、应用程序服务器 （也可与数据库服务器放在同一台工作站）和多个 客户端的微机组成计算机局域网系统。
《 GIS 工程设计》
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用户界面，数据的基本 操作（输入、检索、更 新等），简单计算与数 据检验，调用服务器端 的服务
客户端应用程序
……
用户界面，数据的基本 操作（输入、检索、更 新等），简单计算与数 据检验，调用服务器端 的服务
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性能要求
1.系统界面友好，操作简单
系统要有良好的人机交户界面，界面风格应
符合土地办公业务习惯和操作人员心理等特点，
按业务类型和工作环节来进行系统界面布局。功
能设计无论是文本部分还是图形部分都从实用的
角度出发，做到形象直观，操作方便。操作流程
应尽可能地简单实用，尽量把复杂的功能简化，
并提供完善的联机帮助。
客户端应用程序
软件体系结构图
用户验证，连接数据库 服务器实现数据访问， 图形数据更新，执行企 业规则，业务流转，与 客户端通信，为客户端 提供服务
应用程序服务器
地图属性数据库，业务 数据库，控制数据库， 地图图形数据库
数据库服务器
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6.3.2 系统软硬件配置方案
⑴ 网络和硬件配置
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例如，主业务“规划管理”可以分为两个子业务 “规划成果管理”和“规划实施管理”，而“规划 实施管理”子业务又可分为“计划指标管理”、 “实施跟踪监测管理”、“建设项目用地规划审批 管理”等。再细分下去，“建设项目用地规划审批 管理”还可以分为“规划预审”、“规划审查”， “用地报批”等
3.详细调查各职能单元，绘制每个职能单元的业务处 理流程图
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项目选址 建委
项目预审 用地科
立项 计委
定点 建委
征地方案
无锡市国土局审核
供地方案 项目呈报说明书
省国土局审批
土地利用规划审查表 江阴市国土局供地
用地测量 国土局 测量队
否
规划审查 规划科
是否农用地
农用地转用方案
是
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6.3 系统总体设计
总体设计的主要任务是确定系统总体结构与软、 硬件配置，进行系统功能模块的划分，设计接口， 并制定数据结构。系统JLUPMIS以此为基础， 逐步开展系统的设计工作，并最终确定系统如下 内容：
软件结构体系设计 系统软硬件配置方案 系统模块设计 数据结构设计
《 GIS 工程设计》
《 GIS 工程设计》
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6.1 系统建设背景
江阴市国土局与南京大学于2019年开始 技术合作，一起展开规划信息系统建设，历 经三个阶段于2019年进入成熟的软件设计 和开发期。
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JLUPMIS的发展
2019年，江阴市国土局与南京大学开展江阴 市土地利用总体规划编制合作。并于2019年开 始展开规划信息系统建设工作。
明确系统功能和性能要求是系统定义阶段的任 务之一，在JLUPMIS的系统定义过程中，通过 现状调查，详细考察用户业务范围、工作流程 及各科室的分工，并在与用户认真讨论和研究 后，明确JLUPMIS的功能和性能必须满足如下 要求：
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功能要求
1.系统功能应涵盖规划管理工作的日常业务，侧 重于日常管理功能，包括规划成果管理、规划预 审、规划审查、农用地转用、土地的复垦复耕、 一书四方案的呈报、土地利用动态监测、规划辅 助编制等，并提供信息查询、统计分析、报表和 图件制作等功能。数据流转应能清楚体现业务的 工作流程。 2.为满足数据共享的要求，系统的数据库结构设 计应参照国土资源部《县（市）级土地利用规划 数据标准（征求意见稿）》和有关的信息系统建 设标准和行业规范。
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用地信息构成
图形信息
属性信息
文档信息
宗地图 各级规划图 用地方案图（如
划地红线图、 蓝线图、农村 红线图等） 现状图 ……
地块属性（如地号、申请材料和文件
位置、面积、土 有关用地政策法
地类型等）
规信息
合同信息（如申请 ……
用地单位、申请
面积、申请土地
用途等）
……
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6.2.3 功能和性能要求
