一種利用FME及地塊四至信息對界址線類別批量賦值的方法

涂梨平，龔良雄，曹慶安

(江西核工業(yè)測繪院,江西 南昌 330038)

一種利用FME及地塊四至信息對界址線類別批量賦值的方法

涂梨平，龔良雄，曹慶安

(江西核工業(yè)測繪院,江西 南昌 330038)

在農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記過程中，需要利用已有的地塊四至信息對界址線類別進行賦值，但大多數(shù)數(shù)據(jù)入庫軟件是通過人工判讀界址線類別，然后手動輸入到界址線屬性表當中的，不僅工作量巨大，且不可避免會造成輸入錯誤。本文利用FME WorkBench2015軟件，首先提取了每宗地塊的東、南、西、北4個方向的權(quán)屬線，然后分析了權(quán)屬線與地塊界址線之間的空間拓撲關(guān)系，以便對界址線類別進行批量賦值；通過在實際生產(chǎn)項目中的應用，證明了本文所采用的方法是可行的、實用的、有效的。

農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)；地塊四至；界址線；FME；拓撲關(guān)系

1 概 述

農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)指的是農(nóng)村集體經(jīng)濟組織成員或農(nóng)村集體經(jīng)濟組織以外的單位或個人依法對其承包經(jīng)營的集體所有或國家所有由農(nóng)民集體使用的農(nóng)村土地享有占有、使用和收益的權(quán)利[1]。開展農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記工作，實現(xiàn)對土地承包合同、登記簿和權(quán)屬證書管理的信息化，加強土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記頒證成果的應用，方便群眾查詢，利于服務管理，可更好地服務于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和新農(nóng)村建設[2]。對土地承包經(jīng)營權(quán)的確權(quán)頒證確保了農(nóng)戶的合法權(quán)益，促進了土地流轉(zhuǎn)，為全面落實十八大“發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用”提供了基礎(chǔ)性支撐[3]。宗地四至是指一宗地4個方位與相鄰土地的交接界線，一般填寫四鄰的土地所有者或使用單位和個人的名稱，特殊情況下填寫溝渠、道路、行數(shù)等屬性信息。界址線指的是承包地塊的邊界線，根據(jù)中華人民共和國《農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫規(guī)范》，需要對每宗地塊的界址線屬性結(jié)構(gòu)描述表(見表1、表2)進行賦值。針對此問題，本文提出了利用FME及地塊四至信息對界址線類別批量賦值的方法。

除界址線類別字段之外，其他字段信息可以通過上海飛未信息技術(shù)有限公司所研發(fā)的51建庫軟件自動賦值，但該軟件未能正確處理界址線類別字段，且軟件將該字段統(tǒng)一賦值為01，顯然結(jié)果是不正確的。在農(nóng)村土地確權(quán)項目中地塊數(shù)量少則幾萬，多則幾十萬，界址線類別若依靠人工判讀、逐條輸入，雖然數(shù)據(jù)的準確性能得到一定程度的保證，但工作量會非常巨大。

表1 界址線屬性結(jié)構(gòu)

表2 界址線類別代碼

因此，本文以貴州省黔東南苗族侗族自治州劍河縣農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記項目為例，研究基于FME及地塊四至信息對界址線類別批量賦值的方法。該方法已經(jīng)應用到所有筆者所在單位承擔的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記項目中，并且取得了一定的成果。

2 FME簡介

FME(feature manipulate engine)是一套完整的訪問空間數(shù)據(jù)的解決方案，可用于讀寫、存儲和轉(zhuǎn)換各種空間數(shù)據(jù)[4]。它能實現(xiàn)各類GIS及CAD格式的數(shù)據(jù)間相互轉(zhuǎn)換，以FME為中心實現(xiàn)了超過100種GIS及CAD空間數(shù)據(jù)格式如DWG、DXF、DGN、ArcInfo Corvage、Shape File、ArcSDE、Oracle SDO等的相互轉(zhuǎn)換；它可以獨立地直接瀏覽各種格式的空間數(shù)據(jù)，并同時瀏覽圖形、屬性和坐標數(shù)據(jù)；它提供為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進行自定義的圖形化界面，能夠可視化定義從原始數(shù)據(jù)到目標數(shù)據(jù)的圖形與屬性的對應關(guān)系；它可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與豐富的GIS數(shù)據(jù)處理功能結(jié)合在一起，如坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、疊加分析、相交運算、構(gòu)造閉合多邊形、屬性合并等；它提供了FME Plug-in Builder API、FME Object API等應用程序接口，用戶可以為FME擴展新的數(shù)據(jù)格式，通過這些接口將FME嵌入到自己的應用系統(tǒng)中,實現(xiàn)方便的應用集成；它支持海量數(shù)據(jù)處理，大型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通過編寫腳本及批處理模式高效運行，即使輸入數(shù)據(jù)多達數(shù)千個甚至上萬個文件。李逵[5]通過利用FME轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，提出了一套完善的由原始CAD成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到GIS建庫標準數(shù)據(jù)的解決方案，并有效地應用到實際的數(shù)據(jù)庫建設項目中。楊娜娜等[6]提出了一套較為完善的CAD規(guī)劃成果數(shù)據(jù)GIS建庫的方案和技術(shù)實現(xiàn)流程，最終完成了CAD數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)的無縫轉(zhuǎn)換，真正解決了異構(gòu)數(shù)據(jù)同化的問題。薄偉偉等[7]提出了一種CAD數(shù)據(jù)向GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方案，該轉(zhuǎn)換方案能夠避免CAD數(shù)據(jù)向GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中的信息丟失，提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的效率和準確性。李瑞霞等[8]以FME為轉(zhuǎn)換平臺，構(gòu)建了基于語義轉(zhuǎn)換的GIS到CAD數(shù)據(jù)的“無損”轉(zhuǎn)換模型。

