大比例尺地形圖在房屋面積統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用

丁立，琚鋒，吳盛，趙俊，吳建曄

(湖州市測(cè)繪院，浙江 湖州 313000)

1 引 言

為了滿足城市化進(jìn)程及城市大規(guī)模發(fā)展的需要，我國(guó)許多城市編制了新的總體規(guī)劃，一般規(guī)劃建設(shè)主要圍繞完善老城區(qū)，開(kāi)拓新區(qū)的方針推進(jìn)。房屋拆遷是規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于它涉及拆遷面積的統(tǒng)計(jì)，與被拆遷群眾的切身經(jīng)濟(jì)利益息息相關(guān)，所以一旦處理不妥當(dāng)，不僅會(huì)影響政府部門工作的正常開(kāi)展，而且會(huì)導(dǎo)致城市區(qū)域建設(shè)進(jìn)程的拖延，因此，掌握待拆遷區(qū)域的第一手房屋面積統(tǒng)計(jì)資料至關(guān)重要[1～3]。城市測(cè)繪院一般掌握豐富的大比例地形圖數(shù)據(jù)，通過(guò)一定的技術(shù)手段，從地形圖中統(tǒng)計(jì)出房屋建筑面積，有助于政府決策部門有效地控制違章建筑以及降低拆遷成本。

本文以湖州市湖東西區(qū)現(xiàn)狀情況統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目為基礎(chǔ)，具體探討如何利用現(xiàn)勢(shì)強(qiáng)的影像數(shù)據(jù)和精確的大比例尺數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)有軟件和程序腳本，形象直觀地表達(dá)測(cè)區(qū)內(nèi)房屋建筑位置、面積、建筑結(jié)構(gòu)等屬性信息并分類統(tǒng)計(jì)各種建筑結(jié)構(gòu)的房屋建筑面積。

2 房屋面積統(tǒng)計(jì)的實(shí)施

城市大比例尺地形圖是城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中最重要的數(shù)據(jù)源之一[4]，其中包含了豐富的地物地貌信息。利用大比例尺地形圖進(jìn)行房屋面積統(tǒng)計(jì)，就是根據(jù)數(shù)字地形圖中房屋及其附屬物的編碼、結(jié)構(gòu)、層數(shù)和基底面積等信息，計(jì)算出房屋面積的過(guò)程。整個(gè)面積統(tǒng)計(jì)工作分為外業(yè)確認(rèn)和內(nèi)業(yè)統(tǒng)計(jì)兩個(gè)部分，外業(yè)確認(rèn)工作主要是對(duì)地形圖的修測(cè)、補(bǔ)測(cè)，目的是為了保證地形圖內(nèi)房屋面及其附屬物的現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性，在外業(yè)確認(rèn)的基礎(chǔ)上，即可進(jìn)行內(nèi)業(yè)統(tǒng)計(jì)，具體流程如圖1所示。

圖1 房屋面積統(tǒng)計(jì)流程圖

(1)提取房屋面。一般城市地形圖中包含居民地、水系、交通、植被、地貌、管線和境界等多個(gè)類別的數(shù)據(jù)，而對(duì)于統(tǒng)計(jì)工作有用的僅是居民地面內(nèi)的房屋信息，因此需要事先提取出統(tǒng)計(jì)所需的房屋面數(shù)據(jù)。

(2)疊加影像。進(jìn)行此項(xiàng)步驟的目的也是為了確保數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性，由于外業(yè)調(diào)查存在局限性，難免錯(cuò)漏情況的發(fā)生，將提取的房屋面與最新的高分辨率影像數(shù)據(jù)疊加，可以直觀地探測(cè)出兩者之間的不符合之處，為外業(yè)確認(rèn)提供依據(jù)。

(3)外業(yè)確認(rèn)。對(duì)存在疑義的房屋面進(jìn)行外業(yè)確認(rèn)，經(jīng)外業(yè)實(shí)測(cè)調(diào)查后，對(duì)房屋面數(shù)據(jù)進(jìn)行刪補(bǔ)，此外還需調(diào)查清楚房屋的類型、結(jié)構(gòu)、層數(shù)以及是否存在陽(yáng)臺(tái)和閣樓等信息。

(4)房屋面及其附屬物面積屬性賦值。一般地形數(shù)據(jù)中不存在地物面積屬性字段，但是通過(guò)軟件可以獲取每個(gè)面狀地物的圖斑面積，并將面積賦給臨時(shí)字段，由于陽(yáng)臺(tái)在地形圖中以獨(dú)立的編碼存在，因此還需將陽(yáng)臺(tái)面積賦值給對(duì)應(yīng)的房屋面。

