一種快速統(tǒng)計(jì)地形圖中地類圖斑面積的方法

馮媛媛，劉艷蕓，丁樂樂，馬強(qiáng)

(天津市勘察院，天津 300191)

1 引 言

地類圖斑面積統(tǒng)計(jì)是土地開發(fā)整理項(xiàng)目至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是在實(shí)際作業(yè)中地類數(shù)據(jù)往往是通過外業(yè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制得到的地形圖，各類地物大都以點(diǎn)和線的形式存在。傳統(tǒng)作業(yè)模式中需要人工對(duì)各地類進(jìn)行構(gòu)面，然后再分地類進(jìn)行面積統(tǒng)計(jì)，整個(gè)過程參與了大量的手工處理和人工計(jì)算，工作量大，效率低，易出錯(cuò)。隨著土地開發(fā)整理項(xiàng)目對(duì)測(cè)繪需求越來越大，傳統(tǒng)的測(cè)繪作業(yè)方式已不能滿足土地開發(fā)整理發(fā)展的需要。因此，通過先進(jìn)的地理信息技術(shù)，改造測(cè)繪作業(yè)流程，形成一套科學(xué)、規(guī)范、高效的測(cè)繪數(shù)據(jù)生產(chǎn)解決方案，對(duì)提高測(cè)繪作業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度，提升測(cè)繪在土地開發(fā)整理方面的保障能力具有十分重要的作用。

2 開發(fā)方式分析

目前，測(cè)繪行業(yè)的內(nèi)業(yè)處理兩大主流軟件是Auto-CAD 和ArcGIS。AutoCAD 具有強(qiáng)大的繪圖和編輯能力，數(shù)據(jù)組織方式為符號(hào)化，數(shù)據(jù)成果具有美觀、易讀、規(guī)范等特點(diǎn)，但是對(duì)圖形屬性的管理相對(duì)較弱，數(shù)據(jù)的邏輯性不嚴(yán)密，地形圖大都采用該平臺(tái)生產(chǎn)而成。而ArcGIS 側(cè)重于測(cè)繪數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)拓?fù)浞治?，具有豐富的屬性，數(shù)據(jù)有完整的內(nèi)在空間關(guān)系。本文充分結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種快速統(tǒng)計(jì)地形圖中地類圖斑面積的方法，利用前者提取地類范圍線和繪制地類屬性點(diǎn)，利用后者拓?fù)錁?gòu)面、屬性掛接和面積統(tǒng)計(jì)，并且采用VB．NET 對(duì)AutoCAD 和ArcGIS 進(jìn)行二次開發(fā)對(duì)各功能予以實(shí)現(xiàn)。

3 實(shí)施步驟

本文提出的解決方案，由提取面狀地類、繪制地類屬性點(diǎn)、分析點(diǎn)面關(guān)系、點(diǎn)面掛接、統(tǒng)計(jì)制表5 個(gè)主要步驟構(gòu)成，如圖1 所示。

圖1 地類圖斑面積統(tǒng)計(jì)流程圖

(1)提取地類范圍線。首先，通過對(duì)地形圖中各地類的判斷，提取地類之間的分界線，一些地形圖中無法體現(xiàn)的地類界線，需要手工添加輔助線。其次，對(duì)提取出的所有線段進(jìn)行構(gòu)面處理，將線變成封閉的面。在該步處理中，要注意在提取地類線時(shí)線之間要正確銜接，不要留有縫隙，以免影響構(gòu)面質(zhì)量。

(2)繪制地類屬性點(diǎn)。在地形圖中的每個(gè)地類中繪制一個(gè)地類屬性點(diǎn)，在該點(diǎn)的擴(kuò)展屬性中記錄下該地塊的地類名稱。

(3)點(diǎn)面關(guān)系檢查。根據(jù)空間位置判斷地類面與地類屬性點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)于一個(gè)面對(duì)應(yīng)多個(gè)屬性點(diǎn)、一個(gè)面沒有對(duì)應(yīng)的屬性點(diǎn)、一個(gè)屬性點(diǎn)沒有對(duì)應(yīng)的面等不合理情況予以檢查，保證點(diǎn)面關(guān)系為一一對(duì)應(yīng)。

