一種高集成度土地勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理方法

李旺民，陳 勝，黎 彬，丁建勛

（1.珠海市測(cè)繪院，廣東 珠海 519000；2.湖南省第三測(cè)繪院，湖南 長(zhǎng)沙 410007）

一種高集成度土地勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理方法

李旺民1，陳 勝2，黎 彬1，丁建勛1

（1.珠海市測(cè)繪院，廣東 珠海 519000；2.湖南省第三測(cè)繪院，湖南 長(zhǎng)沙 410007）

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基于GDAL/OGR矢量數(shù)據(jù)處理庫、NPOI技術(shù)等，提出了一種自動(dòng)化、高集成度的勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理方法。該方法與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)生產(chǎn)處理方式相比，在生產(chǎn)效率、數(shù)據(jù)質(zhì)量等方面均有很大程度的提升。通過測(cè)繪作業(yè)部門生產(chǎn)實(shí)踐，驗(yàn)證了該方法的實(shí)用性和可靠性。

土地勘測(cè)定界；高集成度；GDAL/OGR；dxf；NPOI

合理利用每寸土地，切實(shí)保護(hù)耕地是我國(guó)的基本國(guó)策。及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握各類土地?cái)?shù)據(jù)特別是建設(shè)用地批準(zhǔn)數(shù)據(jù)也是土地資源規(guī)劃管理的基本手段[1]。對(duì)建設(shè)用地的許可審批，我國(guó)采用建設(shè)用地審查報(bào)批的方式。其核心內(nèi)容包括：建設(shè)用地是否符合土地利用總體規(guī)劃，選址是否符合合理用地和集約用地原則，土地權(quán)屬、位置、范圍、地類、面積是否清楚、準(zhǔn)確，是否涉及占用非規(guī)劃建設(shè)用地，申請(qǐng)用地涉及突破土地利用規(guī)劃的，其相關(guān)理由是否充分、土地利用規(guī)劃變更及耕地占補(bǔ)平衡等工作是否完成等，這些內(nèi)容主要由勘測(cè)定界測(cè)繪完成[2]。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)繪在土地勘測(cè)定界方面的保障能力具有重要意義[3]。

1 業(yè)務(wù)現(xiàn)狀分析

土地勘測(cè)定界的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作主要包括土地利用分類和面積匯總、土地勘測(cè)定界圖編繪、土地勘測(cè)定界報(bào)告書撰寫、電子報(bào)盤數(shù)據(jù)制作、土地利用現(xiàn)狀圖及規(guī)劃圖編制等內(nèi)容，如圖1所示。土地利用分類和面積匯總是土地勘測(cè)定界內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理中一項(xiàng)重要工作，其地類統(tǒng)計(jì)結(jié)果是土地勘測(cè)定界報(bào)告書和電子報(bào)盤數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；提取的地類圖斑線是土地勘測(cè)定界圖的專題底圖，涉及地類圖斑線的提取、編繪與格式轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)作業(yè)方式主要依靠人工來計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，需對(duì)圖形文件進(jìn)行多次格式轉(zhuǎn)換，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易出錯(cuò)，而且對(duì)土地的報(bào)批進(jìn)度和質(zhì)量有一定影響?？梢妭鹘y(tǒng)的土地勘測(cè)定界內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方式需要依托多種軟件，存在數(shù)據(jù)匯總、報(bào)告編制、電子報(bào)盤制作方面集成度不高等缺點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)方式的局限性，本文從分析土地勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理流程入手，發(fā)現(xiàn)和提取內(nèi)部規(guī)律，以Visual Studio 2005為開發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用C++、C#等多種開發(fā)語言，充分利用GDAL/OGR矢量數(shù)據(jù)處理庫、NPOI技術(shù)等，設(shè)計(jì)和研發(fā)了一種自動(dòng)化、高集成度的勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理方法，以提升土地勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理效率，優(yōu)化作業(yè)流程，提高成果質(zhì)量。

