FME在省級(jí)與國(guó)家級(jí)林地屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用研究

李崢

（福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院 福建福州 350003）

FME在省級(jí)與國(guó)家級(jí)林地屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用研究

李崢

（福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院 福建福州 350003）

福建省林地變更調(diào)查工作是在全省完成森林資源年度變更工作的基礎(chǔ)上，通過屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變換、編碼轉(zhuǎn)換和屬性邏輯檢查，生成符合國(guó)家要求的林地變更成果數(shù)據(jù)。根據(jù)省級(jí)與國(guó)家級(jí)屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換規(guī)則、屬性編碼轉(zhuǎn)換規(guī)則和國(guó)家屬性邏輯檢查規(guī)則，基于FME軟件構(gòu)建屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換函數(shù)、屬性編碼轉(zhuǎn)換器和屬性邏輯檢查轉(zhuǎn)換器，批量完成省級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)庫到國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)庫屬性數(shù)據(jù)的自動(dòng)化轉(zhuǎn)換。

FME；屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；模型；林地變更

1 應(yīng)用背景

2011年全國(guó)林地“一張圖”成果建成以后，按照國(guó)家林業(yè)局的部署和要求，福建省每年抽取幾個(gè)縣級(jí)單位進(jìn)行林地變更調(diào)查的試點(diǎn)工作。2015年國(guó)家林業(yè)局辦公室印發(fā)了《關(guān)于做好2015年全國(guó)林地變更調(diào)查工作的通知》，福建首次開展全省范圍內(nèi)的林地變更調(diào)查工作。由于福建省林業(yè)主管部門每年都組織開展縣級(jí)單位森林資源年度變更工作，林業(yè)技術(shù)人員對(duì)省級(jí)森林資源年度變更工作流程和技術(shù)要求比較熟悉，通過對(duì)比省級(jí)和國(guó)家級(jí)變更調(diào)查的技術(shù)方案，省級(jí)年度變更的技術(shù)方案滿足國(guó)家林地變更調(diào)查工作的技術(shù)要求，所以，福建省林業(yè)主管部門決定在森林資源年度變更工作的基礎(chǔ)上，通過屬性數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換，把森林資源年度變更成果轉(zhuǎn)換成國(guó)家林地變更調(diào)查成果。

為節(jié)省縣級(jí)單位的人力和時(shí)間，確保屬性數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一規(guī)范，省級(jí)林業(yè)主管部門開發(fā)了屬性數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換程序，屬性邏輯檢查采用國(guó)家林業(yè)局下發(fā)的全國(guó)林地年度更新軟件。由于國(guó)家和省級(jí)的技術(shù)要求會(huì)不斷完善修改，林業(yè)技術(shù)人員首先要與軟件開發(fā)人員進(jìn)行充分的溝通后，軟件開發(fā)人員才能修改完善轉(zhuǎn)換工具，致使響應(yīng)效率變低?；贔ME軟件，林業(yè)技術(shù)人員不需掌握軟件編程技能，通過使用自帶的函數(shù)構(gòu)建可視化轉(zhuǎn)換模型，完成屬性數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換和屬性邏輯檢查，工作流程和轉(zhuǎn)換規(guī)則修改簡(jiǎn)單，提高了工作效率。

2 轉(zhuǎn)換要點(diǎn)

2.1 屬性庫轉(zhuǎn)換要點(diǎn)

根據(jù)省級(jí)和國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)屬性庫定義，省級(jí)森林資源數(shù)據(jù)庫的屬性信息涵蓋了國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)庫的屬性信息，所以，屬性庫轉(zhuǎn)換主要是屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換和屬性值的轉(zhuǎn)換。

⑴ 屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換主要是在轉(zhuǎn)換中重新定義屬性字段名稱、類型和長(zhǎng)度等。

⑵ 屬性值轉(zhuǎn)換分為無條件屬性值拷貝、無條件屬性值轉(zhuǎn)換、有條件屬性值拷貝和有條件屬性值轉(zhuǎn)換。無條件屬性值拷貝主要是指屬性值不需進(jìn)行任何計(jì)算，只需拷貝填充即可；無條件屬性值轉(zhuǎn)換主要指字符型字段值只是編碼方式不同，直接歸類和映射即可；有條件屬性值拷貝主要指數(shù)值型字段的單位換算和補(bǔ)充固定屬性值字段，或者國(guó)家級(jí)字段值由省級(jí)字段值計(jì)算、組合填充；有條件屬性值轉(zhuǎn)換主要國(guó)家級(jí)的字符型字段值需要根據(jù)省級(jí)屬性數(shù)據(jù)一個(gè)或多個(gè)字段值通過條件判讀填充相應(yīng)的值。