连，从而实现联网操作、实时响应、动态管理。
各办公室可以独立配备，也可以全网共享绘图仪
与打印机等设备。
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⑵ 软件环境 客户端 操作系统：Microsoft Windows 9X/2000 开发环境：Borland Delphi 6.0、
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6.2 系统调查分析
6.2.1 系统分析的目标和任务
系统分析的目标是明确用户对系统的具体要求， 摸清相关业务的具体流程，收集有关的图纸、 表格和文本，并对这些信息进行分析处理，制 定面向现实世界的系统模型，如绘制业务流程 图和E-R图，制作数据字典等，为系统设计做 好前期准备工作
2.系统稳定
系统具有一定ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ容错和纠错功能。
3.系统效率
系统具有较高的运行效率。
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6.2.4 系统模型设计
建立系统模型的主要目的 •前一阶段调查分析工作的总结 •通过标准的、通用的模型来促进系统分析 和设计两阶段的交流 •进行系统的存档，方便系统的更新和维护
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6.3.1 软件结构体系设计
系统采用Delphi6.0结合MapX5.0及 Microsoft Office2000进行开发集成并采用比较 成熟的Client /Server结构，按三层模型 （Three-Tier），即数据服务层、业务逻辑层、 用户界面层来构建系统，其中数据库服务器端采用 Microsoft SQL Server 2000服务器版统一管理 数据，地图图形数据通过SpatialWare存放到SQL Server数据库中进行管理。
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2.对主要业务进行细化，直到最小的职能单元。 这是结构化分析方法进行系统分析的主要环节， 体现了结构化分析方法中“逐层细化”的策略。 使用该策略的优势在于：通过化整为零将复杂的 系统简单化，便于理清关系和进行实现。土地业 务从上向下，逐层细化后，各业务之间无论是纵 向关系还是横向关系都很明确，脉络清晰。
江阴市国土局与南京大学合作开发的这个系统是 根据土地利用规划管理工作的具体特点，利用计算 机网络、通信技术及GIS技术，结合土地利用规划 管理的工作业务，建成的集GIS和办公自动化(OA) 为一体的专业化信息系统。
该系统以土地规划管理为核心，兼顾用地计划管 理、土地审批管理、土地征用管理等职能，实现土 地管理规划业务数据和图件资料的集成管理、图文 互查以及项目办案，提高土地利用规划管理的工作 效率，为江阴市土地利用规划的动态实施和信息化 管理提供科学保障。
第6章 GIS工程设计实例
——JLUPMIS设计与实 现
6.1 系统建设背景 6.2 系统调查分析 6.3 系统总体设计 6.4 系统详细设计 6.5 系统的实现
《 GIS 工程设计》
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江阴市土地利用规划管理信息系统 （JLUPMIS） （Jiangyin Land Use Planning Management Information System）
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建立系统模型的主要任务
通过对现行系统业务流程以及系统所涉及的信息 类型、信息量等的分析，结合用户对系统功能和 性能的要求，整理出满足用户要求的数据流程图 及用作数据与信息说明的数据字典等。
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建立系统模型的方法
1.采用结构化分析方法 2.主要原则
分解，根据主要的业务及其关系，确定系 统数据流图的顶层，然后逐步进行分解和细 化；
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3.土地利用规划成果是建设用地管理、土地监 察等部门的基础数据，同时与地籍数据存在着 诸多的联系。因此在系统设计时应留有数据接 口，以方便地调用地籍数据，同时也能为相关 部门提供常用格式的数据。 4.由于相关表格间的数据有着密切的联系，要 充分利用数据库强大的管理功能和计算机高效 的计算能力，实现有关数据的提取、分析和计 算，避免数据重复输入，实现报表的自动生成。 同时能对相关数据进行检查。
局域网建设的主要目的是利用网络进行协同办
