基于GIS的地籍測量外業(yè)采集數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體化集成方法研究

摘 要:本文基于筆者多年從事地籍測繪的相關(guān)工作經(jīng)驗，以地籍測繪空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)通過GIS手段集成為研究對象，探討了地籍測繪空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成的內(nèi)涵和優(yōu)越性，分析了基于COM GIS的測繪信息系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)思路，給出了地籍測繪信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)，全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞:地籍測繪信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)

中圖分類號:P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0009-02

引言

地籍測繪是獲取地籍管理數(shù)據(jù)的主要手段，是數(shù)字地籍中空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的重要來源。如果沒有地籍測繪的一體化集成應(yīng)用，其他集成都成了無根之草、無水之木。研究地籍測繪與地籍GIS的一體化集成技術(shù)，對于解決數(shù)字地籍空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的快速獲取、更新，保證地籍業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行具有重要的現(xiàn)實意義。本文提出了基于GIS實現(xiàn)地籍測繪與地籍GIS一體化集成的技術(shù)路線和總體框架。

1 地籍測繪與信息系統(tǒng)一體化

地籍測繪的發(fā)展經(jīng)歷了從手工模式——CAD模式——CAD和GIS混合模式三個階段，目前正向測繪與地籍GIS一體化集成階段發(fā)展。

在手工模式階段，地籍測繪的外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)處理都是依靠手工來完成的，提供成果的主要形式是紙質(zhì)的圖形和表格。此時的地籍信息化的發(fā)展還處于單機(jī)單用戶的MIS階段，地籍測繪在信息系統(tǒng)中的集成主要是通過手工方式將屬性信息錄入MIS系統(tǒng)，圖形成果的利用也只限于發(fā)證時將紙質(zhì)圖形粘貼到證書上作為證書的附頁。

GIS技術(shù)應(yīng)用后，基于圖形進(jìn)行地籍處理的模式(以圖管房)在信息系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，地籍測繪作為GIS圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的重要來源，如何J決速地實現(xiàn)地籍測繪與信息系統(tǒng)的集成成為人們研究的重點(diǎn)，此時地籍測繪開始進(jìn)入CAD＋GIS混合模式階段。在這一階段，基于CAD技術(shù)的地籍測繪仍是主流，可以采用實體編碼技術(shù)和外掛數(shù)據(jù)庫技術(shù)對原有基于CAD系統(tǒng)開發(fā)的地籍測繪系統(tǒng)進(jìn)行改造，以滿足向信息系統(tǒng)和GIS提供信息的需求。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是人們通常采用的方式。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換有兩種方式:一是通過CAD系統(tǒng)本身的交換文件(如AutoCAD的DXF)生成GIS數(shù)據(jù)。這種方式直接簡單，但后期需在GIS系統(tǒng)中進(jìn)行二次處理的工作量極大。這種方式對屬性數(shù)據(jù)的處理無能為力，屬性數(shù)據(jù)還需要在GIS系統(tǒng)中再次進(jìn)行錄入處理。二是通過地籍測繪系統(tǒng)生成的明碼格式的交換文件進(jìn)入GIS系統(tǒng)，這種方式需要編寫專用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，開發(fā)的難度和工作量大，通用性不強(qiáng)。這兩種方式部分解決了地籍測繪與信息系統(tǒng)集成的問題，但具有明顯的局限性。另外，基于CAD系統(tǒng)開發(fā)的地籍測繪系統(tǒng)中極易產(chǎn)生垃圾數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的檢查和清理十分麻煩，影響了集成的效果。

目前地籍信息化的快速發(fā)展特別是數(shù)字地籍的提出，迫切需要研究地籍測繪與信息系統(tǒng)的一體化集成的相關(guān)問題。

2 地籍測繪空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成的內(nèi)涵

地籍測繪與信息系統(tǒng)一體化集成不同于CAD和GIS混合模合下通過文件交換的數(shù)據(jù)共享，它是一種更高層次上的集成。一體化集成應(yīng)包含兩個層次的集成:一是地籍測繪信息采集的集成，二是測繪數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)的集成。地籍測繪信息采集的集成是圖形信息和屬性信息的集成，即地籍測繪中圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化存儲和采集。圖形信息和屬性信息的一體化存儲是GIS有別于CAD系統(tǒng)的一個基本特征。基于CAD模式的地籍測繪系統(tǒng)雖然解決了在計算機(jī)中快速繪圖、編輯和輸出的問題，但由于CAD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的限制，圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相互查詢能力弱，圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一致性維護(hù)比較困難。現(xiàn)有的基于CAD管理圖形和外掛數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織方式應(yīng)向圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化的組織方式轉(zhuǎn)變。

測繪數(shù)據(jù)與地籍GIS的集成是集成的最高層次。當(dāng)前空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)在GIS應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，地籍測繪的最終目的就是要為地籍空間數(shù)據(jù)庫提供一體化的圖屬數(shù)據(jù)并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的更新。因此，從這個意義上講，也可以把這個集成理解為地籍測繪與空間數(shù)據(jù)庫的集成。集成后的效果應(yīng)是地籍外業(yè)測繪、內(nèi)業(yè)處理、成果檢查、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)應(yīng)用的流水化和程序化，數(shù)據(jù)入庫實現(xiàn)信息不需要二次手工處理、入庫前后信息不損失。

地籍測繪與信息系統(tǒng)的一體化集成的最終目標(biāo)是要達(dá)到能夠更快、更好地為地籍信息系統(tǒng)提供滿足GIS應(yīng)用要求的數(shù)振，從這一點(diǎn)上講，也可以將其理解為地籍測繪與地籍GIS的一體化集成。

