宗地測量自動成圖的研究與探討

樊豪杰

【摘要】本文以土地證中宗地圖的測量內業處理自動成圖為研究背景，對相關的技術進行實現，旨在提高相關工作人員在制作宗地圖時的效率和質量，為頒發土地證的活動提供幫助。

【關鍵詞】宗地測量；宗地圖；自動成圖

1、宗地圖自動成圖的基礎準備

自動成圖技術需要計算機程序支持，一般常見的是以面向對象編程技術開展的一系列程序開發語言，比如C#、C++、java等。其中以C#語言配合CAD制圖軟件進行圖像數據的采集和輸出具有良好的現實利用價值，且使用平臺較為成熟、相關技術簡單易學，方便宗地測量人員的上手操作。具體的準備工作如下：

宗地測量主要包括外業測量和內業制圖等兩個環節，外業環節負責利用GPS、全站儀、水準儀等工程測繪儀器對要勘測的宗地進行準確的測量，并標注相關的界址點、宗地面積、方位等。其中每個測量點都需要具有一定的代表性，能夠體現宗地的性質。

內業工作是基于外業進行的數據采集和數據點的加工處理，包括利用GIS軟件、Mapgis軟件等實現測量地宗地情況的再現，通過手工或者計算機模擬矢量點，將測量點進行構造，連線成面，利用CAD軟件實現數據成圖。工作人員需要在成圖后對相關數據進行輸入，包括宗地面積、辦證人的姓名等。最后要進行成果圖的打印輸出。

綜上所述，利用自動成圖可以方便的實現對宗地圖制圖內業的管理，考慮到宗地測量工作中的可靠性、擴展性、管理性等原則，在具體設計自動成圖程序的時候還要注重對GIS成圖原理的利用，以便最大程度的實現其便捷性。

2、宗地圖自動成圖的實現

2.1自動成圖設計流程

該自動成圖軟件需要達到以下的功能，其中通過系統設定的人際對話框鍵入相應的命令打開數據項，同時執行導入數據的操作，將外業測量的相關宗地數據完整導入，包括宗地位置、面積、角度等。導入完成后自動實現外業點號的確定，以及自動連線，在相關點位的連線成功后，計算機程序執行自動顯示面積的程序，同時要求工作人員輸入辦證人的姓名，執行確定操作后完成注記界址點距離大小的確定，最后根據相關的選擇生成圖框，并可選擇保存或打印。

2.2關鍵計算方法的實現

利用C#程序實現宗地圖的自動成圖需要綜合考慮其在計算機上實現的便利性，按照地學的相關定義，要實現任意一個具有無規則性的要素地類，將其中的折線采用交相封閉的方式形成新的平面要素一般具有兩種方法：線網拆分法和左轉算法。

線網拆分的工作邏輯如下圖所示，其對于圖中任意兩條折線的處理方式以實際需求為原則，比如圖中5條折線構成的2個密閉空間——A1和A2.利用程序算法實現對這兩個面域的查找，包括相應的節點和位置等。根據相鄰線條的交錯關系和平面的構成邏輯可基本表達出對構建平面體系的要求，類似于A1和A2這樣的閉合平面并非由單一線條的起始點和終點構成，而只是不同線段的不同部分進行交叉而形成。程序可依賴構成某一平面的若干節點向外延伸不斷的發展與更多節點或線段的連接關系，最終形成大面積閉合的圖形，這些節點便是在外業測量中測得的宗地的坐標點，而根據坐標點之間連接和延展的關系可以實現對某一宗地的具體表現。

左轉算法一直是GIS軟件處理圖形圖像的關鍵算法之一，在CAD中也有相應的應用，這一算法對圖像點的處理是根據輸入節點和節點線段的方位角進行，其按照規定的方向（逆時針或者順時針）按照圖形關系對相應的多邊形執行搜索，按照順時針和逆時針旋轉徑路的不同可表述為左轉算法或右轉算法。在實現多邊形之后進而構建大面積的閉合圖形。

左轉算法利用節點和節點上的方位角執行遞進式搜索，找到附近的多邊形，該方位角的標識采用笛卡爾坐標系來完成，在采集到的外業點之中以任一點開始執行搜索，則會以這一點為中心形成空間直角坐標系，利用不同方向的方位角與弧度值來表示與下一點的關系（如圖3）：

左轉算法原則上會遍歷采集到的所有數據點，根據其與周圍點之間的空間矢量關系來不斷拓展圖形，最終實現對外業測量所得宗地的完全展現。

根據一般的內、外業施工方法，內業宗地圖的繪制方法常有蒙繪法、縮放繪制法、復制法等，而利用計算機成圖的方法可以綜合這幾種方法，為宗地圖制圖提供全新的思考。

結語：

綜上所述，根據筆者多年來對宗地測量項目的執行經驗來看，自動成圖技術在保證土地證發證效率方面的確有巨大的優勢，自動成圖綜合考慮到了宗地外業測量過程中對相關點位、數據的需求，通過系統的定位、系統需求分析、功能需求分析、系統性能與執行力的分析等提高成圖軟件整體的使用效率，由于數字化成圖軟件綜合考慮到了宗地測量與宗地圖繪制過程中的嚴謹性和復雜性，這對于解放人工具有重要的意義。未來，將會不斷強化對自動成圖軟件的設計，包括對其數據庫、頁面友好性的設計以及對系統功能的測試、性能的優化設計等諸多方面，旨在提升數字化成圖的效率，提升其實際應用水平，以便為土地證發證工作做出更大的貢獻。