公。从网络设备投资及维护成本、技术先进性与
稳定性、应用系统的开发难易程度等诸多方面考
虑，本系统局域网架构基于100M甚至1000M的
快速以太网技术，网络结构采用星形拓扑结构。
网络中心设置在局长办公室，配备一台高性能主
干交换机，通过双绞线甚至光纤与各节点相连，
各办公室采用智能网络集线器（HUB）与外部相
抽象，即先考虑问题最本质的属性而暂时 略去细节，以后在逐层添加细节。 3.结构化分析方法主要采用数据流程图、数据字 典、加工说明以及必要的补充材料相结合的方式 来进行系统概念模型的描述。其中，数据流程图 是与业务流程图相对应的，它主要从数据的角度 描述了系统的组成以及各组成部分之间的联系
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2.分析整理工作主要是在调查了解的基础上利用 前文介绍的系统分析工具（如业务流程图、E-R 图、数据字典等）进行分析和成果的表达。
系统调查分析的这两个工作没有明显的划分界 限，在分析整理过程中可能需要返回去进一步调 查，而调查了解过程中也要进行一定的分析整理 工作。
要保证系统定义的正确性与适用性，系统分析 人员应尽可能多地了解用户的需求，深入调查和 分析业务流程，使系统建设更加科学、合理
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5.可充分利用现有的规划成果，自动提取有关 信息，同时提供简便的方法，进行图件的制作 和输出。 6.为保障系统安全，对不同身份的用户设置不 同的权限。每个用户只能进入各自权限内的功 能模块，只能对有权限的数据进行相应级别的 数据操作，如浏览、修改、添加和删除。
《 GIS 工程设计》
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6.2.2 现状分析调查 现状调查分析是系统定义的第一步。在 JLUPMIS的开发过程中，现状调查分析主要 是从当前系统业务关系、业务职能、相关信 息和数据等方面进行。
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业务调查与分析 1.确定系统的主体业务。根据调查分析，可以 确定土地利用规划管理涉及的业务包括规划管 理、规划编制 、公众参与等三个方面
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JLUPMIS系统设计方法的选 择
GIS设计的三种方法：结构化生命周期法、 原型法、面向对象设计方法
GIS设计方法的选择需要考虑多方面的因素， 包括系统规模的大小、系统应用类型、系统需 求明确程度等。考虑到JLUPMIS是在前面两 次系统建设的基础上开展的，其用户需求易于 明确，另外系统涉及业务繁多，关系复杂，故 采用结构化生命周期法进行系统设计。
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系统分析的任务在于全面了解现行系统的工作过 程和涉及的有关数据和信息，了解用户对未来系 统的要求并加以表述，从而导出系统设计的基础 和依据——系统模型
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系统分析的方法
JLUPMIS系统调查分析分为调查了解和分析 整理两部分工作。
1.调查了解工作主要采取访谈和简易应用规格说 明技术相结合的方法进行，首先采取与用户单位 （江阴市国土管理局）相关业务人员进行面谈的 方法进行调查，摸清系统目标、业务职能、业务 流程、数据现状等基本情况。然后，以此为基础， 提出需求分析的初步成果，制成简易应用规格表， 供开发者和用户双方进行讨论，进一步验证用户 需求
耕地补充方案
“建设项目用地报批”的业务流程图
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相关信息和数据
在现状调查分析中，对系统现状信息和数 据的调查也是必不可少的，是进行系统可行性 分析和设计的依据之一。在JLUPMIS中，经 过调查将该系统所涉及的信息和数据分为
•图形信息 •属性数据 •文档信息
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初期阶段：系统以规划成果管理为主；
发展阶段：系统强调以规划管理为主,并于2019 年1月交付江阴局投入试运行；
成熟阶段：从2019年4月起，在充分吸取现有 系统合理成分的基础上，完善和梳理县市级土 地利用规划业务流程，遵照部数据库标准，采 用更为先进的技术手段，从底层开始重新进行 软件系统的开发。
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地
规
划
管土
理地
业 务
规 划 管
关理
系业
图务
规划管理
规划编制 公众参与
规划成果管理
规划图件 规划文本 规划表格 其它成果
