圖文表一體化的可配置疊置分析框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

引文格式： 賀彪，肖海波，俞暉，等. 圖文表一體化的可配置疊置分析框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪通報(bào)，2015(4)：105-107.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0122

圖文表一體化的可配置疊置分析框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

賀彪1，肖海波2，俞暉2，周波濤2

(1. 深圳市數(shù)字城市工程研究中心，廣東 深圳 518040； 2. 深圳市規(guī)劃國土房產(chǎn)信息中心，廣東 深圳 518040)

Map,Text and Table Integrated Configure-based Overlap Analysis Framework:

Design and Implementation

HE Biao，XIAO Haibo，YU Hui，ZHOU Botao

摘要：疊置分析在規(guī)劃土地管理信息系統(tǒng)中是一種常見功能，由于GIS以分層方式組織數(shù)據(jù)，針對(duì)每個(gè)圖層開發(fā)對(duì)應(yīng)的疊置分析功能的傳統(tǒng)做法存在一些弊端。本文提出了圖文表一體化的可配置疊置分析框架，解決了分析結(jié)果的統(tǒng)一表達(dá)和功能重復(fù)開發(fā)等問題，并對(duì)規(guī)則表達(dá)等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了闡述?？蚣茉谏钲谑幸?guī)劃國土委的信息系統(tǒng)中得到了充分驗(yàn)證和良好應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：圖文表；疊置分析；可配置框架

中圖分類號(hào)：P208

收稿日期：2014-12-23

基金項(xiàng)目：國土資源公益性行業(yè)科研專項(xiàng)課題(201411014-4)

作者簡介：賀彪(1983—)，男，博士，工程師，從事GIS相關(guān)的技術(shù)研究和系統(tǒng)開發(fā)。E-mail：whu_hebiao@hotmail.com

一、引言

在規(guī)劃土地管理信息系統(tǒng)中，地理信息系統(tǒng)提供的一個(gè)重要功能是疊置分析，即通過空間疊置分析獲取待分析地塊(或圖斑)與已有地塊的空間壓蓋關(guān)系，并進(jìn)一步分析從而得出業(yè)務(wù)結(jié)論。如判斷一個(gè)地塊是否占用了基本農(nóng)田范圍、一個(gè)建筑物是否落入了禁止建設(shè)區(qū)等是空間疊置分析算法的典型應(yīng)用，是規(guī)劃或土地管理信息系統(tǒng)中的基本功能。

GIS以分層的方式組織數(shù)據(jù)，將地理要素按照專題進(jìn)行組織，每一個(gè)專題是一個(gè)圖層，如土地利用總體規(guī)劃層、城市總體規(guī)劃層、土地利用現(xiàn)狀層、生態(tài)控制線層等。一般規(guī)劃或土地管理部門都有眾多的圖層，每一個(gè)圖層的空間疊置分析邏輯大同小異，分析得出的業(yè)務(wù)結(jié)論不完全一致。若每一個(gè)圖層開發(fā)一套獨(dú)立的疊置分析功能，將給系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)帶來較大的負(fù)擔(dān)，而建立圖文表一體化的可配置疊置分析框架可解決上述問題。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1. 框架目標(biāo)

圖文表一體化的可配置疊置分析框架，解決兩方面的問題：①統(tǒng)一疊置分析結(jié)果的表達(dá)形式，疊置分析的結(jié)果可以抽象為圖、文、表3部分，圖是對(duì)分析地塊、空間壓蓋地塊及周邊環(huán)境的圖形可視化表達(dá)，文是對(duì)壓蓋關(guān)系的文字描述，表是對(duì)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析匯總；②解決功能重復(fù)開發(fā)的問題，建立可配置的分析框架可使系統(tǒng)功能不受圖層變化的影響，僅僅通過配置即可實(shí)現(xiàn)圖層的結(jié)構(gòu)調(diào)整或圖層種類的增減。

2. 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

框架基于SOA思想，主體部分采用Java EE應(yīng)用開發(fā)體系實(shí)現(xiàn)，GIS功能基于.NET平臺(tái)和ArcGIS Engine進(jìn)行開發(fā)，各功能模塊間通過Web Services接口通信，降低模塊間的耦合。屬性數(shù)據(jù)庫采用Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，圖形數(shù)據(jù)庫采用ArcSDE管理。圖文表一體化的結(jié)果采用Word格式輸出。整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1　整體架構(gòu)

3. 系統(tǒng)功能模塊

圖文表一體化的可配置疊置分析框架由配置管理、拓?fù)浞治?、關(guān)聯(lián)統(tǒng)計(jì)、意見生成、制圖和解析引擎等功能模塊構(gòu)成。配置管理的主要功能是圖層元數(shù)據(jù)的管理，元數(shù)據(jù)包括圖層的物理存儲(chǔ)信息，即SDE服務(wù)器的連接信息、要素集、要素類信息、圖層與業(yè)務(wù)屬性表關(guān)聯(lián)信息、圖層字段的中英文對(duì)照和值域等信息，元數(shù)據(jù)信息為核查框架的自動(dòng)工作提供基礎(chǔ)；拓?fù)浞治瞿K實(shí)現(xiàn)空間圖形的拓?fù)潢P(guān)系運(yùn)算；關(guān)聯(lián)統(tǒng)計(jì)模塊針對(duì)拓?fù)浞治龅慕Y(jié)果，將圖形關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)屬性進(jìn)行業(yè)務(wù)規(guī)則的比對(duì)和基于業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)；意見生成模塊實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)格式的意見文本生成；制圖模塊實(shí)現(xiàn)空間壓蓋關(guān)系的圖示展示；解析引擎負(fù)責(zé)整體流程的實(shí)現(xiàn)，疊置分析框架的運(yùn)行過程與配置庫緊密聯(lián)系，解析引擎執(zhí)行一個(gè)固定的過程，讀取解析配置信息，調(diào)用拓?fù)浞治龇?wù)，獲取返回字段集和值信息，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成意見文本，制圖，然后輸出結(jié)果。各功能模塊間的調(diào)用關(guān)系如圖2所示。