(5)統(tǒng)計(jì)出表。通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)房屋建筑面積的自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)，并以一定的樣式輸出到Excel表格中。

3 實(shí)例應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與軟件平臺(tái)

EPS(清華山維地理信息工作站)是綜合CAD技術(shù)與GIS技術(shù)的測(cè)繪地理信息軟件平臺(tái)，具有強(qiáng)大的繪圖和編輯功能，軟件以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，將圖形和屬性關(guān)聯(lián)為一體，可便捷地實(shí)現(xiàn)測(cè)量外業(yè)、內(nèi)業(yè)、入庫(kù)一體化[5，6]。此外，EPS提供基于VB Script的腳本級(jí)二次開(kāi)發(fā)支持，用戶可根據(jù)自身需求編寫代碼實(shí)現(xiàn)特定的功能[7]。湖州市測(cè)繪院 1∶500地形數(shù)據(jù)以EPS數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)，圖形數(shù)據(jù)的分層、分色及編碼均采用國(guó)家或行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 面積統(tǒng)計(jì)

以湖州市湖東西區(qū)某塊地形圖數(shù)據(jù)為例，對(duì)房屋面積統(tǒng)計(jì)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行展示。根據(jù)需要，統(tǒng)計(jì)的房屋類型主要包括建成房屋、簡(jiǎn)易房屋、建筑中房屋、有墻(無(wú)墻)的棚房、廊房、飼養(yǎng)場(chǎng)、廁所和廟宇等，對(duì)于有陽(yáng)臺(tái)的建成房屋需將陽(yáng)臺(tái)面積并入相應(yīng)的房屋面積中去，帶閣樓的房屋需在統(tǒng)計(jì)表格中反映出來(lái)。

(1)提取房屋面。該步驟可借助EPS軟件完成，即在軟件中通過(guò)各房屋類型的編碼過(guò)濾出來(lái)所有房屋面，并將其作為單獨(dú)的房屋面文件進(jìn)行存儲(chǔ)。

(2)疊加影像。將提取的房屋面和 0.2 m分辨率的DOM數(shù)據(jù)一并導(dǎo)入CorelDRAW軟件中，通過(guò)將房屋面數(shù)據(jù)進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)和縮放操作，使之與DOM數(shù)據(jù)重合，然后可進(jìn)行房屋數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性的檢查，如圖2所示。

圖2 地形圖與DOM數(shù)據(jù)的疊加處理

(3)房屋面及其附屬物面積屬性賦值。此步驟通過(guò)編寫EPS腳本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，由于EPS軟件中房屋和陽(yáng)臺(tái)的面積和編碼默認(rèn)情況下屬于基本屬性，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行輸出，因此需要先將各房屋和陽(yáng)臺(tái)的面積轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展屬性。對(duì)于陽(yáng)臺(tái)面積，需要將其賦給對(duì)應(yīng)的房屋面，為了實(shí)現(xiàn)此功能，腳本語(yǔ)言的設(shè)計(jì)思想是以每個(gè)陽(yáng)臺(tái)的幾何中心為原點(diǎn)，一定的距離為半徑，搜索附近的建成房屋，并將其面積加到距離最近的建成房屋面積里。對(duì)于帶閣樓的房屋，由于在地形圖中閣樓信息以注記的形式表示在房屋面內(nèi)，所以在腳本語(yǔ)言中可以通過(guò)查找每個(gè)閣樓注記外圍的建成房屋面，然后將閣樓注記符號(hào)“G”添加到房屋面擴(kuò)展屬性的某個(gè)字段內(nèi)。賦值完的房屋面的擴(kuò)展屬性是以數(shù)據(jù)庫(kù)表的形式存在的，該表記錄了每個(gè)待統(tǒng)計(jì)房屋面的屬性和面積，如圖3所示。

圖3房屋面的擴(kuò)展屬性表

以下是本項(xiàng)目中的EPS腳本部分源代碼，主要實(shí)現(xiàn)房屋陽(yáng)臺(tái)的層數(shù)及面積的提取。

For i = 0 To geocount - 1 'geocount為陽(yáng)臺(tái)總數(shù)，遍歷所有的陽(yáng)臺(tái)

YangTaiid = SSProcess.GetSelGeoValue(i，"SSObj_ID") '獲取陽(yáng)臺(tái)ID

SSProcess.GetObjectFocusPoint YangTaiid，x，y '獲取陽(yáng)臺(tái)焦點(diǎn)

ids = SSProcess.SearchNearObjIDs(x，y，1.8，2，"3103013"，0) '搜索陽(yáng)臺(tái)1.8米范圍內(nèi)的房屋面