圖1 土地勘測(cè)定界內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)狀分析

2 方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 設(shè)計(jì)思路

實(shí)現(xiàn)勘測(cè)定界內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化和集成化，確保計(jì)算正確性，提高生產(chǎn)效率，需從數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出3方面進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，流程見圖2。實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1）將用地坐標(biāo)按照“點(diǎn)號(hào)+地塊圈號(hào)+X坐標(biāo)+ Y坐標(biāo)”的格式（同電子報(bào)盤txt數(shù)據(jù)中“地塊坐標(biāo)”格式）編輯為txt文本，作為原始數(shù)據(jù)，將其導(dǎo)入、轉(zhuǎn)化并輸出為shp和dxf圖形數(shù)據(jù)；

2）將生成的用地范圍圖形數(shù)據(jù)與作業(yè)員選擇的土地利用現(xiàn)狀、規(guī)劃數(shù)據(jù)庫進(jìn)行疊加處理，獲取用地的土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃地類信息，提取并輸出用地的土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃地類圖斑線，自動(dòng)標(biāo)注對(duì)應(yīng)的圖斑信息，同時(shí)按土地利用類型分別統(tǒng)計(jì)地類面積并輸出地類面積統(tǒng)計(jì)表；

3） 結(jié)合作業(yè)員錄入的項(xiàng)目用地信息，輸出電子報(bào)盤數(shù)據(jù)（建設(shè)項(xiàng)目用地坐標(biāo)文件）。

圖2 土地勘測(cè)定界內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理流程圖

2.2 關(guān)鍵技術(shù)與程序?qū)崿F(xiàn)

2.2.1 文本數(shù)據(jù)讀取并轉(zhuǎn)化為shp格式

原始用地坐標(biāo)數(shù)據(jù)為文本數(shù)據(jù)，需轉(zhuǎn)換為shp格式數(shù)據(jù),以其坐標(biāo)形成幾何圖形，并修正其中的拓?fù)溴e(cuò)誤，將項(xiàng)目信息存入shp屬性表。該部分核心代碼如下：

pFeature = OGRFeature::CreateFeature(destLayer-＞GetLayerDefn());

pFeature-＞SetField("界址點(diǎn)數(shù)", lbs[i].DianShu);

pFeature-＞SetField("地 塊 面 積", lbs[i].MianJi.c_ str());

pFeature-＞SetField("地塊編號(hào)", lbs[i].BianHao.c_ str());

pFeature-＞SetField("地塊名稱", lbs[i].MingChen.c_ str());

pFeature-＞SetField("圖形類型", lbs[i].TuXingLei Bie.c_str());

pFeature-＞SetField("圖幅 號(hào)", lbs[i].TuFuHao.c_ str());

pFeature-＞SetField("地塊用途", lbs[i].YongTu.c_ str());

pFeature-＞SetField("地類編碼", lbs[i].DiLeiBianMa. c_str());

pFeature-＞SetField("描述", lbs[i].MiaoShu.c_str());

2.2.2 矢量圖形的讀寫與拓?fù)溆?jì)算

GDAL是一個(gè)專門對(duì)柵格空間數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、轉(zhuǎn)換、編輯等操作的開源庫，OGR是GDAL項(xiàng)目的一個(gè)分支，功能與GDAL類似，提供對(duì)矢量數(shù)據(jù)的支持與操作。GDAL/OGR作為一個(gè)優(yōu)秀的開源庫，提供了標(biāo)準(zhǔn)的二次開發(fā)接口，包括讀取、寫入、轉(zhuǎn)換、處理多種柵格/矢量數(shù)據(jù)格式，同時(shí)它提供完全公開的源代碼，為用戶進(jìn)行二次開發(fā)和底層功能擴(kuò)展提供了很高的起點(diǎn)[4]。該方法采用GDAL/OGR矢量數(shù)據(jù)處理庫對(duì)矢量圖形進(jìn)行讀寫與拓?fù)溆?jì)算。