通過在FME Workbench2015軟件中定制數(shù)據(jù)處理流程模塊，只需要讀取待處理的數(shù)據(jù)，就能夠可視化地提取原始地塊四至信息至界址線類別中。整個數(shù)據(jù)處理流程模塊如圖1所示。

3 界址線類別批量賦值的實現(xiàn)

3.1 技術(shù)原理

本文具體利用地理信息系統(tǒng)的空間拓撲關(guān)系分析及疊置分析原理，首先提取每宗地塊的東、南、西、北4個方向的權(quán)屬線，通過判斷界址線與4個方向權(quán)屬線的空間拓撲關(guān)系，結(jié)合地塊四至信息對界址線類別進行批量賦值。GIS中空間關(guān)系主要包含方向關(guān)系、拓撲關(guān)系和度量關(guān)系。其中，拓撲關(guān)系是最基本也是最重要的關(guān)系，在GIS空間推理與應用中占有重要的地位[9-10]，它描述的是自然界地理對象的空間位置關(guān)系，即基本的空間目標點、線、面之間的鄰接、關(guān)聯(lián)和包含關(guān)系[11]。拓撲關(guān)系的判定是地理信息系統(tǒng)中進行空間查詢、空間分析、空間推理等操作的基礎(chǔ)[12]。疊置分析是地理信息系統(tǒng)中用來提取空間隱含信息的方法之一，它將代表不同主題的各個數(shù)據(jù)層面進行疊置產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面，疊置結(jié)果綜合了原來兩個或多個層面要素所具有的屬性[13]。根據(jù)操作要素的不同，疊置分析可分為點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形與多邊形疊加；根據(jù)操作形式的不同，疊置分析可分為圖層擦除、識別疊加、交集操作、對稱區(qū)別、圖層合并、修正更新和空間聯(lián)合[14]。

圖1 數(shù)據(jù)處理流程模塊

3.2 技術(shù)流程

本文首先利用FME的BoundsExtractor轉(zhuǎn)換器獲取每宗地塊的最小外接矩形，利用Chopper轉(zhuǎn)換器提取地塊所有節(jié)點；然后利用CoordinateExtractor、AttributeCreator、Counter、Sorter、Tester等轉(zhuǎn)換器計算與外接矩形4個角最近的4個坐標點；再利用FeatureMerger、Tester、Sorter、PointConnector轉(zhuǎn)換器將位于4個坐標點之間所有的節(jié)點依次連接，得到地塊東、南、西、北4個方向上的權(quán)屬線，利用LineOnAreaOverlayer轉(zhuǎn)換器過濾掉地塊之間共用界址線；最后利用SpatialRelator、Tester、AttributeCreator轉(zhuǎn)換器對界址線類別批量賦值。其中，LineOnAreaOverlayer、SpatialRelator轉(zhuǎn)換器參數(shù)設置如圖2、圖3所示?？傮w技術(shù)流程如圖4所示。

圖2 LineOnAreaOverlayer轉(zhuǎn)換器參數(shù)設置

在地塊4個方向權(quán)屬線提取子流程中具體以地塊數(shù)據(jù)中地塊A為例說明，如圖5所示。首先獲取地塊A的最小外接矩形；然后提取地塊A的所有節(jié)點；再計算出節(jié)點中與外接矩形4個角最近的點；最后依次可以得到地塊A4個方向上的權(quán)屬線。

圖3 SpatialRelator轉(zhuǎn)換器參數(shù)設置

圖4 界址線類別批量賦值技術(shù)流程

圖5 地塊4個方向權(quán)屬線提取

由于不同地塊之間可能存在共用的界址線，因此處理時應把共有的界址線提取出來，地塊共用界址線的類別必為田埂，因此可對它們進行統(tǒng)一賦值，最后將非共用界址線與地塊4個方向權(quán)屬線進行空間拓撲關(guān)系分析。如某界址線與地塊北方向的權(quán)屬線存在包含、等于、重疊、里面關(guān)系時，界址線的_related_candidates屬性值大于1，該界址線類別與地塊北至信息相對應，相應的可以對該界址線類別進行賦值。若界址線與地塊北方向的權(quán)屬線不存在包含、等于、重疊、里面關(guān)系時，界址線的_related_candidates屬性值為0，因此可以利用Tester轉(zhuǎn)換器過濾出不與地塊北方向的權(quán)屬線相對應的界址線，再與地塊東方向的權(quán)屬線進行拓撲關(guān)系分析；若界址線的_related_candidates屬性值大于1，該界址線類別與地塊東至信息相對應，相應的可以對該界址線類別進行賦值，利用Tester轉(zhuǎn)換器過濾出不與地塊東方向的權(quán)屬線相對應的界址線，再次與地塊南方向的權(quán)屬線進行拓撲關(guān)系分析，直至所有的界址線與地塊4個方向的權(quán)屬線完成拓撲關(guān)系分析為止。