土地利用计划指标管理
规划实施管理 修编规划
规划实施跟踪监察管理
建设项目用地规划审批 管理（预审、审查、报批）
土地整理复垦开发 项目规划审查管理
编制规划 规划成果公告 规划管理政务公开
整个系统由数据库服务器、应用程序服务器 （也可与数据库服务器放在同一台工作站）和多个 客户端的微机组成计算机局域网系统。
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用户界面，数据的基本 操作（输入、检索、更 新等），简单计算与数 据检验，调用服务器端 的服务
客户端应用程序
……
用户界面，数据的基本 操作（输入、检索、更 新等），简单计算与数 据检验，调用服务器端 的服务
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性能要求
1.系统界面友好，操作简单
系统要有良好的人机交户界面，界面风格应
符合土地办公业务习惯和操作人员心理等特点，
按业务类型和工作环节来进行系统界面布局。功
能设计无论是文本部分还是图形部分都从实用的
角度出发，做到形象直观，操作方便。操作流程
应尽可能地简单实用，尽量把复杂的功能简化，
并提供完善的联机帮助。
客户端应用程序
软件体系结构图
用户验证，连接数据库 服务器实现数据访问， 图形数据更新，执行企 业规则，业务流转，与 客户端通信，为客户端 提供服务
应用程序服务器
地图属性数据库，业务 数据库，控制数据库， 地图图形数据库
数据库服务器
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6.3.2 系统软硬件配置方案
⑴ 网络和硬件配置
《 GIS 工程设计》
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例如，主业务“规划管理”可以分为两个子业务 “规划成果管理”和“规划实施管理”，而“规划 实施管理”子业务又可分为“计划指标管理”、 “实施跟踪监测管理”、“建设项目用地规划审批 管理”等。再细分下去，“建设项目用地规划审批 管理”还可以分为“规划预审”、“规划审查”， “用地报批”等
3.详细调查各职能单元，绘制每个职能单元的业务处 理流程图
《 GIS 工程设计》
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项目选址 建委
项目预审 用地科
立项 计委
定点 建委
征地方案
无锡市国土局审核
供地方案 项目呈报说明书
省国土局审批
土地利用规划审查表 江阴市国土局供地
用地测量 国土局 测量队
否
规划审查 规划科
是否农用地
农用地转用方案
是
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6.3 系统总体设计
总体设计的主要任务是确定系统总体结构与软、 硬件配置，进行系统功能模块的划分，设计接口， 并制定数据结构。系统JLUPMIS以此为基础， 逐步开展系统的设计工作，并最终确定系统如下 内容：
软件结构体系设计 系统软硬件配置方案 系统模块设计 数据结构设计
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6.1 系统建设背景
江阴市国土局与南京大学于2019年开始 技术合作，一起展开规划信息系统建设，历 经三个阶段于2019年进入成熟的软件设计 和开发期。
《 GIS 工程设计》
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JLUPMIS的发展
2019年，江阴市国土局与南京大学开展江阴 市土地利用总体规划编制合作。并于2019年开 始展开规划信息系统建设工作。
明确系统功能和性能要求是系统定义阶段的任 务之一，在JLUPMIS的系统定义过程中，通过 现状调查，详细考察用户业务范围、工作流程 及各科室的分工，并在与用户认真讨论和研究 后，明确JLUPMIS的功能和性能必须满足如下 要求：
《 GIS 工程设计》
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功能要求
1.系统功能应涵盖规划管理工作的日常业务，侧 重于日常管理功能，包括规划成果管理、规划预 审、规划审查、农用地转用、土地的复垦复耕、 一书四方案的呈报、土地利用动态监测、规划辅 助编制等，并提供信息查询、统计分析、报表和 图件制作等功能。数据流转应能清楚体现业务的 工作流程。 2.为满足数据共享的要求，系统的数据库结构设 计应参照国土资源部《县（市）级土地利用规划 数据标准（征求意见稿）》和有关的信息系统建 设标准和行业规范。
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用地信息构成
图形信息
属性信息
文档信息
宗地图 各级规划图 用地方案图（如
划地红线图、 蓝线图、农村 红线图等） 现状图 ……
