基于FME的農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍測繪數(shù)學(xué)精度檢查數(shù)據(jù)處理

丁恒黎，汪堯峰，柯鼎華

(1.浙江廣盛環(huán)境建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 舟山 316000； 2.舟山市自然資源測繪設(shè)計中心，浙江 舟山 316021)

農(nóng)村不動產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查是第三次國土調(diào)查工作的重要組成部分。由于農(nóng)村權(quán)籍調(diào)查項目時間緊、任務(wù)重，能夠高效地開展數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查工作顯得尤為重要[1]。FME(Feature Manipulate Engine)由FME Workbench、FME Universal Translator等六大模塊組成，是加拿大Safe Software公司推出的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)[2]。FME根據(jù)新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換理念“語義轉(zhuǎn)換”進(jìn)行工作，對于讀寫、存儲、處理和轉(zhuǎn)換各種空間數(shù)據(jù)提供了一套完整的訪問空間數(shù)據(jù)的解決方案[3]，可以快速、高質(zhì)量、多需求地進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理工作[4]。利用FME軟件所提供的轉(zhuǎn)換器，根據(jù)數(shù)據(jù)處理需求搭建模板可以實現(xiàn)流程化處理和批量處理，可以準(zhǔn)確快速地批量處理權(quán)籍測繪檢查數(shù)據(jù)，大大節(jié)省工作時間和人力物力投入，對于質(zhì)檢效率和項目生產(chǎn)效率的提高作用明顯。

1 權(quán)籍測繪質(zhì)量檢查

權(quán)籍測繪工作是利用工程測量的技術(shù)方法，為整個調(diào)查項目提供1:500權(quán)籍地形圖。如今，大比例尺地形圖的測量和制作已全部采用數(shù)字化測圖技術(shù)生產(chǎn),由于房地一體確權(quán)項目對測繪精度要求較高，在實際工作中一般利用GNSS-RTK布設(shè)測定圖根控制點，利用全站儀測量房屋碎部點并配合鋼尺或測距儀量取邊長，然后,進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)字化繪圖[5]。質(zhì)量檢查時，除了需要檢查圖根控制點精度外，還需檢查數(shù)學(xué)精度，主要包括坐標(biāo)系統(tǒng)選擇的正確性、碎部點平面位置中誤差、碎部點間相對位置中誤差等[6]。農(nóng)村房地一體確權(quán)精度標(biāo)準(zhǔn)一般按照《房產(chǎn)測量規(guī)范》二級要求執(zhí)行。

2 質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)處理

2.1 圖根控制點精度檢查

按照相關(guān)規(guī)范要求，權(quán)籍地形圖的圖根控制點測定采用測地型GNSS-RTK獨立觀測2測回，利用同精度檢測方式進(jìn)行質(zhì)量檢查，內(nèi)業(yè)通過把檢查點位的原測坐標(biāo)值和檢查坐標(biāo)值進(jìn)行對比計算，剔除粗差后進(jìn)行中誤差統(tǒng)計。利用常規(guī)的復(fù)制和粘貼方法在Excel中對應(yīng)檢查點位的兩種坐標(biāo)值費時費力，使用FME可以快速地達(dá)到此目的。

制作模板如圖1所示，添加2個讀模塊分別用于選擇Excel格式的檢查數(shù)據(jù)和原測數(shù)據(jù)，并用VertexCreator轉(zhuǎn)換器分別將兩種數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化;利用NeighborFinder轉(zhuǎn)換器的臨近查找功能使原測數(shù)據(jù)與檢查數(shù)據(jù)對應(yīng)，由于該轉(zhuǎn)換器會忽略候選數(shù)據(jù)的高程值，使用FeatureMerger轉(zhuǎn)換器把原測數(shù)據(jù)的高程值掛接到當(dāng)前屬性中[7];再使用AttributeCreator轉(zhuǎn)換器進(jìn)行所需屬性創(chuàng)建，最后，添加寫模塊輸出Excel格式數(shù)據(jù),如表1所示，即可進(jìn)行人工剔除粗差點等操作進(jìn)而進(jìn)行中誤差統(tǒng)計計算。

圖1 圖根控制點檢查數(shù)據(jù)處理模板

2.2 房屋碎部點平面精度檢查

房屋碎部點坐標(biāo)采用全站儀極坐標(biāo)法采集，外業(yè)檢查采用同精度散點法檢測方式，內(nèi)業(yè)對比計算平面坐標(biāo)差值，剔除粗差后進(jìn)行中誤差統(tǒng)計。制作模板如圖2所示，添加2個讀模塊分別用于選擇檢查碎部點文件和測量碎部點圖層。本模板利用讀模塊設(shè)置把檢查點文件矢量化，比利用VertexCreator轉(zhuǎn)換器進(jìn)行矢量化更加簡潔高效。由于房屋碎部點坐標(biāo)不要求高程信息，僅利用NeighborFinder臨近查找轉(zhuǎn)換器根據(jù)空間位置把原測數(shù)據(jù)與檢查數(shù)據(jù)對應(yīng)即可。后面步驟不再贅述，輸出示例數(shù)據(jù)成果如表2所示。