圖2　功能模塊劃分及調(diào)用流程

4. 關(guān)鍵技術(shù)

疊置分析框架基于配置信息運(yùn)行，數(shù)據(jù)庫及SDE元數(shù)據(jù)的配置信息易于表達(dá)，而統(tǒng)計(jì)規(guī)則和意見文本模塊的配置相對(duì)復(fù)雜。

(1) 統(tǒng)計(jì)規(guī)則配置

統(tǒng)計(jì)規(guī)則是配置一個(gè)圖層的疊置分析結(jié)果數(shù)據(jù)該如何統(tǒng)計(jì)。一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)則本質(zhì)上由兩部分構(gòu)成：篩選條件、計(jì)算規(guī)則。

篩選條件是在結(jié)果集中選出符合統(tǒng)計(jì)要求的記錄，與SQL語法類似，篩選條件可以由子篩選條件復(fù)合而成，復(fù)合規(guī)則有AND和OR兩種，最簡單的篩選條件由單一比較運(yùn)算(如等于、大于、小于、不等于等)構(gòu)成，如DLBM=‘012’， AREA >‘120.42’，默認(rèn)的比較運(yùn)算符為等于。

計(jì)算規(guī)則是指對(duì)結(jié)果集中要素的字段進(jìn)行計(jì)數(shù)操作，如統(tǒng)計(jì)占用面積是指對(duì)重合面積這個(gè)字段進(jìn)行數(shù)值累加的計(jì)數(shù)操作。常見的計(jì)算規(guī)則有累加數(shù)值和統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)。示例如下：

上述XML中包含兩個(gè)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)：農(nóng)用地和耕地。其中農(nóng)用地即統(tǒng)計(jì)三大類為農(nóng)用地(TBYBH=‘農(nóng)用地’)的地塊的重疊面積(OVERLAPAREA)總和。耕地的規(guī)則為三大類為農(nóng)用地("TBYBH">農(nóng)用地)同時(shí)(AND)滿足地類代碼為011或012或013的地塊的重疊面積(OVERLAPAREA)總和。

(2) 意見模板的規(guī)則配置

意見模板的配置是實(shí)現(xiàn)由圖層的疊置分析結(jié)果自動(dòng)生成一段固定格式的文字描述。意見模板分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩部分。靜態(tài)部分是固定不變的文字，動(dòng)態(tài)部分根據(jù)核查結(jié)果填充。動(dòng)態(tài)部分采用特殊字符作為占位符，解析引擎在運(yùn)行時(shí)分析該模板，根據(jù)占位符規(guī)則，獲取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)填充至意見文本。動(dòng)態(tài)部分的數(shù)據(jù)來源有以下3種：

1) 配置庫中的配置信息，如圖層的中文描述名稱：深圳市第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)(2010年3月上報(bào)細(xì)化版)。

2) 沖突地塊的導(dǎo)出屬性值，如地塊面積、宗地號(hào)、合同號(hào)、登記號(hào)等。

3) 統(tǒng)計(jì)結(jié)果值，如占用農(nóng)用地面積等。

一個(gè)典型的意見文本模板示例如下：

根據(jù)主辦科室提供的用地CAD圖(存在弧段)，該地塊圖形面積為[I:A]平方米，經(jīng)查現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)，地塊坐標(biāo)面積為[C:A]平方米。

根據(jù)地理信息系統(tǒng)現(xiàn)有資料顯示，該用地與[LIST,ALL,F:PARCEL_NO]有重疊。

[LIST LOOP]與[F:PARCEL](已關(guān)聯(lián)土地合約信息，合同號(hào)[F:CONTRACT_NO][F:ISSUE]簽發(fā))重疊[F:OVERLAP_AREA]平方米。

經(jīng)過一個(gè)實(shí)際的疊置分析后，得出的意見文本如下：

根據(jù)主辦科室提供的用地CAD圖(存在弧段)，該地塊圖形面積為25357.51平方米，經(jīng)查現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)，地塊坐標(biāo)面積為25343.31平方米。

根據(jù)地理信息系統(tǒng)現(xiàn)有資料顯示，該用地與A707-0079、A707-0112有重疊，其中

與A707-0079(已關(guān)聯(lián)土地合約信息，合同號(hào)1998—1492(補(bǔ)3)已簽發(fā))重疊16966.58平方米；

與A707—0112(已關(guān)聯(lián)土地合約信息，合同號(hào)2001—4028(合)未簽發(fā)、2001—0028(合)已簽發(fā))重疊4152.51平方米。

三、結(jié)束語

圖文表一體化的可配置疊置分析框架在深圳市規(guī)劃國土委信息系統(tǒng)環(huán)境下得到了充分驗(yàn)證和良好應(yīng)用，統(tǒng)一了各種業(yè)務(wù)圖層的疊加分析結(jié)果格式，大大減少了人工組織意見文本的工作量。通過建立可配置的分析框架，在新的圖層數(shù)據(jù)入庫后或?qū)ΜF(xiàn)有圖層數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整后，無須對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行改造，僅進(jìn)行相關(guān)配置即可進(jìn)行新數(shù)據(jù)的疊置分析，也減少了系統(tǒng)維護(hù)人員的工作。本文所提出的框架在規(guī)劃土地管理信息化工作中具有一定的參考作用。

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