基于ArcGIS 10的地塊信息管理方案
——水庫征地的地塊信息管理

凡江林

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽 550002)

基于ArcGIS 10的地塊信息管理方案
——水庫征地的地塊信息管理

凡江林

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽 550002)

針對目前基于AutoCAD和Excel組合管理水庫征地地塊信息的不足，采用ArcGIS 10作為基礎平臺進行地塊信息管理分析研究。提出了基于ArcGIS 10的地塊信息管理方案，即采用ArcGIS 10 提供的若干重要功能，對水庫征地的地塊信息進行合理的組織，構建了地塊信息庫的建立、地塊原始數據的入庫、地塊數據制圖、地塊數據查詢和分析、地塊數據的修改等流程化的作業方案，從而實現了地塊信息的高效管理。

ArcGIS 10；地塊信息庫；地塊數據制圖；高效管理

1 從AutoCAD和Excel組合管理地塊信息說起

在水利水電勘測設計工作中，需要對水庫建設用地(如庫區用地、壩區用地、渠道用地，等)進行地塊面積統計。目前國內絕大多數測繪單位采用的成圖軟件是AutoCAD，或者基于AutoCAD平臺開發的專業數字化成圖軟件。這些數字化成圖軟件在成圖方面操作比較方便，但在地塊面積量算、屬性信息查詢、空間數據管理等方面功能相對較弱。通過使用一定的方法(借助第三方軟件、編程和二次開發的軟件)，來達到對地塊面積的批量量算，在一定程度上解決了AutoCAD在地塊面積量算方面的問題。

但由于AutoCAD本身的局限性，這些方法在地塊面積量算前的預處理工作仍然需要耗費大量的時間。量算的面積，通常是借助Excel等表格軟件進行管理。AutoCAD和Excel組合管理地塊信息，主要包括地塊數據錄入、地塊數據制圖、地塊面積量算、地塊數據查詢、地塊數據修改等過程。

在AutoCAD和Excel組合管理地塊信息的過程中，存在以下的一些局限性：

1)在地塊數據錄入過程中，AutoCAD本身沒有多邊形要素類型，由多段線圍成的區域被人為的視為一個地塊，容易出現地塊沒有閉合或是兩個地塊部分重疊等拓撲錯誤；

2)地塊空間信息和屬性信息無關，地塊的屬性信息(如地塊號，等)只是落在地塊區域的一個注記文本，地塊的屬性很容易因為操作失誤被移到錯誤的位置；

3)在地塊數據制圖過程中，不能夠充分利用注記文本的屬性信息統一制圖，只能夠分區域的一一填充制圖，該過程效率低下；

4)地塊面積需要借助一定的方法量算，基于AutoCAD的批量量算方法依然存在效率低、容易引入錯誤等特點；

5)地塊數據的查詢過程，需要在AutoCAD和Excel之間來回切換對比，該過程效率低下；

6)地塊數據的修改過程，量算的地塊面積存入Excel中，當AutoCAD中地塊信息發生變化的時候，Excel中對應的地塊面積需要人工一一修改，該過程效率低下。

在了解AutoCAD和Excel組合管理地塊信息存在的問題后，我們再來了解ArcGIS 10為地塊信息管理提供了什么。

2 ArcGIS 10為地塊信息管理提供了什么

2.1 地塊數據制圖

在ArcGIS中，地塊數據屬于多邊形要素類，一個地塊對應于一個多邊形要素對象。一個要素包括空間位置信息和屬性信息，ArcGIS將要素的空間信息和數據表中的屬性信息實時鏈接起來。當高亮顯示地圖上的某個地塊時，該地塊的相關屬性就會在表格中高亮顯示出來，反之亦然，如圖1所示。在圖1所示的表中，稱為要素識別碼(FID)或對象識別碼(OID)的特殊字段將空間數據與其屬性關聯在一起。每個要素對應且只對應于表中的一行(記錄)。通過這種一一對應的實時鏈接，為ArcGIS提供了強大的生命力。可以基于一個屬性字段，如地類，制作如圖2所示的地塊的地類分布圖。這種技術稱為專題制圖，很好展示了如何采用屬性鏈接來分析地塊信息。通過這種技術，可以根據需要，對地塊信息使用不同的字段，制作相應的專題圖(比如根據組字段，制作地塊的分組分布圖，等)。

