利用ArcGIS Model Builder快速完成拓?fù)錂z查的方法

劉懷

（廣東省地圖院，廣東廣州 510030）

1.Model Builder

ArcGIS Model Builder平臺(tái)（見(jiàn)圖1）可將一系列ArcToolbox（地理處理工具）串聯(lián)起來(lái)，將前一個(gè)工具的輸出結(jié)果直接作為下一個(gè)工具的輸入，實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫銜接”式的一個(gè)高效工作流，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理[1]。同時(shí)，Model Builder作為ArcGIS系統(tǒng)內(nèi)置的二次發(fā)開(kāi)平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)處理有較高的兼容性和穩(wěn)定性，相比于其他第三方軟件平臺(tái)，具有免安裝、簡(jiǎn)單易懂、易于共享等優(yōu)勢(shì)。

圖1 Model Builder窗口

2.構(gòu)建思路

2.1 拓?fù)浞椒?/h3>

常規(guī)的人工拓?fù)錂z查步驟：新建數(shù)據(jù)庫(kù)>新建要素?cái)?shù)據(jù)集>向數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入矢量數(shù)據(jù)>在數(shù)據(jù)集新建拓?fù)湮募?向拓?fù)渲刑砑右仡?lèi)>添加拓?fù)湟?guī)則>拓?fù)潋?yàn)證>導(dǎo)出拓?fù)溴e(cuò)誤。由此可見(jiàn)，通過(guò)人工操作的方法完成拓?fù)錂z查需要的步驟繁多，且往往需要反復(fù)多次。通過(guò)模型構(gòu)建，只需要完成一次即可多次應(yīng)用[3]。

2.2 模型思路

模型的構(gòu)建流程與和人工處理的流程有些相似，其整體流程如圖3所示。在Data Management Tools（數(shù)據(jù)管理工具）中調(diào)用拓?fù)湎盗泄ぞ?，如圖2所示。新建數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建要素?cái)?shù)據(jù)集，在要素?cái)?shù)據(jù)集中創(chuàng)建拓?fù)湮募?，在拓?fù)湮募刑砑右仡?lèi)和拓?fù)錂z查規(guī)則，之后進(jìn)行驗(yàn)證拓?fù)?，最后將拓?fù)湮募械腻e(cuò)誤記錄導(dǎo)出[2]。

圖2 拓?fù)湎盗泄ぞ?/p>

圖3 拓?fù)淠Ｐ蜆?gòu)建思路

3.構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 穩(wěn)定的運(yùn)行空間

穩(wěn)定的運(yùn)行空間是拓?fù)錂z查的首要條件。拓?fù)湮募膭?chuàng)建和管理必須在要素?cái)?shù)據(jù)集中進(jìn)行。由于矢量數(shù)據(jù)的格式多樣（shape file、gdb、dataset），為增強(qiáng)模型的性能，可在計(jì)算機(jī)的其他位置（如C:）自主創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及要素?cái)?shù)據(jù)集作為主要運(yùn)行空間，將矢量數(shù)據(jù)導(dǎo)入其中進(jìn)行拓?fù)錂z查，確保后續(xù)的流程能正常執(zhí)行。需要注意的是，臨時(shí)要素?cái)?shù)據(jù)集的坐標(biāo)參數(shù)應(yīng)與矢量數(shù)據(jù)保持一致，避免因坐標(biāo)環(huán)境差異而導(dǎo)致拓?fù)涫　?/p>

3.2 設(shè)置模型參數(shù)

為方便實(shí)現(xiàn)多戶(hù)共享機(jī)制，滿(mǎn)足不同用戶(hù)的個(gè)性化需要，提升用戶(hù)界面的人性化設(shè)計(jì)，可將“輸入數(shù)據(jù)”和“拓?fù)溆涗涊敵鑫恢谩倍荚O(shè)置為模型參數(shù)，方便用戶(hù)靈活選擇待檢數(shù)據(jù)。為進(jìn)一步優(yōu)化，可根據(jù)實(shí)際需要將“拓?fù)淙莶睢痹O(shè)置為可選模型參數(shù)，用戶(hù)可自主調(diào)整。