If ids <> "" Then '獲取最近房屋面的ID

pos = InStr(ids，"，")

If pos > 0 Then

FushuwuID = Mid(ids，1，pos - 1)

Else

FushuwuID = ids

End If

lyrnum = SSProcess.GetObjectAttr(FushuwuID，"[OGLAYER]") '獲取房屋的層數(shù)

OrgBuildArea = SSProcess.GetObjectAttr(FushuwuID，"[NAME]") '獲取房屋的現(xiàn)有陽(yáng)臺(tái)面積

SSProcess.SetObjectAttr YangTaiid，"[OGLAYER]"，lyrnum '根據(jù)房屋層數(shù)設(shè)置陽(yáng)臺(tái)層數(shù)

YangTaiBaseArea = SSProcess.GetObjectAttr(YangTaiid，"[BASEAREA]") '獲取陽(yáng)臺(tái)面積

If IsNumeric(OrgBuildArea) Then '判斷是否有多個(gè)陽(yáng)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)陽(yáng)臺(tái)面積的累加

tmpAllYangTaiBaseArea = CDbl(OrgBuildArea) + CDbl(YangTaiBaseArea)

Else

tmpAllYangTaiBaseArea = YangTaiBaseArea

End If

SSProcess.SetObjectAttr FushuwuID，"[NAME]"，tmpAllYangTaiBaseArea '設(shè)置房屋的現(xiàn)有陽(yáng)臺(tái)面積

End If

Next

(4)面積統(tǒng)計(jì)出表。采用C#語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)房屋面擴(kuò)展屬性表數(shù)據(jù)向Excel表文件(如圖4所示)的輸出，Excel表中的每一行對(duì)應(yīng)一條房屋記錄，每條數(shù)據(jù)記錄輸出到表的屬性主要包括編碼、名稱、結(jié)構(gòu)、層數(shù)、陽(yáng)臺(tái)面積、基底面積和閣樓等，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行面積的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，其中基底總面積為房屋的單層基底面積和陽(yáng)臺(tái)面積之和，建筑總面積為各層的房屋基底總面積之和，分類統(tǒng)計(jì)項(xiàng)為同一編碼的房屋面積總和，建筑面積合計(jì)項(xiàng)為所有編碼的房屋面積總和。

圖4 房屋面積統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以湖州市湖東西區(qū)現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目為例，探討了城市大比例地形圖在房屋面積統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用。整個(gè)流程簡(jiǎn)明清晰，結(jié)果簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確，對(duì)于決策者快速掌握統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)房屋現(xiàn)狀情況具有較大幫助?？v觀整個(gè)統(tǒng)計(jì)流程，地形圖的現(xiàn)勢(shì)性關(guān)乎最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此地形數(shù)據(jù)的外業(yè)采集與核對(duì)工作尤為重要。城市地形圖中除了建筑房屋數(shù)據(jù)外，還包含豐富的水系和植被數(shù)據(jù)，通過(guò)類似技術(shù)手段，可相應(yīng)獲取到城市水域和綠地信息，對(duì)開(kāi)展市情普查統(tǒng)計(jì)分析工作具有一定的實(shí)用價(jià)值。

[1] 徐薇. 淺談測(cè)繪技術(shù)在房屋拆遷中的應(yīng)用[J]. 城市勘測(cè)，2010(S1)：119～120.

[2] 沈雨，李益進(jìn)，秦志涯等. 測(cè)繪數(shù)據(jù)在拆遷統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 城市勘測(cè)，2007(6)：38～39.

[3] 廖維榮. 分類房屋面積自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 無(wú)線互聯(lián)科技，2015(8)：54～55+57.

[4] 楊澤運(yùn)，康家銀，趙廣東. 利用Quick Bird全色遙感影像更新城市大比例尺地形圖[J]. 測(cè)繪工程，2005(2)：29～31.

[5] EPS2008地理信息工作站使用說(shuō)明書[R]. 北京清華山維新技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，2010.

[6] 行李洋，黨軍勇，張?jiān)挛? 淺談EPS2012在1∶2 000地形圖修測(cè)更新中的應(yīng)用[J]. 測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2016(3)：47～48.

[7] 徐中華，劉萬(wàn)華，余成江. 清華山維一體化軟件EPS腳本語(yǔ)言的應(yīng)用[J]. 城市勘測(cè)，2007(6)：88～90.