面向多源數(shù)據(jù)的土地勘測定界圖幅輸出方法的研究

管紅龍， 劉肇仁

(湖南化工地質(zhì)工程勘察院有限責任公司，湖南 長沙 410004)

1 前言

隨著城市建設規(guī)模的不斷擴大以及國家土地審查部門對土地管理制度的不斷加強，土地勘測定界測繪在國家相關部門對土地使用的決策過程中起到了不可或缺的作用。勘測定界是根據(jù)土地開發(fā)及利用規(guī)劃等工作需要，實地調(diào)繪土地利用現(xiàn)狀、界定土地使用范圍、測定界址位置，計算用地面積，為國土資源行政主管部門用地審批和地籍管理等提供科學、準確的基礎資料而進行的技術服務性工作。目前我市的土地利用現(xiàn)狀底圖由MapGIS軟件制作，土地利用總體規(guī)劃底圖由ArcGIS軟件制作，在土地勘測定界制圖過程中利用相應軟件進行添加注記、線等要素并進行相應屬性編輯等操作。因為兩種不同格式數(shù)據(jù)不兼容的原因，對上述制圖過程中的操作必須分別在MapGIS和ArcGIS中進行，因此造成在制作土地利用總體規(guī)劃圖及土地利用現(xiàn)狀圖的過程中操作步驟繁瑣、界面切換頻繁等一系列弊端，極大影響了生產(chǎn)效率。對這些系統(tǒng)使用的單位來說，僅需要使用系統(tǒng)里面少量的簡單功能卻花費大量資金購買兩套專業(yè)GIS制圖軟件，在經(jīng)濟方面來說也是很不劃算的。

本系統(tǒng)通過集成ArcGIS Engine、MapGIS Objects和Visual Studio，完成統(tǒng)一平臺的建立，實現(xiàn)了將兩種不同數(shù)據(jù)源、不同結構的數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一在同一系統(tǒng)下進行輸入、編輯及輸出的過程。通過高集成性、優(yōu)化操作步驟等，解決了作業(yè)員在制圖過程中需切換不同軟件進行編輯的繁瑣操作，達到簡化目的的同時提高了作業(yè)員的時效性，并減少項目開支。

2 概述

2.1 ArcGIS Engine的概述

ArcGIS Engine是美國Esri公司推出的用于開發(fā)C/S架構地理信息系統(tǒng)應用軟件的工具包，用于構建定制應用的一個完整的嵌入式的GIS組件庫。ArcGIS Engine提供了完善的地圖制圖及數(shù)據(jù)處理功能，還提供了空間分析等功能，使開發(fā)人員能夠快速、方便地開發(fā)出自定義的從簡單到復雜不同繁簡程度的GIS桌面應用程序?；贏rcGIS Engine開發(fā)的應用不同于傳統(tǒng)的基于應用軟件的插件式單純二次開發(fā)，開發(fā)后的地理信息應用軟件能夠脫離原有的ArcGIS桌面應用軟件獨立運行。

2.2 MapGIS Objects的概述

MapGIS地理信息系統(tǒng)是由武漢中地數(shù)碼科技有限公司在經(jīng)過十多年數(shù)字制圖技術軟件開發(fā)的基礎上，開展GIS系統(tǒng)應用研究工作開發(fā)而來的，是當今流行的組件式GIS開發(fā)軟件。它提供了豐富的二次開發(fā)手段，其中包括MFC類庫類、API函數(shù)庫和組件開發(fā)庫。MapGIS Object是一組地圖軟件的組件(ActiveX控件)，提供了一套功能強大而全面的帶有.NET Framework控件的程序集，包括地圖可視化控件、三維場景控件、MapGIS基礎工具控件等，具有地圖操作、查詢、編輯、空間分析以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等GIS功能，能夠利用它在普通的編程語言(如VB、C#)上聯(lián)合使用其它軟件去實現(xiàn)地圖與用戶信息的聯(lián)系。

2.3 其它相關技術的概述

本輸出系統(tǒng)采用C#語言在.NET平臺進行二次開發(fā)。C#是一門由微軟公司開發(fā)小組運行于.NET Framework之上面向?qū)ο?、平臺獨立、類型安全的高級程序設計語言。由C和C++衍生出來具有安全、穩(wěn)定、簡單、優(yōu)雅等特點的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，它能夠使程序員快速地開發(fā)出滿足客戶要求的應用程序。Microsoft .NET Framework是用于Windows的新托管代碼編程模型，由通用語言運行時(CLR)加強的安全規(guī)則。

利用C#與ArcGIS開發(fā)組件ArcGIS Engine和MapGIS開發(fā)組件一起開發(fā)出符合需要功能的系統(tǒng)可以很大程度提高作業(yè)員的作業(yè)效率，縮短多軟件不銜接造成的不必要耗時，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高測繪服務質(zhì)量，滿足現(xiàn)代化高效、高質(zhì)、高服務的要求。

