基于ArcEngine平臺的宗地四至自動生成方法研究

薄鑫 丁念邱 趙爽 秦暢 席輝 魯立江

摘 要：宗地是地籍調查和土地確權登記等工作的基本土地單元，在地籍測繪和土地確權等工作中，獲取宗地四至信息是必不可少的一環。傳統的宗地四至信息首先需要人工判斷，然后依據判斷結果手工輸入到屬性表中，這樣不僅工作效率低，也容易在人工輸入過程中產生錯誤。該文針對傳統人工判斷、輸入宗地四至信息的弊端，提出了三種宗地四至提取方法，在ArcGIS平臺支持下，使用VB語言開發了宗地四至自動提取程序，該程序可以方便快捷的實現宗地四至信息的自動判別、自動輸入，為地籍調查、土地確權登記等工作節省了大量人力和時間，大大提高了工作效率和數據的準確性。

關鍵詞：宗地；宗地四至；人工；自動化

中圖分類號 P208 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0032-04

宗地是地籍調查單元，為土地權屬界址線所封閉的地塊，即地籍調查和土地登記的基本土地單元。四至是每宗地四鄰的名稱，地籍調查規程中規定，宗地四至應填寫相鄰宗地的土地使用權人、所有權人名稱；與道路、河流等線狀地物相鄰的應填寫地物名稱；與空地、荒山、荒灘等未確定使用權的國有土地相鄰的，應準確描述相應地物、地貌的名稱。

目前，國土建庫方面的軟件都未能提供較好地宗地四至提取方法。在地籍數據入庫過程中，宗地四至常常先是通過人工判斷，然后手工輸入到屬性表中，這樣不僅工作效率低下，也容易造成手工輸入錯誤。盡管有些 CAD插件提供了生成宗地四至的功能，但是它們生成宗地四至的方法需要手工提前輸好CAD的擴展屬性信息，如手工提前輸入的界址線鄰宗地號信息等。另外，CAD作業方法不符合地籍建庫的要求。2012年開展的農村集體土地確權登記發證工作工期緊、任務重，為保證項目按時、保質、保量的完成，需要優化傳統作業流程，充分利用每個階段的已有成果，節約人力，提高工作效率。

1 研究現狀

1.1 傳統獲取方法 獲得一塊宗地的四至就是對一個宗地的鄰宗地進行搜索，怎么才能正確地判斷出一塊宗地的北邊、東邊、南邊、西邊，筆者采取宗地左上角和右上角之間的鄰宗地判定為北至，宗地右上角和右下角界址點之間的鄰宗地判定為東至，宗地右下角和左下角界址點之間的鄰宗地判定為南至，宗地左下角和左上角界址點之間的鄰宗地判定為西至。人工方法提取需要依靠人進行野外判讀，根據具體的判讀填寫宗地四至信息表，需要人工外出指認，指認以后還要將信息表一個一個輸入到Excel表格中，一般一個公司的采集人員和數據錄入人員不是同一個人，所以在數據入庫的時候需要兩個人同時在場，這樣無形中耗費了大量的人力，效率極其低下。而借助ArcGIS軟件的強大的分析功能，可以很快的解決傳統人工獲取宗地四至信息的缺點。

1.2 GIS軟件獲取方法 當前GIS軟件眾多，在宗地調查工作中得到了廣泛應用。一些GIS軟件能夠提取宗地的四至信息并寫入宗地數據的屬性表中，但是這些軟件都普遍存在著一些問題，主要的問題可以總結為：軟件的付費的問題，數據的保密的問題，數據格式兼容性的問題。一般的獲取宗地四至信息的GIS軟件市場價格為10萬左右，小公司不愿意花費10萬來購買GIS軟件，因為對他們來說10萬是一個比較大的支出，而大一點的公司則擔心的是GIS軟件數據的保密性問題。因為宗地四至信息這些數據都是國家的項目，對數據的安全性要求特別的高，如果數據被別人竊取或者被敵對公司獲取到，這對本公司就是一個致命的打擊，而現在很多GIS軟件在處理數據安全性上還有很大的缺點。最后一個問題也是致命的問題就是數據格式兼容性的問題。現在市場上一些GIS軟件例如北京的蒼穹軟件雖然能很好解決宗地四至信息的問題，但是經過蒼穹軟件編輯后的圖層就不能被其他GIS軟件再次的重新編輯，這也是蒼穹軟件的一個致命的弱點。通過調查發現，ArcInfo這款軟件應用廣泛，基本上成為一種標準，本研究在ArcInfo基礎上進行二次開發。

2 開發獲取方法

2.1 中心點-射線提取法

2.1.1 基本思路 中心點-射線提取法的基本思路如下：首先，根據宗地一的邊界坐標獲取宗地的中心點（圖1）；然后，從中心點出發，向東、西、南、北四個方向引射線；最后，搜索與四條射線相交的臨近宗地，其中與北方向射線相交的是北至宗地，與西方向射線相交的是西至宗地，依此類推。

2.1.2 提取流程及實現 主要實現代碼如下：

2.2 最小外接矩形提取法

2.2.1 基本思路 最小外接矩形提取法的基本思路如下：首先，獲取宗地一的最小外接矩形（圖3）[10-11]；然后，從最小外接矩形四個角向兩個方向引射線；最后，搜索處在射線內的宗地，其中左上角和右上角射線之間的鄰宗地判定為北至，右上角和右下角射線之間的鄰宗地判定為東至，右下角和左下角射線之間的鄰宗地為南至，左下角和左上角射線之間的鄰宗地為西至。

2.2.2 提取流程及實現 最小外接矩形提取法的流程圖如圖4所示。

主要實現代碼如下：

//獲取宗地一最小外接矩形

2.3 交界線提取法

2.3.1 基本思路 交界線提取法的基本思路如下：首先，檢索所有宗地對象，獲取與宗地一相切的宗地；然后，獲取宗地一與各宗地的交界線（如圖5，宗地一與5塊宗地相切）；最后，根據交界線的位置坐標判定四至歸屬。

2.3.2 提取流程及實現 交界線提取法的流程圖如圖6所示。

2.4 對比分析 選取某地土地經營權確權登記外業調繪數據（圖7）對上述三種方法進行測試，結果顯示三種方法都可以實現宗地四至信息的自動提取。其中中心點-射線提取法運算方法最快，效率最高，交界線提取法次之，最小外接矩形提取法運算速度最慢。但中心點-射線提取法在一些特殊情況下會出現誤判，需要一定程度的人工輔助，最小外接矩形和交界線提取法都可以取得較高的準確度。

3 結論

本文的宗地四至提取方法在青島各區縣市的農村集體土地所有權確權登記發證工作中得到了廣泛應用，提取的正確率都在80%以上，其中萊西市提取的正確率約為83%，平度市提取的正確率約為84%，嶗山區提取的正確率約為87%。結合提取過程中生成的提取記錄表，針對提取為空、漏判和誤判的不同情況，分別進行人工檢查和修改，提高了工作效率，節省了項目工作時間。針對宗地形狀不規則和多樣化的特點，為了進一步提高提取的正確率，則需要增加判斷條件，優化判定算法，今后應作進一步的研究。

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