(4)點(diǎn)面掛接。在保證地類面與地類屬性點(diǎn)之間為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，將地類點(diǎn)的屬性值掛接到地類面上，同時(shí)計(jì)算出地類面的面積。另外還可以根據(jù)項(xiàng)目的需要通過空間位置掛接地塊的權(quán)屬、坐落、所在圖幅號(hào)等信息。

(5)統(tǒng)計(jì)制表。對(duì)步驟(4)中的地塊數(shù)據(jù)根據(jù)地類名稱進(jìn)行面積統(tǒng)計(jì)，并按照一定的樣式輸出到表格中。

4 程序?qū)崿F(xiàn)

現(xiàn)以一塊地形圖數(shù)據(jù)為例，對(duì)地類圖斑面積統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行展示。

(1)提取面狀地類數(shù)據(jù)。該功能是借助ArcGIS 完成的，即在AutoCAD 中手工提取地形圖中的地類線，采用ArcGIS 中的構(gòu)面功能將線轉(zhuǎn)換為shp 格式的面。

(2)繪制地類屬性點(diǎn)。首先提示用戶為地類屬性點(diǎn)選擇合適的位置，其次彈出對(duì)話框選擇相應(yīng)的地類名稱，如圖2 所示，最后地類屬性點(diǎn)繪制完畢，如圖3所示。繪制完成的每個(gè)地類屬性點(diǎn)的擴(kuò)展屬性都記錄了設(shè)置的地類名稱。

圖2 地類設(shè)置對(duì)話框

圖3 繪制完地類屬性點(diǎn)的地形圖

(3)點(diǎn)面關(guān)系檢查。檢查步驟(1)中的面狀地類和地形圖中的地類屬性點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如果兩者之間不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，會(huì)彈出點(diǎn)面對(duì)應(yīng)關(guān)系檢測(cè)對(duì)話框，如圖4 所示，雙擊每個(gè)問題行，會(huì)自動(dòng)定位到有問題的地塊或?qū)傩渣c(diǎn)。

圖4 點(diǎn)面對(duì)應(yīng)關(guān)系檢測(cè)對(duì)話框

主要實(shí)現(xiàn)代碼:

(4)面積統(tǒng)計(jì)。依次讀取地塊屬性表的各條信息，按照權(quán)屬和地類對(duì)面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并輸出到表格中，如表1 所示。

面積統(tǒng)計(jì)表(面積/公頃) 表1

主要實(shí)現(xiàn)代碼:

5 結(jié) 語(yǔ)

本文結(jié)合土地開發(fā)整理項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)內(nèi)業(yè)生產(chǎn)中的地類圖斑面積統(tǒng)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)比傳統(tǒng)手工統(tǒng)計(jì)提出了數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換、檢查、掛接、統(tǒng)計(jì)的作業(yè)流程，并采用基于AutoCAD 和ArcGIS 的二次開發(fā)技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)，不僅優(yōu)化了作業(yè)步驟，使得操作更簡(jiǎn)單，解放了大量的人工操作，而且提高了工作效率和成果質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)中也得到了驗(yàn)證，生產(chǎn)效率至少提高了50%。

［1］許慶領(lǐng)，李巍巍，楊國(guó)俊．ObjectARX 二次開發(fā)在土地復(fù)墾項(xiàng)目中的應(yīng)用［J］．地理空間信息，2014，12(2)，134～135．

［2］胡鵬，黃杏元，華一新．地理信息系統(tǒng)教程［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2002．

［3］張成才，秦昆，盧艷等．GIS 空間分析理論與方法［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2004．

［4］韓鵬，王泉，王鵬等．地理信息系統(tǒng)開發(fā)——ArcEngine 方法［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2008．

［5］蔣波濤．ArcObjects 開發(fā)基礎(chǔ)與技巧——基于VisualBasic．NET［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2008．

［6］劉仁義，劉南．ArcGIS 開發(fā)寶典——從入門到精通［M］．北京:科學(xué)出版社，2009．