3 系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)設計原則

本系統(tǒng)嚴格依據(jù)可靠性原則、規(guī)范性原則、可移植性原則、高效率原則和可擴展性五大原則進行設計開發(fā)。

(1)可靠性原則：在數(shù)據(jù)處理過程中采用避錯設計、改錯設計及容錯設計的設計理念，極大增強系統(tǒng)避免故障發(fā)生的能耐力，且系統(tǒng)具有一定的解脫故障和排除故障的能力；(2)規(guī)范性原則：依據(jù)國家相關標準設計；(3)可移植性原則：在設計過程中采用獨立的模塊化設計，按照功能分類，功能相關性越大、結合越緊密的歸為同一類或組件，各模塊各司其職，增加代碼的重用性；(4)高效率原則：采用精心優(yōu)化和簡化的代碼和高效的算法使軟件的整體運行效率比較高；(5)實用性原則：緊密結合生產(chǎn)實際需要，系統(tǒng)界面簡潔干凈、操作簡單易用；(6)可擴展原則：系統(tǒng)采用模塊化設計且預留有相關功能接口，由實際需要可在本系統(tǒng)擴展其他相應功能，也可經(jīng)適當修改將本系統(tǒng)移植到其他軟件上應用。

3.2 系統(tǒng)開發(fā)步驟

利用組件開發(fā)土地利用圖幅輸出系統(tǒng)平臺主要有以下3個步驟：

(1)選擇系統(tǒng)的開發(fā)計算機語言及工具平臺，本系統(tǒng)編寫語言采用具有簡單、現(xiàn)代、通用特點以及面向?qū)ο蟮腃#，編寫工具平臺為Visual Studio 2010版；(2)將使用到的MapGIS組件、ArcGIS組件及公共控件引用到應用程序中；(3)調(diào)用MapGIS組件、ArcGIS組件及公共控件的屬性和方法完成系統(tǒng)的基本功能。

4 土地勘測定界圖幅輸出系統(tǒng)

系統(tǒng)可分別將不同格式的土地利用總體規(guī)劃圖(SHP格式)和土地利用現(xiàn)狀圖(MagGIS格式)輸入、編輯修改數(shù)據(jù)及輸出符合相關國家標準的測繪成果圖幅。

4.1 系統(tǒng)框架

ArcGIS和MapGIS提供的二次開發(fā)庫均是基于.NET Framework的程序集，必須有.NET框架的支撐才能運行，系統(tǒng)開發(fā)層次構架如圖1所示。

圖1 土地勘測定界圖幅輸出系統(tǒng)開發(fā)層次構架圖

4.2 功能實現(xiàn)

圖幅輸出系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能主要有數(shù)據(jù)輸入輸出、圖層控制、屬性查詢、地圖注記標注、點線面編輯以及各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。

(1)數(shù)據(jù)輸入輸出：本系統(tǒng)中支持輸入土地利用總體規(guī)劃圖中的ArcGIS數(shù)據(jù)的mxd格式以及SHP格式數(shù)據(jù)，也支持輸入土地利用現(xiàn)狀圖的MapGIS數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)輸出部分包括導出圖片(JPEG格式)和直接打印兩部分，導出的圖片可以簡化審查者無紙化的審查過程。

(2)圖層控制：系統(tǒng)將所有地圖要素劃分為層，用戶可以同時打開顯示所有圖層，或者根據(jù)需要打開所選圖層，提供了可視化的圖層控制，根據(jù)需要可以打開或關閉圖層，也可以調(diào)整圖層的疊放順序。土地審批成果層包括區(qū)界圖、政府駐地、市界、地類圖斑、四至等。

(3)地圖注記標注：支持根據(jù)作業(yè)者的需要將該土地的項目名稱、建設單位及用地面積按照國標規(guī)定的字體及顏色標注在圖上。

(4)點線面編輯：支持分別添加、刪除ArcGIS格式和MapGIS格式的點線面數(shù)據(jù)，同時支持對相應數(shù)據(jù)的屬性修改，如修改點線面的形狀、顏色及線寬等。

(5)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：支持將不同格式的GIS數(shù)據(jù)進行兩兩轉(zhuǎn)換，如將ArcGIS的SHP數(shù)據(jù)或AutoCAD的DXF數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MapGIS數(shù)據(jù)，以及將AutoCAD的DXF數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ArcGIS的SHP數(shù)據(jù)。

5 結語

在編制勘測定界測繪成果中的ArcGIS數(shù)據(jù)的土地利用總體規(guī)劃圖以及MapGIS數(shù)據(jù)的土地利用現(xiàn)狀圖時，需分別在兩個軟件中進行圖形編制及整飾，造成了的工作效率低下、耗時耗力耗財?shù)谋锥?。為解決這一問題，本系統(tǒng)通過集成ArcGIS Engine、MapGIS Objects和Visual Studio實現(xiàn)了將多源數(shù)據(jù)的輸入、編輯及輸出等一系列制圖操作過程集成到了同一系統(tǒng)平臺。本系統(tǒng)不僅具有簡單、方便易操作、內(nèi)存資源占用少、兼容性強等特點，同時具有將多種格式數(shù)據(jù)互相轉(zhuǎn)換的功能，實現(xiàn)了由不同軟件制作的不同格式數(shù)據(jù)在同一軟件操作的功能。本系統(tǒng)可在我國各勘測規(guī)劃公司、國土規(guī)劃等管理部門應用，不僅節(jié)省了操作人員、審批人員在不同軟件切換的時間，而且為應用單位節(jié)省了軟件開支。