3.3 過(guò)濾幾何類(lèi)型

在參數(shù)過(guò)濾器限制輸入的矢量數(shù)據(jù)幾何類(lèi)型，如圖4所示。主要用于輔助判斷輸入數(shù)據(jù)的幾何類(lèi)型與拓?fù)湟?guī)則的對(duì)應(yīng)關(guān)系是否合理，避免因矢量數(shù)據(jù)的幾何類(lèi)型與拓?fù)湟?guī)則相矛盾而導(dǎo)致拓?fù)涫?。例如，拓?fù)湟?guī)則為“面要素不能重疊”，則輸入的矢量數(shù)據(jù)必須為“面要素”，否則，模型在運(yùn)行過(guò)程中將報(bào)出錯(cuò)誤，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。

圖4 過(guò)濾幾何類(lèi)型

4.模型構(gòu)建

按照拓?fù)淠Ｐ偷臉?gòu)建思路，整個(gè)拓?fù)淠Ｐ涂煞譃槿蟛糠?，如圖5所示。

圖5 拓?fù)淠Ｐ蜆?gòu)建流程

（1）創(chuàng)建工作空間。這部分是模型構(gòu)建的基礎(chǔ)部分。通過(guò)自主新建地理數(shù)據(jù)庫(kù)及要素?cái)?shù)據(jù)集來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，并用“創(chuàng)建空間參考”工具實(shí)現(xiàn)要素?cái)?shù)據(jù)集與矢量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)參數(shù)一致。

（2）拓?fù)錂z查。也是整個(gè)模型的核心部分。在要素?cái)?shù)據(jù)集位置進(jìn)行創(chuàng)建拓?fù)湮募?、添加矢量要素、配置拓?fù)湟?guī)則、驗(yàn)證拓?fù)涞纫幌盗型負(fù)湎嚓P(guān)工具的搭建。這里要注意的是，拓?fù)湟?guī)則和矢量數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系要合理正確。

（3）導(dǎo)出拓?fù)溆涗?。將完成?yàn)證后的拓?fù)湮募?dǎo)出錯(cuò)誤記錄，導(dǎo)出的記錄分為3個(gè)圖層，分別是point（點(diǎn)）、pline（線）、poly（面），對(duì)應(yīng)3種不同的問(wèn)題類(lèi)型。

5.模型實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證

5.1 工具界面

“輸入數(shù)據(jù)”和“拓?fù)溆涗涊敵鑫恢谩?設(shè)置好模型參數(shù)后，打開(kāi)工具界面便能看到參數(shù)框，如圖6所示。

圖6 工具界面

（1）輸入數(shù)據(jù)。選擇需要檢查的矢量數(shù)據(jù)。

（2）拓?fù)溆涗涊敵鑫恢谩?dǎo)出拓?fù)溴e(cuò)誤的位置，一般選擇GDBMDB文件夾。

5.2 應(yīng)用實(shí)例

在開(kāi)展粵東地區(qū)的全民所有自然資源資產(chǎn)（土地資源）清查項(xiàng)目中，便應(yīng)用了此方法對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)錂z查。以某縣級(jí)不動(dòng)產(chǎn)登記的宗地?cái)?shù)據(jù)為例，該縣宗地?cái)?shù)據(jù)共有5113個(gè)圖斑，要求圖斑之間不能互相重疊覆蓋，采用“不能重疊（面）”的拓?fù)湟?guī)則對(duì)宗地矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。

實(shí)驗(yàn)通過(guò)人工操作和拓?fù)淠Ｐ凸ぞ邇煞N方式分別對(duì)此宗地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)錂z查，并對(duì)拓?fù)鋯?wèn)題數(shù)量和完成時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表1）。

表1 模型工具和人工操作的對(duì)比統(tǒng)計(jì)

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，兩種方法的拓?fù)鋯?wèn)題數(shù)量及位置一致，在完成時(shí)間方面，工具運(yùn)行時(shí)間7.04s，熟練的人工操作約3min，由此可見(jiàn)，通過(guò)模型工具方法的處理效率遠(yuǎn)勝于人工操作，如圖7所示。

圖7 運(yùn)行完成時(shí)間

6.結(jié)語(yǔ)

利用ArcGIS Model Builder可以更快捷、高效、方便地實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)化拓?fù)錂z查功能[2]。同時(shí)，Model Builder對(duì)技術(shù)人員的編程基礎(chǔ)要求不高，通過(guò)可視化圖形簡(jiǎn)單地調(diào)用一系列地理處理工具就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)矢量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理功能，是一種高級(jí)的數(shù)據(jù)處理方法。通過(guò)Model Builder制作的數(shù)據(jù)處理工具還可以實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)共享，為測(cè)繪一線生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率、控制數(shù)據(jù)質(zhì)量提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案[3]。