通過提取地塊4個方向的權(quán)屬線、過濾地塊共用界址線、4個方向的權(quán)屬線和非共用界址線的拓撲空間關(guān)系分析，可對地塊的界址線類別進行統(tǒng)一賦值，最終的輸出成果如圖6所示。在輸出成果中，界址線類別(JZXLB)字段的值不再統(tǒng)設為01，該字段會根據(jù)界址線與地塊某方向的權(quán)屬線相對應原則進行屬性賦值。若該界址線與地塊北方向的全屬性存在包含、等于、重疊、里面關(guān)系時，則該界址線與地塊北方向的權(quán)屬線相對應，利用AttributeCreator轉(zhuǎn)換器可將字段的屬性值與地塊四至信息中的地塊北至相對應。以界址線與地塊北方向的權(quán)屬線相對應為例，AttributeCreator轉(zhuǎn)換器參數(shù)條件定義如圖7所示。

圖6 最終輸出成果

圖7 AttributeCreator轉(zhuǎn)換器參數(shù)條件定義

4 結(jié) 語

在實際的數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，大多數(shù)情況下都需要借助專業(yè)的GIS軟件，以生產(chǎn)符合國家規(guī)范要求的數(shù)據(jù)。然而由于軟件設計和研發(fā)的原因，在某些情況下專業(yè)GIS軟件所處理的數(shù)據(jù)不能完全滿足國家規(guī)范要求，如筆者所在單位采購的51建庫軟件，對界址線類別不能根據(jù)實際地塊四至信息賦值，只能統(tǒng)一賦值為01。針對此類問題，可以在51建庫軟件平臺上進行二次開發(fā)，但二次開發(fā)有以下幾個弊端：①需要開發(fā)人員對特定平臺的接口掌握學習，耗時長；②軟件平臺進行升級時，一旦數(shù)據(jù)格式或接口改變，二次開發(fā)成果可能不適用于新平臺；③專業(yè)GIS軟件眾多，如ArcGIS、MapGIS、SuperMap等，不同生產(chǎn)項目所使用的GIS軟件也不同，這就需要研發(fā)人員的二次開發(fā)能力不局限于特定GIS軟件平臺。FME以其對各類數(shù)據(jù)格式的廣泛支持及多個函數(shù)模塊自由組合的特點，已經(jīng)被廣泛地應用于GIS的生產(chǎn)過程中，既可以分階段完成數(shù)據(jù)的提取、轉(zhuǎn)換、編輯、集成、拓撲檢查及發(fā)布共享，還可以作為整套方案的定制工具[15],解決開發(fā)中存在的一系列問題。本文以貴州省黔東南苗族侗族自治州劍河縣農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記項目為例，證明了本文基于FME及地塊四至信息對界址線類別批量賦值方法的可行性、實用性、有效性，能將該方法應用于所有其所承接的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記項目中，并且能在實際項目中提高數(shù)據(jù)的生產(chǎn)效率。

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A Batch Assignment Method of Category of Boundary Line Based on FME and Information of Relative Location of Adjoining Parcels

TU Liping,GONG Liangxiong,CAO Qing’an

(Jiangxi Nuclear Surveying and Mapping Institute, Nanchang 330038, China)

In the process of registration of rural land contractual management right, it is necessary to use the existing information of relative location of adjoining parcels to assign the category of boundary line. But most of the data storage software is operated by manual interpretation of the category of boundary line, and then manually entered the category of boundary line into the boundary line attribute table. Manual operation is not only a huge workload, but also inevitably lead to input errors. This paper takes advantage of FME WorkBench 2015 software. Firstly, it extracts the ownership lines of the east, south, west and north of each parcel, and then analyzes the spatial topological relations between the ownership lines and the boundary line of parcel, in order to carry on the batch assignment to the boundary line type. Through the application in the actual production project, it is proved that this method is feasible, practical and effective.

right of rural land contractual management; relative location of adjoining parcels; boundary line; FME; topological relations

涂梨平，龔良雄，曹慶安.一種利用FME及地塊四至信息對界址線類別批量賦值的方法[J].測繪通報，2017(5)：105-109.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0165.

2016-10-24

涂梨平(1981—)，女，碩士，高級工程師，從事測繪、地理信息、遙感工作。E-mail：tlp816@qq.com

P23

A

0494-0911(2017)05-0105-05