基于FME的地籍?dāng)?shù)據(jù)建庫方法研究與應(yīng)用

程朋 曾毅 萬雷 劉嬋

（1.長江空間信息技術(shù)工程有限公司，湖北 武漢 430014；2.湖北地宜土地房地產(chǎn)評估咨詢有限公司，湖北 孝感 432300）

1 引言

地籍調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)是建立包括土地利用、基礎(chǔ)地理、土地權(quán)屬等內(nèi)容，集圖形、屬性等數(shù)據(jù)于一體，互聯(lián)共享的地籍信息。在地籍調(diào)查項(xiàng)目中，矢量數(shù)據(jù)的繪制采用CASS軟件，CASS軟件是基于CAD平臺開發(fā)的一套集地形、地籍、空間數(shù)據(jù)建庫、工程應(yīng)用、土石方算量等功能為一體的軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理采用FME軟件，F(xiàn)ME是空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)，是完整的空間ETL解決方案，通過利用FME軟件對地籍調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)掛接、成果導(dǎo)出等數(shù)據(jù)處理工作，完成數(shù)據(jù)建庫，確保各要素的拓?fù)潢P(guān)系正確，在滿足單層空間數(shù)據(jù)拓?fù)湔_的前提下，檢查相關(guān)要素之間的拓?fù)潢P(guān)系。

2 思路分析

基于FME強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析功能，對宗地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行信息提取、矢量數(shù)據(jù)空間分析，借助不同轉(zhuǎn)換器之間的緊密銜接和優(yōu)化配合，將DWG格式的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為滿足入庫標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)文件。

原始數(shù)據(jù)為CASS的兩個(gè)圖層：JMD與JZD圖層。首先依據(jù)CODE碼區(qū)分地物要素并提取圖層的建筑類型與層數(shù)等信息，利用FME進(jìn)行空間關(guān)系分析，使JMD圖層要素含有宗地號與權(quán)利人信息，同時(shí)對界址進(jìn)行處理；其次對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行提取，并依次計(jì)算幢、面積等，分析前需設(shè)置字典，最后對疊加分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)錂z查、信息掛接、定義坐標(biāo)系等。主要流程如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)換流程

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 信息提取分析

依據(jù)CASS圖形的CODE碼，對DWG格式的宗地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分層[1]，字典如圖2所示，主要分為宗地線層、房屋層、獨(dú)立地物層。為便于層數(shù)分析，將房屋層與獨(dú)立地物層按層數(shù)分為有層數(shù)標(biāo)識類、無層數(shù)標(biāo)識類兩種。砼、磚、混、鐵、木歸到有層數(shù)標(biāo)識類，簡、建、破、架空房屋、牲、廟、廁歸到無層數(shù)標(biāo)識類。

圖2 字典

主屬性提取與賦值受CASS擴(kuò)展屬性順序影響，宗地號等在CASS擴(kuò)展列表里位置不固定[2]，提取擴(kuò)展信息時(shí)需用到循環(huán)，循環(huán)處理如圖3所示，轉(zhuǎn)換器ExpressionEvaluator使列表索引值逐條增加，再用轉(zhuǎn)換器ListIndexer使權(quán)利人與宗地號成為面狀要素屬性。

圖3 循環(huán)處理

3.2 圖形分析

篩選CASS圖形，實(shí)體分組通過CASS CODE模式，只保留相應(yīng)CODE碼。通過FME Data Inspector查看要提取的元素所在列表與索引值，方便提取CASS屬性。將數(shù)據(jù)分為兩組，即宗地線、房屋與獨(dú)立地物。線閉合采用LineCloser轉(zhuǎn)換器，幾何圖形過濾用GeometryFilter轉(zhuǎn)換器[3]。通過AreaCalculator與Tester可創(chuàng)建面積和過濾小面積圖形，AttributeCreator用于創(chuàng)建必要屬性，采用與字典匹配或StringReplacer轉(zhuǎn)換器將CODE碼轉(zhuǎn)房屋中文結(jié)構(gòu)，條件設(shè)置如圖4所示。用AttributeCreator轉(zhuǎn)換器結(jié)合條件申明對結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化，對同宗地號房屋、地物進(jìn)行融合，方便宗地提取主要結(jié)構(gòu)信息和最高層數(shù)信息。Deaggregator可分解可能出現(xiàn)的聚合體。利用轉(zhuǎn)換器Snapper，容差設(shè)置為0.05，撲捉類型設(shè)置為段捕捉，修正了繪圖時(shí)圖形捕捉不到位產(chǎn)生的問題。

