（壹）設計開發基本思想和原則
海南省農用地分等研究工作涉及大量的空間地理數據和屬性數據以及其他基礎數據，為保證農用地分等數據質量和成果的可靠性，提高工作效率和節約工作成本，設計開發相關的系列信息系統。
1.基本思路
設計和開發需求不斷完善，既要保證軟硬件的可靠性，又要兼顧未來系統的升級擴展和繼承性；既要考慮數據源的多樣性和兼容性，更要保證其適時更新；系統具有良好的穩定性、繼承性、可重復性、可擴充性、易操作性和易維護性。
2.設計開發原則
（1）遵循規程與技術創新兼顧的原則。既要遵循國家頒布的相關技術規程，又要跟蹤當代高新技術的發展，合理應用各種先進技術成果和相關理論方法，在思路上、方法上有所創新，提高系統開發的技術水平和先進性。
（2）面向對象的原則。面向對象方法通過對具有相同或類似屬性的實體進行抽象，對實體和實體操作進行封裝而形成類。利用類的封裝性、繼承性、多態性進行模塊設計。
（3）模塊化設計原則。采用軟件工程開發中的結構化和模塊化相結合的方法，根據工作要求，自上而下，對系統進行功能解析與模塊劃分，在調查用戶需求的基礎上，明晰系統模塊，建立最底層次的“積木塊”，通過連接形成面向應用的“上層模塊”。
（4）壹致性原則。以現有的技術規程為基礎，力求標準化、規範化和統壹化，階段實施與整體規劃相壹致。組織風格、界面風格、操作模式和數據接口以及系統變量的設置、模塊的調用、模塊間的相互關系等應具有壹致性。
（5）應用程序與數據分離的原則。通過系統程序代碼與圖形數據庫、屬性數據庫分離，提高系統可移植性和可維護性。
（6）安全性原則。保證系統運行的結果數據和系統設計的相應數據備份等的安全性功能。
（二）系列信息系統概述
海南省農用地分等定級估價系列信息系統（簡稱為“系列信息系統”）是項目組基於SuperMap 平臺，采用壹體化的國土資源空間數據庫管理、多層體系 C/S 架構，運用 GIS 組件式設計開發出來的。系統在應用上具有功能強大、簡單易用、全業務壹體化、全網絡運行模式、支持遠程業務處理等特點，在管理和維護上具有高度可擴展性和可伸縮性。系列信息系統包括《海南省農用地分等系統》、《海南省農用地定級與估價系統》、《土壤數字軟件》、《外業調查圖打印圖件軟件》、《外業調查資料錄入軟件》、《外業調查樣點資料核實軟件》、《分幅線處理軟件》、《樣地設置系統軟件》、《樣地設置定位系統軟件》、《制圖工具軟件》、《土地適應性評價系統》和《占補平衡專家系統》12 個信息系統，系列信息系統的界面見圖 3-59 ～圖 3-70。
圖 3-59 海南省農用地分等系統界面圖
圖 3-60 海南省農用地定級與估價系統界面圖
圖 3-61 土壤數字軟件界面圖
圖 3-62 外業調查圖打印圖件軟件界面圖
圖 3-63 外業資料錄入軟件界面圖
圖 3-64 外業調查資料核實軟件界面圖
圖 3-65 分幅線處理軟件界面圖
圖 3-66 樣地設置系統軟件界面圖
圖 3-67 樣地設置定位系統軟件界面圖
圖 3-68 制圖工具軟件界面圖
圖 3-69 土地適宜性評價系統界面圖
圖 3-70 占補平衡專家系統界面圖
（三）系列信息系統結構
1.系列信息系統總體結構
系列信息系統由系統構建平臺、關系型數據庫、系統運行平臺、業務運行系列系統組成。如圖 3-71 所示。
圖 3-71 系列信息系統構建平臺關系圖
系列信息系統以關系型數據庫為基礎，將元數據、工作流數據、業務數據、空間數據、檔案數據以及文件數據進行壹體化存儲；以信息網絡為載體，通過元數據定義組件、地圖應用定義組件和信息交換定義組件等組成的系統構建平臺進行統壹的系統維護，實現了系列信息系統的統壹構建與維護，具有高度的可伸縮性和可擴展性。