圖1 通過鏈接到屬性的空間要素(多邊形)來表示每個地塊

2.2 地塊面積字段的計算

在多邊形要素類中，面積屬性、長度屬性是該要素類型本身的屬性。也就是說多邊形要素能夠自動跟蹤空間要素的面積和長度，一旦多邊形面積發生變化、或是邊界長度發生變化，都會在面積屬性、長度屬性里面自動的計算顯示出來。如圖3所示，SHAPE_Area和SHAPE_Length為地塊多邊形要素本身的面積屬性和長度屬性。這里的單位是平方米和米。圖3中的面積字段，是根據需要自定義的面積字段。當需要提供其他度量單位的面積時，只需要通過字段計算器編輯一個簡單表達式即可完成。

圖2 利用地類屬性制作的地塊的地類分布圖

圖3 SHAPE_Length和SHAPE_Area為默認字段，面積為自定義字段

如圖4所示，為字段計算器。面積=[SHAPE_Area]/(2000.0/3)為對應的從平方米到畝的轉換表達式。單擊OK即可完成地塊面積字段的計算。

2.3 地塊數據查詢和分析

一般來講，查詢通常會從要素類或數據表中提取要素或記錄，并分離出它們以進一步應用，例如計算統計信息、編輯或者執行更多查詢。在最簡單的查詢種類中，查看地圖或是屬性表，然后用鼠標來選擇預期記錄。ArcMap提供了3種要素選擇方法：交互式選擇使用指針在屏幕上選擇要素，按屬性選擇執行屬性查詢，按位置查詢執行空間查詢。當查詢執行以后，選定的要素會在地圖和數據表中高亮顯示出來。

圖4 字段計算器計算地塊面積

在地塊復查過程中，比如需要查詢張三的地塊中與李四相鄰的那個地塊。我們可以先查詢李四家的地塊，再查詢與李四家相鄰的地塊，從查詢結果中，查詢張三家的地塊就達到了目的。在實際工作中，遇到最多的情況是查詢某一家的所有地塊，這樣的查詢只需要在按屬性選擇(Select By Attributes)對話框中編輯一個簡單的條件表達式即可。比如需要查詢張中林家的地塊，如圖5所示。在圖5中，只需右擊表格中指定的記錄，選擇Zoom To菜單，就能夠以合適的大小和位置顯示指定的記錄對應的地塊。

對于地塊數據的分析，主要有以下兩個方面：

1)根據專題圖，分析各種屬性的空間分布。比如，需要整個測區不同地類的分布情況，可以根據地類屬性制作地塊的地類分布圖；需要了解各個村民小組被征地的情況，可以根據組屬性制作地塊的分組分布圖。

2)根據屬性數據，分地類統計各個被征地居民的地塊面積情況。對于類似需求，我們可以借助于ArcGIS本身，也可以借助于數據庫管理系統強大的數據統計及報表生成功能。

在了解ArcGIS 10為地塊信息管理提供的以上高效工具后，我們來對地塊信息庫的建立、地塊原始數據的錄入、地塊數據的修改等操作過程及提供的工具進行簡單說明。

圖5 查詢步驟

2.4 地塊信息庫的建立

1)在創建地塊數據庫之前，需要明確地塊表需要存儲的屬性信息，下面就給出工作中常用的地塊表的屬性信息，如圖6所示。

圖6 常用地塊表的屬性信息

2)在創建的地塊數據庫中，新建地塊表要素類，如圖7所示。圖7中的地塊表要素類，指定了地塊中需要存儲的屬性信息，用來存儲即將錄入的地塊原始數據。

圖7 新建地塊表要素類

2.5 地塊原始數據的錄入

2.5.1 地塊數據錄入流程

完成地塊數據庫的創建后，通過ArcMap的編輯功能對地塊的原始坐標繪制地塊圖，并錄入與地塊圖對應的屬性信息。原始坐標數據存在Excel中，格式如圖8所示。下面就來講述地塊原始數據的錄入過程。