地块属性（如地号、申请材料和文件
位置、面积、土 有关用地政策法
地类型等）
规信息
合同信息（如申请 ……
用地单位、申请
面积、申请土地
用途等）
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连，从而实现联网操作、实时响应、动态管理。
各办公室可以独立配备，也可以全网共享绘图仪
与打印机等设备。
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⑵ 软件环境 客户端 操作系统：Microsoft Windows 9X/2000 开发环境：Borland Delphi 6.0、
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6.2.1 系统分析的目标和任务
系统分析的目标是明确用户对系统的具体要求， 摸清相关业务的具体流程，收集有关的图纸、 表格和文本，并对这些信息进行分析处理，制 定面向现实世界的系统模型，如绘制业务流程 图和E-R图，制作数据字典等，为系统设计做 好前期准备工作
2.系统稳定
系统具有一定ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ容错和纠错功能。
3.系统效率
系统具有较高的运行效率。
《 GIS 工程设计》
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6.2.4 系统模型设计
建立系统模型的主要目的 •前一阶段调查分析工作的总结 •通过标准的、通用的模型来促进系统分析 和设计两阶段的交流 •进行系统的存档，方便系统的更新和维护
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6.3.1 软件结构体系设计
系统采用Delphi6.0结合MapX5.0及 Microsoft Office2000进行开发集成并采用比较 成熟的Client /Server结构，按三层模型 （Three-Tier），即数据服务层、业务逻辑层、 用户界面层来构建系统，其中数据库服务器端采用 Microsoft SQL Server 2000服务器版统一管理 数据，地图图形数据通过SpatialWare存放到SQL Server数据库中进行管理。
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2.对主要业务进行细化，直到最小的职能单元。 这是结构化分析方法进行系统分析的主要环节， 体现了结构化分析方法中“逐层细化”的策略。 使用该策略的优势在于：通过化整为零将复杂的 系统简单化，便于理清关系和进行实现。土地业 务从上向下，逐层细化后，各业务之间无论是纵 向关系还是横向关系都很明确，脉络清晰。
江阴市国土局与南京大学合作开发的这个系统是 根据土地利用规划管理工作的具体特点，利用计算 机网络、通信技术及GIS技术，结合土地利用规划 管理的工作业务，建成的集GIS和办公自动化(OA) 为一体的专业化信息系统。
该系统以土地规划管理为核心，兼顾用地计划管 理、土地审批管理、土地征用管理等职能，实现土 地管理规划业务数据和图件资料的集成管理、图文 互查以及项目办案，提高土地利用规划管理的工作 效率，为江阴市土地利用规划的动态实施和信息化 管理提供科学保障。
第6章 GIS工程设计实例
——JLUPMIS设计与实 现
6.1 系统建设背景 6.2 系统调查分析 6.3 系统总体设计 6.4 系统详细设计 6.5 系统的实现
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江阴市土地利用规划管理信息系统 （JLUPMIS） （Jiangyin Land Use Planning Management Information System）
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建立系统模型的主要任务
通过对现行系统业务流程以及系统所涉及的信息 类型、信息量等的分析，结合用户对系统功能和 性能的要求，整理出满足用户要求的数据流程图 及用作数据与信息说明的数据字典等。
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建立系统模型的方法
1.采用结构化分析方法 2.主要原则
分解，根据主要的业务及其关系，确定系 统数据流图的顶层，然后逐步进行分解和细 化；
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3.土地利用规划成果是建设用地管理、土地监 察等部门的基础数据，同时与地籍数据存在着 诸多的联系。因此在系统设计时应留有数据接 口，以方便地调用地籍数据，同时也能为相关 部门提供常用格式的数据。 4.由于相关表格间的数据有着密切的联系，要 充分利用数据库强大的管理功能和计算机高效 的计算能力，实现有关数据的提取、分析和计 算，避免数据重复输入，实现报表的自动生成。 同时能对相关数据进行检查。