由系列信息系統、電子檔案組件、地圖應用運行組件、信息交換運行組件以及各種業務運行組件等構成的系統運行平臺為依托，以數據中心為樞紐，通過信息采集、分析和評估等手段，以土地基礎信息、土壤基礎信息、外業調查數據、地形圖信息、基礎地理信息及其他相關領域基礎信息為數據源，以統壹的信息化標準、相關政策法規與管理制度、專業化、信息化管理為保障，實現了融合 GIS、GPS、RS 等在內的農用地分等定級估價系列信息系統。
2.系統運行模式
（1）系統采用統壹的運行模式，構成完全網絡化的運行環境。
（2）統壹的數據規範和編碼標準，方便實現數據交換和***享，支持與省國土資源廳以及國土資源部的信息交換。
（3）數據格式支持***同的交換標準，支持 DXF、E00、VCT 等格式。
（4）軟件及其開發工具支持空間數據庫技術，支持 SuperMap SDX+、ArcSDE、ORACLE Spatial 等空間數據庫。
（5）各級系統具備***同的數據交換接口定義、軟件工具和交換方法。
（6）系統開發過程具有規範的各種技術參考文檔。
3.數據管理模式
數據管理方面，由於采用統壹體系組織，所以是集中式數據管理模式。多級集散式數據管理模式突出分級、集中與分散相結合的管理模式，對於不同業務部門，可以建立自己的數據中心，統壹管理所有管理區域內的空間數據。下級部門可以根據實際情況選擇數據管理模式，建立自己的數據中心，統壹管理所有管理區域內的農用地分等定級估價空間數據和屬性數據，並通過網絡訪問和交換數據。
4.網絡邏輯拓撲
系統的網絡邏輯拓撲將采用“異地互備集群結構”，為系統運行模式和數據存儲模式提供支撐 , 見圖 3-72。
圖 3-72 系統網絡邏輯拓撲關系圖
采用異地的兩個機房和相應的服務器系統構成異地互備系統，異地之間通過專網進行服務器間數據同步，在正常情況下，兩地局域網的數據庫服務器同時運行，當其中壹臺服務器發生故障時，可以使用另外壹臺服務器繼續工作。該結構具有以下特點：
（1）異地容災：當某地發生災難性事故時，另壹地系統仍然能夠保持運行，數據不會遭受毀滅性損失（包括縣級系統數據的異地冗余存儲）。
（2）高性能：實現了雙機無冗余備份，處理能力被充分利用，從而有利於提高系統性能，由於大數據量的空間信息訪問使用本地存儲，大大加快了運行速度。
（3）低帶寬：由於采用服務器的數據同步，避免網絡流量在廣域連接關鍵路由上的匯集，有效降低了跨子網訪問的帶寬需求。
（4）低成本：該結構在目前的網絡條件下就能夠實現軟、硬件成本低，維護簡單，運行成本較低。“異地互備集群結構”相對於集中化的“雙機集群模式”而言，是壹種松散型集群結構，不僅有利於提高系統的穩定性和安全性，而且可以大幅度提高系統的性能。
5.開發部署結構
在軟件的設計方面，按三層模型，即數據服務層、應用邏輯層和用戶界面層構造系統進行設計，應用邏輯層主要承擔各種應用組件完成系統的功能。組件具有較好的重用性，可以對部件獨立升級，增加新的接口（屬性與方法），而不影響原有系統。此外，使用重用組件可以構造新的應用子系統，在具體實現上，將按業務職能和機構組成劃分應用子系統。其結構如圖 3-73所示。
圖 3-73 軟件三層模型圖
系列信息系統是基於 GIS 模式軟件體系結構創建的。最頂層是用戶界面，中間層為應用服務層，主要由各種系統組件和應用服務系統構成，用以實現系統的功能並完成對數據庫的訪問。最底層為數據庫層，主要為 SQL Server 等大型的管理數據庫系統，數據庫系統在 Windows 等操作系統上運行。
（四）系列信息系統配置
1.硬件配置
系列信息系統網絡和硬件配置如圖 3-74 所示。
圖 3-74 網絡與硬件配置圖
2.軟件配置總結
詳見表 3-90。
表 3-90 軟件配置表
續表
（五）系列信息系統評價