其實(shí)現(xiàn)步驟為：打開mdb格式的土地利用數(shù)據(jù)庫，按行政區(qū)劃識(shí)別圖層，并把該圖層數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存，以用地范圍與現(xiàn)狀、規(guī)劃圖層進(jìn)行拓?fù)溥\(yùn)算，將用地范圍內(nèi)的現(xiàn)狀、規(guī)劃圖斑提取并保存為一個(gè)shp文件。該部分核心代碼如下：

//打開紅線圖層

shpDriver = OGRSFDriverRegistrar::GetRegistrar()-＞GetDriverByName(shpDriverName);

crdDS = OGRSFDriverRegistrar::Open(CString2strin g(crdShpPath + _T(".shp")).c_str(), FALSE, &shpDriver);

OGRLayer* crdLayer = crdDS-＞GetLayerByName(C String2string(crdShpLayer).c_str());

//創(chuàng)建裁切后的圖

destDS = shpDriver-＞CreateDataSource(CString2strin g(tempDir).c_str());

OGRLayer* destLayer = destDS-＞CreateLayer(CStrin g2string(curShpLayer).c_str(), srcLayer-＞GetSpatialRef(), srcLayer-＞GetGeomType());

//進(jìn)行裁切

srcLayer-＞Clip(crdLayer, destLayer, papszOptions);

2.2.3 輸出用地范圍、地類圖斑線為dxf文件

dxf繪圖交換文件是Autodesk公司開發(fā)的用于AutoCAD與其他軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的CAD數(shù)據(jù)文件格式，是AutoCAD圖形文件中包含所有信息的一種帶標(biāo)記數(shù)據(jù)的表示方式。dxf是一種開放的矢量數(shù)據(jù)格式，可分為ASCII格式和二進(jìn)制格式2類，ASCII格式具有可讀性好的特點(diǎn)。筆者根據(jù)AutoCAD軟件的幫助中dxf描述文檔，編寫代碼對(duì)ASCII格式dxf進(jìn)行解析和讀寫操作，不依賴AutoCAD軟件或其他第三方庫，使得軟件的運(yùn)行、分發(fā)都極為簡(jiǎn)單、方便。

輸出用地范圍、地類圖斑線為dxf文件的實(shí)現(xiàn)步驟為：首先在CAD中生成dxf文件模板，包含必要的圖層定義、字體定義和塊參照定義，再把文件模板另存拆分為dxf頭文件和dxf結(jié)束文件。在輸出用地范圍、地類圖斑線時(shí)先輸出dxf頭文件，再根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容輸出圖元，最后輸出dxf結(jié)束文件，并保存。輸出地類圖斑線核心代碼如下：

2.2.4 地類面積分類統(tǒng)計(jì)與報(bào)表輸出

POI是一個(gè)開源的基于.NET平臺(tái)的讀寫Excel、Word等微軟OLE2組件文檔的項(xiàng)目，可在沒有安裝Office或相應(yīng)環(huán)境的機(jī)器上對(duì) Word/Excel文檔進(jìn)行讀寫。NPOI是基于.NET用C#開發(fā)，主程序是用C++開發(fā)，然而用C++進(jìn)行.NET軟件開發(fā)并不便捷，所以用C#將報(bào)表輸出功能封裝成DLL，以在主程序中進(jìn)行調(diào)用的方式實(shí)現(xiàn)報(bào)表輸出。該部分核心代碼如下：

2.3 應(yīng)用示例

以珠海市某道路的勘測(cè)定界測(cè)量為例，該道路長(zhǎng)度為10余km，分為若干地塊，用地情況較復(fù)雜。數(shù)據(jù)處理主界面如圖3所示。通過成果輸出模塊，可輸出地類面積分類統(tǒng)計(jì)表（Excel格式，如圖4）、用地范圍圖形文件（shp、dxf格式）、地類圖斑線文件（dxf格式，如圖5），電子報(bào)盤文件（txt格式）等數(shù)據(jù)成果，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，成果數(shù)據(jù)正確無誤。

圖3 數(shù)據(jù)處理主界面

圖4 地類面積分類統(tǒng)計(jì)表示意圖

P208

B

1672-4623（2016）05-0109-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.05.034

2015-12-07。

項(xiàng)目來源：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（91224008）。