圖2 房屋碎部點檢查數(shù)據(jù)處理模板

表2 房屋碎部點檢查模板輸出數(shù)據(jù)表

2.3 房屋碎部點相對精度檢查

根據(jù)權(quán)籍測量技術(shù)要求，在數(shù)學(xué)精度檢查時采用邊長勘丈的方法檢測房屋碎部點相對位置精度。在外業(yè)檢查時利用鋼尺或手持測距儀現(xiàn)場測量一定比例且具有代表性的房屋邊長并做記錄，通過實測邊長和碎部點坐標(biāo)反算邊長作差比較和統(tǒng)計數(shù)學(xué)精度。根據(jù)房角點精度按照房產(chǎn)規(guī)范二級執(zhí)行的要求，超過50 m的房角點間距中誤差和限差分別為±0.05 m和±0.10 m，50 m以內(nèi)則按照式(1)計算限差[8]。

ΔD=±(mj+0.02mjD)

(1)

式中，ΔD為界址點坐標(biāo)計算的邊長與實量邊長較差的限差；mj為相應(yīng)等級界址點的點位中誤差，在此取房產(chǎn)二級規(guī)定值±0.05；D為相鄰界址點間的距離。公式中變量單位均為m。

由于農(nóng)村房屋邊長小于50 m情況居多，按照式(1)列算出各邊長段限差要求如表3所示。不同值段的房屋邊長限差要求不同，利用FME快速整理數(shù)據(jù)的模板如圖3所示。通過讀模塊1選擇房屋地形圖JMD層數(shù)據(jù)，利用Chopper和AttributeCreator轉(zhuǎn)換器分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換線操作和計算線段邊長，同時利用Counter轉(zhuǎn)換器進(jìn)行房屋和邊長標(biāo)識，利用AttributeRounder轉(zhuǎn)換器進(jìn)行邊長計算數(shù)據(jù)的取位操作。通過讀模塊2選擇勘丈房屋邊長數(shù)據(jù)注記圖層，利用Counter轉(zhuǎn)換器標(biāo)識房屋邊長，利用AttributeExposer轉(zhuǎn)換器暴露注記屬性，利用Tester轉(zhuǎn)換器確保注記值大于0為邊長值，再利用BoundingBoxReplacer和CenterPointReplacer轉(zhuǎn)換器組合獲取勘丈邊長注記的中心點位置。通過NeighborFinder轉(zhuǎn)換器使邊長注記和房屋邊對應(yīng)實現(xiàn)臨近查找，再利用AttributeCreator轉(zhuǎn)換器根據(jù)表3中幾種不同的情況制作判斷條件，并利用Tester轉(zhuǎn)換器判斷檢測邊長是否超限[9-10]。

表3 50 m以內(nèi)邊長段限差計算表

圖3 邊長勘丈檢查數(shù)據(jù)處理模板

利用3個FeatureMerger轉(zhuǎn)換器分別對超限邊長、超限邊長注記和超限房屋實現(xiàn)與條件判斷前數(shù)據(jù)的掛接，達(dá)到篩選出符合條件數(shù)據(jù)的目的。添加三個寫模塊分別建立三種要素的獨立圖層存儲在同一個DWG圖形中，輸出DWG成果如圖4所示。另外，添加讀模塊導(dǎo)出全部檢查數(shù)據(jù)和原測數(shù)據(jù)對比等信息的Excel表格。

圖4 邊長勘丈檢查模板輸出DWG圖形

2.4 多數(shù)據(jù)批量處理

前文提供的模板均只能處理單個數(shù)據(jù)文件，對于多個文件的批量處理，F(xiàn)ME平臺提供了兩種方法：第一種方法可以利用“運行”菜單的“批量配置”功能，根據(jù)畫布中現(xiàn)有模板來創(chuàng)建批量轉(zhuǎn)換向?qū)?，選擇需處理數(shù)據(jù)的總文件夾進(jìn)行批處理；第二種方法是利用Directory and File Pathnames格式讀模塊和WorkspaceRunner轉(zhuǎn)換器進(jìn)行，前者用于選取源數(shù)據(jù)，后者利用選取FME工作空間和設(shè)置工作空間參數(shù)實現(xiàn)參數(shù)傳遞來進(jìn)行數(shù)據(jù)批處理，如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)批處理模板

3 結(jié)論與展望

權(quán)籍測繪質(zhì)量檢查是一項嚴(yán)肅認(rèn)真的工作，數(shù)學(xué)精度檢查是測繪數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的重要內(nèi)容之一。本文介紹了利用FME軟件平臺快速處理權(quán)籍圖數(shù)學(xué)精度檢查數(shù)據(jù)的技術(shù)方法，并提供了圖根控制點精度檢查、房屋碎部點平面精度檢查和相對位置精度檢查數(shù)據(jù)整理及批處理模板，對類似數(shù)據(jù)的處理具有很好的參考和借鑒意義。同時，為測繪地理信息技術(shù)人員應(yīng)用FME進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作提供一定的幫助。另外，在FME中可以通過轉(zhuǎn)換器調(diào)用Python腳本來彌補(bǔ)自身的不足，兩者結(jié)合在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用問題值得深入地研究。