系列信息系統是根據國土資源部頒布的《農用地分等規程》、《農用地定級規程》和《農用地估價規程》等有關要求，結合本研究工作的實際需要，采用基於 SuperMap 組件式開發的面向數據處理、計算、制圖、決策分析等應用的實用數據可視化信息系統。
1.壹般性能評價
（1）系統效率。系列信息系統采用可視化技術和 SuperMap 的 GIS 技術進行開發，運行於Windows 2000/XP 環境，具有良好的用戶界面，操作方便，能及時準確地向用戶提供空間信息和屬性信息，查詢功能完備，查詢速度快；系統具有良好的容錯性，能對捕獲的各種錯誤進行妥善處理；系統在完成各個任務後，其線程會自動關閉，占用系統資源少，資源的使用效率高。
（2）系統可靠性。系統在運行時具有良好的穩定性。系統提供了數據備份和災難恢復功能，當用戶數據發生錯誤或丟失時，系統可以及時恢復用戶數據。
（3）可擴展性。系統采用 GIS 技術，在開發過程中，系統已經留取了建立決策支持系統和專家系統的接口，因此，當需要增加功能模塊時，在現行系統上不做較大改動即可實現，具有良好的擴展性。
（4）可移植性。系統的空間數據庫可以與 ArcInfo、MapInfo、AutoCAD 等交換數據；系統可以移植到任何安裝有 Windows 2000/XP 操作系統的計算機上使用。同時，系統能與其他大量的土地資源數據兼容。
2.專業性能指標評價
（1）數據標準化和規範化。系統開發主要采用國土資源部頒布的《農用地分等規程》、《農用地定級規程》和《農用地估價規程》中的方法、參數和代碼以及相關的數學標準化模型，保證了數據的標準化和規範化，有利於國土資源數據***享和軟件在全省乃至全國的推廣應用。
（2）數據兼容性。系統采用組件式 GIS 軟件 SuperMap 作為開發平臺，能同時實現矢量數據和柵格數據兩種空間數據輸入。同時該系統能與 MapInfo、ArcInfo、ArcView 和 AutoCAD 等主要地理信息系統軟件的數據格式通用；具有接受 bmp、grid、mrsid、tif 和 ecw 圖像文件的功能，通過系統提供的屏幕數字化功能，實現柵格數據（如土壤圖、土地利用現狀圖、地貌圖、地形圖等）向矢量數據轉化。同時，系統能將相關的數據集（土壤圖、土地利用現狀圖等面圖層，鄉鎮位置等點圖層，鄉鎮界、縣界等縣圖層）導出成 MapInfo、ArcInfo、ArcView、AutoCAD 和國際矢量交換格式等多種信息系統數據源。
（3）空間分析功能。該系統能將土壤圖、土地利用現狀圖、地貌圖等矢量化圖層進行疊加，得到農用地分等定級與估價的單元圖，然後進行壹系列的緩沖區分析、多邊形合並、圖層拷貝和復制等空間數據處理分析後，可獲得用戶需要的數據圖層。
（4）地圖輸出。通過農用地分等定級與估價單元、土地利用方式、鄉鎮名等圖層和相關屬性數據，系統提供單值專題圖、分段專題圖、等級符號專題圖、點密度專題圖、統計專題圖、標題專題圖和用戶自定義專題圖多種專題圖制作向導用以制作專題地圖，在地圖制作過程中，可以根據用戶需要對地圖進行填充顏色、線條等風格設置，可以根據需要對相關地圖要素布局。通過以上設置，可以輸出農用地等別、級別、基準地價等相關圖件。
（5）經濟社會效益分析。采用組件式 GIS 軟件作為開發平臺，系統開發成本較低，運行維護費用較少；該系統可為各級管理和政府部門提供實用的計算機管理工具，快速方便地進行農用地分等定級與估價，節省了大量的人力、物力和財力，減少不必要的重復勞動；可為全國建立土地資源信息數據庫和數字國土、數字地球提供堅實基礎和應用範例，促進中國土地的合理化管理，解決城市化、工業化進程中出現的壹系列矛盾。
國土資源部對本研究的科技成果鑒定給予了很高的評價，“其中分幅線處理軟件、土壤數字軟件屬國內首創”。