2.2 屬性邏輯檢查

屬性邏輯檢查主要是對(duì)省級(jí)森林資源數(shù)據(jù)的屬性庫轉(zhuǎn)換成國(guó)家林地?cái)?shù)據(jù)的屬性庫后的邏輯關(guān)系檢查。屬性邏輯檢查包括關(guān)鍵字檢查、屬性字典域檢查、邏輯關(guān)系檢查、必填項(xiàng)檢查和不填項(xiàng)檢查。

⑴ 關(guān)鍵字檢查要求省、縣、經(jīng)營(yíng)鄉(xiāng)、經(jīng)營(yíng)村、鄉(xiāng)、村、林班、小班的值有效，且小班關(guān)鍵字唯一。

⑵ 屬性字典域檢查要求屬性值要滿足國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)相關(guān)屬性字段值的字典域規(guī)定。

⑶ 邏輯關(guān)系檢查要求要素的屬性字段的值之間滿足一定的邏輯關(guān)系。

⑷ 必填項(xiàng)檢查要求根據(jù)屬性的地類類型，相關(guān)的屬性字段必須要填寫屬性值。

⑸ 不填項(xiàng)檢查要求根據(jù)屬性的地類類型，相關(guān)的屬性字段值不能填寫屬性值。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 屬性庫轉(zhuǎn)換

3.1.1 屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換

使用讀模塊讀取一個(gè)空的國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表（dbf格式），關(guān)聯(lián)到數(shù)據(jù)流中，寫模塊中用戶屬性采用國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表。

3.1.2 無條件屬性值拷貝

使用“AttributeCopier”函數(shù)完成無條件屬性值拷貝，設(shè)置源屬性為省級(jí)森林資源數(shù)據(jù)的屬性字段，目標(biāo)屬性名稱為對(duì)應(yīng)的國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)的屬性字段。函數(shù)設(shè)置如圖1所示。

圖1 無條件屬性值拷貝函數(shù)

3.1.3 無條件屬性值轉(zhuǎn)換

使用“AttributeValueMapper”函數(shù)完成無條件屬性值轉(zhuǎn)換，設(shè)置源屬性為省級(jí)森林資源數(shù)據(jù)的屬性字段，目標(biāo)屬性名稱為對(duì)應(yīng)的國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)的屬性字段（字段名要與國(guó)家屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表中的相應(yīng)屬性字段名一致），值映射中，設(shè)置屬性字段的屬性值對(duì)應(yīng)關(guān)系。土壤類型轉(zhuǎn)換函數(shù)設(shè)置如圖2所示。

圖2 無條件屬性值轉(zhuǎn)換函數(shù)

3.1.4 有條件屬性值拷貝

使用“AttributeCreator”函數(shù)完成有條件屬性值拷貝，設(shè)置屬性為國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)的屬性字段，利用省級(jí)數(shù)據(jù)的屬性字段值通過四則運(yùn)算或字符串運(yùn)算得到填充值。函數(shù)設(shè)置如圖3所示。

圖3 有條件屬性值拷貝函數(shù)

3.1.5 有條件屬性值轉(zhuǎn)換

⑴ 單字段值域匹配轉(zhuǎn)換

使用“AttributeRangeMapper”函數(shù)完成單字段值域匹配轉(zhuǎn)換，針對(duì)省級(jí)數(shù)據(jù)字段的值為具體數(shù)值，而國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)字段的值為級(jí)別，需要對(duì)省級(jí)數(shù)據(jù)字段值進(jìn)行范圍劃分設(shè)置等級(jí)填充到國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)字段。坡度轉(zhuǎn)換函數(shù)設(shè)置如圖4所示。

圖4 單字段值域匹配轉(zhuǎn)換函數(shù)

⑵ 多字段條件判斷轉(zhuǎn)換

以森林類別（SEN_LIN_LB）字段轉(zhuǎn)換為例。通過“TestFilter”函數(shù)設(shè)置生態(tài)公益林和商品林條件過濾要素到生態(tài)公益林、商品林和UNFILTERED（即非林地）三個(gè)輸出端口。生態(tài)公益林和商品林輸出端口分別關(guān)聯(lián)“AttributeValueMapper”函數(shù)完成屬性值轉(zhuǎn)換，設(shè)置源屬性為省級(jí)森林資源數(shù)據(jù)的屬性字段，新屬性名稱為對(duì)應(yīng)的國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)的屬性字段（字段名要與國(guó)家屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表中的相應(yīng)屬性字段名一致），值映射中，設(shè)置屬性字段的屬性值對(duì)應(yīng)關(guān)系；UNFILTERED輸出端口。森林類別轉(zhuǎn)換函數(shù)設(shè)置如圖5所示。

圖5 多字段條件判斷轉(zhuǎn)換

3.1.6 屬性庫轉(zhuǎn)換模型

利用FME的自定義轉(zhuǎn)換器功能，把一組轉(zhuǎn)換器組合成一個(gè)轉(zhuǎn)換器，便于處理復(fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，使工作空間更加簡(jiǎn)明，自定義轉(zhuǎn)換器還可以在不同的工作中多次使用，使未來相同工作也變得簡(jiǎn)潔。屬性庫轉(zhuǎn)換模型如圖6所示。

