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(huán)。傳統(tǒng)的宗地四至信息首先需要人工判斷，然后依據(jù)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(tǒng)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(fā)了宗地四至自動提取程序，該程序可以方便快捷的實現(xiàn)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(jié)省了大量人力和時間，大大提高了工作效率和數(shù)據(jù)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(guī)程中規(guī)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(shù)據(jù)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(yè)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(fā)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(yōu)化傳統(tǒng)作業(yè)流程，充分利用每個階段的已有成果，節(jié)約人力，提高工作效率。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)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(jù)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(shù)據(jù)錄入人員不是同一個人，所以在數(shù)據(jù)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(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的保密的問題，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的保密性問題。因為宗地四至信息這些數(shù)據(jù)都是國家的項目，對數(shù)據(jù)的安全性要求特別的高，如果數(shù)據(jù)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(xiàn)在很多GIS軟件在處理數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)格式兼容性的問題。現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，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(fā)。

2 開發(fā)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(jù)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(fā)，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(xiàn) 主要實現(xiàn)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(xiàn) 最小外接矩形提取法的流程圖如圖4所示。

主要實現(xiàn)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(jù)交界線的位置坐標判定四至歸屬。

2.3.2 提取流程及實現(xiàn) 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(yè)調繪數(shù)據(jù)（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(xiàn)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(xiàn)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(qū)縣市的農村集體土地所有權確權登記發(fā)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(qū)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(jié)省了項目工作時間。針對宗地形狀不規(guī)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(yōu)化判定算法，今后應作進一步的研究。

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