圖4 條件設(shè)置

3.3 幢與層數(shù)分析

為實(shí)現(xiàn)房屋分幢，對宗地線進(jìn)行緩沖求取宗地線內(nèi)房屋，先用Bufferer轉(zhuǎn)換器向外緩沖適當(dāng)距離，與房屋、獨(dú)立地物圖層疊加分析，再用SpatialRelator轉(zhuǎn)換器[4]，執(zhí)行條件為相交，結(jié)合Tester轉(zhuǎn)換器排除非宗地線內(nèi)房屋與獨(dú)立地物，此時(shí)房屋層字段隸屬宗地、房屋編號、房屋層數(shù)、房屋結(jié)構(gòu)、占地面積均可獲取。宗地內(nèi)房屋用Dissolver轉(zhuǎn)換器，對同宗地號相鄰房屋、獨(dú)立地物進(jìn)行融合，構(gòu)成房屋列表，關(guān)鍵點(diǎn)在于分組選擇，融合后需重新疊加分析，用Counter轉(zhuǎn)換器進(jìn)行幢編號。用ListRangeExtractor轉(zhuǎn)換器提取宗地主要結(jié)構(gòu)與最高層數(shù)，對列表提取最大值與最小值，主要結(jié)構(gòu)提取也類似，轉(zhuǎn)換器設(shè)置如圖5所示。

圖5 轉(zhuǎn)換器設(shè)置

3.4 拓?fù)浞治?/h3>

圖形拓?fù)涫菆D形檢查的重要一環(huán)，Snapper轉(zhuǎn)換器不能解決所有問題，針對房屋與房屋相交、宗地線與宗地線相交、房屋超出宗地線等情況，需進(jìn)一步核查房屋與房屋拓?fù)?、房屋與宗地拓?fù)?、宗地與宗地拓?fù)?，主要用AreaOnAreaOverlayer、SpatialFilter、SpatialRelator轉(zhuǎn)換器[5]，結(jié)合_overlaps壓蓋計(jì)數(shù)屬性判斷拓?fù)淝闆r，并導(dǎo)出拓?fù)湫畔ⅰ?/p>

4 界址分析

使用轉(zhuǎn)換器Chopper提取界址點(diǎn)、線，使JMD圖層要素轉(zhuǎn)為線段（下文統(tǒng)稱JMD_x）用于分析。界址線與JMD_x通過三種空間拓?fù)潢P(guān)系：包含、相等、在之內(nèi)[6]，每條界址線信息列表至少包含一條JMD_x信息。相鄰宗地的界址線信息列表一般包含兩條以上JMD_x信息（如圖6所示），若為借墻，則只有一條JMD_x信息。JMD_x信息的主要內(nèi)容為Cass碼與宗地號。Cass碼用來分類，宗地號用來與界址線宗地號進(jìn)行對比，分清鄰本宗信息，便于內(nèi)中外位置的判斷。

圖6 要素信息

類型與位置判斷需用轉(zhuǎn)換器AttributeRenamer。類型判斷分3種情況：宗地不相鄰，同一位置僅有一條界址線；宗地相鄰，同一位置有2條界址線，僅有一方的界址線設(shè)置依托自己的建筑物；宗地相鄰，同一位置有2條界址線，雙方界址線都依托自己的建筑物。位置判斷要對比界址線與JMD_x的宗地號信息，通過對比宗地號是否相等來判斷界址線位置的內(nèi)中外。第一種情況，內(nèi)中外判斷較為簡單；第二種情況，總計(jì)要考慮8種情形（如圖7所示）；第三種情況，內(nèi)中外判斷與圖7類似，總計(jì)考慮24種情況。如遇共墻問題，在圖上作標(biāo)記，通過空間位置關(guān)系輕松解決特殊情況下界址線類型與位置問題。最終成果如圖8所示。

圖7 其中結(jié)構(gòu)碼對應(yīng)上文分類

圖8 界址成果

5 字段掛接

BSM碼賦值和幢號處理用Counter轉(zhuǎn)換器按宗地號從1開始計(jì)數(shù)，幢號提取以計(jì)數(shù)器名稱設(shè)定為宗地號。面積計(jì)算用AreaCalculator轉(zhuǎn)換器，屬性掛接用FeatureMerger轉(zhuǎn)換器，以宗地號為關(guān)鍵字段與表掛接，主要內(nèi)容為宗地號、權(quán)利人名稱、用途、坐落、證件號等與權(quán)利相關(guān)的文字信息。坐標(biāo)系定義采用Reprojector轉(zhuǎn)換器[7]。圖層字段設(shè)置，按照數(shù)據(jù)庫規(guī)范一對一映射。利用FME寫模塊將SLZD、FW、JZX、FW_QLR三圖一表導(dǎo)入GDB數(shù)據(jù)庫，結(jié)合文字信息，即可滿足數(shù)據(jù)匯交要求。

6 結(jié)束語

FME作為世界領(lǐng)先的空間數(shù)據(jù)交換與共享平臺，在空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)加載、轉(zhuǎn)換、集成、導(dǎo)出、共享方面具有優(yōu)越性。在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)用中，運(yùn)行成果質(zhì)量可靠，準(zhǔn)確性高，且整個(gè)過程效率高，可塑性強(qiáng)，處理過程在圖形數(shù)據(jù)的分析與處理方面通用性很高，驗(yàn)證了FME在地籍?dāng)?shù)據(jù)處理入庫方面的可行性。