圖6 屬性庫轉(zhuǎn)換模型（綠色部分為自定義轉(zhuǎn)換器）

3.2 屬性邏輯檢查

3.2.1 主要使用函數(shù)

⑴ 獲取屬性值長(zhǎng)度

使用“StringLengthCalculator”函數(shù)主要針對(duì)屬性值要求為固定長(zhǎng)度的字段，輸出屬性值的長(zhǎng)度(保存在“_length”字段)，供有效性條件判斷使用。如圖7所示。

⑵ 關(guān)聯(lián)外部數(shù)據(jù)

使用“Joiner”函數(shù)通過關(guān)鍵字作為主鍵，完成國(guó)家級(jí)林地?cái)?shù)據(jù)與變化圖層數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，便于有效性條件判斷中變化原因填寫是否正確檢查。如圖8所示。

圖7 屬性值長(zhǎng)度計(jì)算器函數(shù)

圖8 連接外部數(shù)據(jù)函數(shù)

⑶ 有效性條件判斷

使用“Tester”函數(shù)和“TestFilter”函數(shù)完成屬性值有效性條件判斷，分別輸出符合條件判斷和不符合條件判讀的要素。如圖9所示。

圖9 條件過濾函數(shù)

⑷ 填寫錯(cuò)誤類型信息

使用“AttributeCreator”函數(shù)根據(jù)有效性條件判斷，確定錯(cuò)誤類型，把相應(yīng)的錯(cuò)誤信息填寫到“報(bào)錯(cuò)字段”（ERRORS）中。如圖10所示。

⑸控制錯(cuò)誤記錄的屬性信息輸出

使用“AttributeKeeper”函數(shù)完成錯(cuò)誤記錄的屬性信息的輸出，可以選擇要輸出錯(cuò)誤記錄的相關(guān)屬性字段。如圖11所示。

圖10 屬性創(chuàng)建函數(shù)

圖11 屬性字段保留函數(shù)

3.2.2 屬性邏輯檢查模型

利用FME的自定義轉(zhuǎn)換器功能，把一組轉(zhuǎn)換器組合成一個(gè)轉(zhuǎn)換器，錯(cuò)誤信息輸出可以設(shè)置為表格（dbf格式）或者要素（shp格式）。屬性庫轉(zhuǎn)換模型如圖12所示。

圖12 屬性邏輯檢查模型（綠色部分為自定義轉(zhuǎn)換器）

4 結(jié)語

采用FME軟件制作流程模型完成省級(jí)與國(guó)家級(jí)林地屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和屬性檢查，比目前采用的屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序軟件和國(guó)家屬性檢查軟件具有以下優(yōu)勢(shì)。

⑴ 可視化：通過使用FME的函數(shù)實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和檢查工作模型構(gòu)建，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理流程的可視化。

⑵ 獨(dú)立性：數(shù)據(jù)處理流程模型中的各個(gè)處理單元獨(dú)立性強(qiáng)，可靈活的調(diào)整處理單元執(zhí)行順序、完善處理規(guī)則、監(jiān)控和查看中間過度數(shù)據(jù)、控制輸出數(shù)據(jù)格式和信息。

⑶ 適用人群范圍更廣：數(shù)據(jù)處理流程模型中的各個(gè)處理單元是由FME自帶的函數(shù)完成讀取、轉(zhuǎn)換、檢查和輸出工作，不需要軟件程序人員編寫程序代碼，一般的專業(yè)技術(shù)人員即可上手使用。

⑷ 運(yùn)行環(huán)境：客戶端只要安裝FME軟件即可運(yùn)行FME的數(shù)據(jù)處理流程模型工程文件，運(yùn)行環(huán)境不需要額外安裝其他程序支持。

⑸ 工作效率：FME在數(shù)據(jù)讀取、轉(zhuǎn)換、輸出等方面處理速度快，耗時(shí)少。業(yè)務(wù)流程和規(guī)則發(fā)生變化時(shí)，只需要修改模型中的相關(guān)函數(shù)，直接保存工程文件即可，省去了傳統(tǒng)程序軟件要重新打包、發(fā)布和安裝等工作，明顯提高工作效率和響應(yīng)時(shí)間。

[1]左娟，李勇軍.基于FME的GIS空間數(shù)據(jù)互操作技術(shù)探討[J].測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2013，29（02）：16-17.

[2]陳影，程耀東，閆浩文.利用FME進(jìn)行GIS數(shù)據(jù)的無損轉(zhuǎn)換[J].測(cè)繪科學(xué)，2007，32（02）：75-77.

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TP311.13

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1004-7743（2016）04-0072-05

2016-07-09