3 基于GIS的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成的優(yōu)越性

一體化集成的地籍測繪系統(tǒng)可以解決傳統(tǒng)的測繪圖形信息采集與屬性采集分頭進(jìn)行而存在的關(guān)聯(lián)性差、數(shù)據(jù)一致性難以維護(hù)等不足之處，避免了數(shù)據(jù)進(jìn)入信息系統(tǒng)所需的二次加工和處理，提高了數(shù)據(jù)進(jìn)入信息系統(tǒng)的效率和準(zhǔn)確率，可以大大縮短數(shù)據(jù)采集的周期。

一體化集成的地籍測繪系統(tǒng)直接面向數(shù)字地籍GIS需求進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，直接生成符合GIS要求的地籍測繪數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)測繪的CAD數(shù)據(jù)格式與GIS格式之間繁瑣的轉(zhuǎn)換，可直接將數(shù)據(jù)寫入信息系統(tǒng)GIS空間數(shù)據(jù)庫，并提供了直接基于空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的能力，這是傳統(tǒng)的地籍測繪系統(tǒng)難以實現(xiàn)的。一體化集成的測繪系統(tǒng)所具有的數(shù)據(jù)快速入庫和高效更新的能力正是數(shù)字地籍系統(tǒng)所迫切需要的。

4 基于COM GIS的測繪信息系統(tǒng)技術(shù)路線

基于對地籍測繪信息系統(tǒng)的一體化集成內(nèi)涵的分析，本文研究提出了以GIS為核心的總體技術(shù)路線，即:

(1)采用GIS數(shù)據(jù)存儲方式來存儲地籍測繪數(shù)據(jù)，實現(xiàn)地籍圖形信息和地籍屬性信息的一體化存儲;(2)基于組件式GIS平臺進(jìn)行二次開發(fā)編輯和繪圖功能，實現(xiàn)地籍圖形的編輯繪制和屬性信息的錄入;(3)采用空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)地籍測繪與信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)入庫與更新。

地籍測繪任務(wù)分為地籍基礎(chǔ)測繪和地籍項目測繪。地籍基礎(chǔ)測繪的主要內(nèi)容是地籍分幅平面圖。地籍項口測繪的主要內(nèi)容是地籍分丘平面圖、分戶平面圖和房屋共有面積分?jǐn)傆嬎恪榱诉_(dá)到地籍測繪與信息系統(tǒng)一體化集成的日標(biāo)，必須開發(fā)地籍測繪管理系統(tǒng)，以完成地籍測繪成果向數(shù)字地籍空間數(shù)據(jù)庫的入庫和更新。地籍編輯繪圖模塊、測繪儀器聯(lián)接模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和參數(shù)定義模塊是四個子系統(tǒng)的公共功能模塊，在實際編程實現(xiàn)中，這四個公共功能模塊實際上構(gòu)成了一個具有基本測繪功能的程序框架，在框架基礎(chǔ)之上增加地籍測繪分?jǐn)傆嬎愎δ芎偷丶疁y繪成果輸出功能構(gòu)成地籍項目測繪子系統(tǒng)，增加基礎(chǔ)測繪成果輸出模塊構(gòu)成地籍基礎(chǔ)測繪子系統(tǒng)，增加測繪成果備案和成果入庫功能構(gòu)成地籍測繪成果管理子系統(tǒng)。

整個系統(tǒng)基于組件式GIS技術(shù)來開發(fā)，技術(shù)路線如圖1所示。

系統(tǒng)基于組件式GIS開發(fā)平臺進(jìn)行功能擴(kuò)充，開發(fā)地籍基礎(chǔ)測繪系統(tǒng)和項目測繪系統(tǒng)。測繪人員測繪完畢后直接生成文件型的GIS數(shù)據(jù)格式。測繪管理人員在對測繪成果進(jìn)行質(zhì)量檢核后，將測繪成果入庫。系統(tǒng)可利用空間數(shù)據(jù)庫引擎將該GIS數(shù)據(jù)格式直接寫入到空間數(shù)據(jù)庫中，完成數(shù)據(jù)的入庫。在數(shù)據(jù)需要更新時，再通過空間數(shù)據(jù)庫引擎將選定范圍內(nèi)的空間數(shù)據(jù)提取成文件型的GIS數(shù)據(jù)格式再由測繪人員實施修補(bǔ)測。修補(bǔ)測完畢后，再將成果更新入庫。

在系統(tǒng)中，成果入庫完畢后，圖形數(shù)據(jù)的更新只能由測繪和測繪管理人員來共同完成，地籍管理的業(yè)務(wù)人員只能進(jìn)行讀取和顯示，這樣。可有效地保證地籍測繪成果的權(quán)威性。

5 地籍測繪信息系統(tǒng)總體架構(gòu)

在循化縣數(shù)字地籍的開發(fā)中，根據(jù)循化縣地籍狀況，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2所示。

老數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)完成對原始測繪成果空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的入庫。

對新開發(fā)的地籍測繪項目和需補(bǔ)測的地籍測繪項目采用基于GIS的一體化集成的地籍測繪系統(tǒng)，外業(yè)采集采用基礎(chǔ)測繪子系統(tǒng)，內(nèi)業(yè)分?jǐn)傆嬎恪⒊晒敵龃蛴〉炔捎庙椖繙y繪子系統(tǒng)，成果更新入庫采用測繪成果入庫子系統(tǒng)。一體化集成的地籍測繪系統(tǒng)在循化縣數(shù)字地籍管理中的應(yīng)用取得了很好的效果，實現(xiàn)了地籍圖形信息和地籍屬性信息的一體化存儲，實現(xiàn)了地籍測繪對空間數(shù)據(jù)庫的快速入庫與更新，大大提高了數(shù)據(jù)采集更新的速度，保證了空間數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性和權(quán)威性，保證了地籍業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

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