局域网建设的主要目的是利用网络进行协同办
公。从网络设备投资及维护成本、技术先进性与
稳定性、应用系统的开发难易程度等诸多方面考
虑，本系统局域网架构基于100M甚至1000M的
快速以太网技术，网络结构采用星形拓扑结构。
网络中心设置在局长办公室，配备一台高性能主
干交换机，通过双绞线甚至光纤与各节点相连，
各办公室采用智能网络集线器（HUB）与外部相
抽象，即先考虑问题最本质的属性而暂时 略去细节，以后在逐层添加细节。 3.结构化分析方法主要采用数据流程图、数据字 典、加工说明以及必要的补充材料相结合的方式 来进行系统概念模型的描述。其中，数据流程图 是与业务流程图相对应的，它主要从数据的角度 描述了系统的组成以及各组成部分之间的联系
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2.分析整理工作主要是在调查了解的基础上利用 前文介绍的系统分析工具（如业务流程图、E-R 图、数据字典等）进行分析和成果的表达。
系统调查分析的这两个工作没有明显的划分界 限，在分析整理过程中可能需要返回去进一步调 查，而调查了解过程中也要进行一定的分析整理 工作。
要保证系统定义的正确性与适用性，系统分析 人员应尽可能多地了解用户的需求，深入调查和 分析业务流程，使系统建设更加科学、合理
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5.可充分利用现有的规划成果，自动提取有关 信息，同时提供简便的方法，进行图件的制作 和输出。 6.为保障系统安全，对不同身份的用户设置不 同的权限。每个用户只能进入各自权限内的功 能模块，只能对有权限的数据进行相应级别的 数据操作，如浏览、修改、添加和删除。
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6.2.2 现状分析调查 现状调查分析是系统定义的第一步。在 JLUPMIS的开发过程中，现状调查分析主要 是从当前系统业务关系、业务职能、相关信 息和数据等方面进行。
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业务调查与分析 1.确定系统的主体业务。根据调查分析，可以 确定土地利用规划管理涉及的业务包括规划管 理、规划编制 、公众参与等三个方面
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JLUPMIS系统设计方法的选 择
GIS设计的三种方法：结构化生命周期法、 原型法、面向对象设计方法
GIS设计方法的选择需要考虑多方面的因素， 包括系统规模的大小、系统应用类型、系统需 求明确程度等。考虑到JLUPMIS是在前面两 次系统建设的基础上开展的，其用户需求易于 明确，另外系统涉及业务繁多，关系复杂，故 采用结构化生命周期法进行系统设计。
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系统分析的任务在于全面了解现行系统的工作过 程和涉及的有关数据和信息，了解用户对未来系 统的要求并加以表述，从而导出系统设计的基础 和依据——系统模型
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系统分析的方法
JLUPMIS系统调查分析分为调查了解和分析 整理两部分工作。
1.调查了解工作主要采取访谈和简易应用规格说 明技术相结合的方法进行，首先采取与用户单位 （江阴市国土管理局）相关业务人员进行面谈的 方法进行调查，摸清系统目标、业务职能、业务 流程、数据现状等基本情况。然后，以此为基础， 提出需求分析的初步成果，制成简易应用规格表， 供开发者和用户双方进行讨论，进一步验证用户 需求
耕地补充方案
“建设项目用地报批”的业务流程图
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相关信息和数据
在现状调查分析中，对系统现状信息和数 据的调查也是必不可少的，是进行系统可行性 分析和设计的依据之一。在JLUPMIS中，经 过调查将该系统所涉及的信息和数据分为
•图形信息 •属性数据 •文档信息
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初期阶段：系统以规划成果管理为主；
发展阶段：系统强调以规划管理为主,并于2019 年1月交付江阴局投入试运行；
成熟阶段：从2019年4月起，在充分吸取现有 系统合理成分的基础上，完善和梳理县市级土 地利用规划业务流程，遵照部数据库标准，采 用更为先进的技术手段，从底层开始重新进行 软件系统的开发。
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