圖8 原始坐標數據

1)啟動ArcMap。新建一個空地圖，加載數據庫中“地塊表”要素類，如圖9所示。

圖9 新建空地圖

2)導入原始坐標數據。選擇File>Add Data>Add XY Data。選擇相應文件及字段，如圖10所示。

圖10 導入原始坐標數據

3)右擊“F1226$ Events”。選中Label Features，如圖11所示。

圖11 選中Label Features

4)右擊“地塊表”，選擇Edit Features>Organize Feature Templates，如圖12所示。

圖12 進入地塊表

5)根據原始記錄，新建沙拉14組的要素模板，如圖13所示。

圖13 新建要素模板

6)啟動“地塊表”要素的編輯功能，如圖14所示。

圖14 編輯地塊表

7)根據記錄本，繪制地塊。地塊繪制完成后，編輯對應的屬性信息。打開Attribute窗口，錄入“地塊號、姓名、地類”三個字段，并保存編輯，就完成了一個地塊的錄入工作，如圖15所示。

圖15 繪制好的地塊，僅需錄入三個字段的信息

8)完成一個地塊的錄入工作后，就可以設置注記顯示方式了，如圖16所示。

圖16 通過設置注記的顯示方式，顯示地塊號和姓名

2.5.2 ArcMap提供的實用編輯工具

下面就來講述地塊圖的編輯過程中，ArcMap提供的實用編輯工具。

1)捕捉功能工具：在地塊圖的繪制過程中，需要捕捉到相應的坐標點，ArcMap提供了捕捉功能，確保連線過程中，精確的匹配到指定的坐標位置。

2)自動完成多邊形工具：兩個鄰接多邊形之間共享相同邊界，這兩個要素對象的拐點需要精確的匹配。如果這個條件成立的話，那么這兩個多邊形共享一致邊界。為了添加鄰接多邊形，ArcGIS提供了一個特殊構建工具，即Auto Complete Polygon(自動完成多邊形)工具。首先構建一個沒有鄰居的多邊形，然后為了添加鄰接多邊形，使用Auto Complete Polygon工具，只數字化該多邊形的新組成部分。編輯器確保這兩個多邊形共享一致邊界，并且避免出現間隔和重疊等拓撲錯誤，如圖17所示。

圖17 應用Auto Complete Polygon任務創建兩個鄰接多邊形的一致邊界

3)要素模板：編輯操作利用一套要素模板集合。每一個要素類可以構建多個模板。在地塊測量過程中，通常是對一個片區進行測量，采集的地塊數據中，有很多相同的屬性信息，比如縣、鎮、村、組等。通過建立要素模板，在錄入地塊屬性信息過程中，模板自動將默認值的各個字段添加到每一個地塊對象中，能夠節省大量的輸入時間。

2.6 地塊數據的修改

通過使用Auto Complete Polygon方法，能夠有效的避免數據錄入過程中的拓撲錯誤。實際地塊信息管理工作中，經常出現兩個地塊的公共邊界需要調整的情況。在編輯公共邊界的時候，應該總是使用Topology Edit工具和其他拓撲編輯工具。

可以使用地圖拓撲功能編輯具有公共邊界或拐點的要素。為了能夠同時編輯多個要素，地圖拓撲會創建要素之間的臨時關系，保持已有的一致邊界和節點。如圖18所示，通過使用Topology Edit工具和Reshape Edit(整形邊界)工具，可以改變兩個多邊形之間的邊界。首先選擇Topology Edit工具，選定兩個多邊形的共享邊界。為區分于使用Edit工具所完成的選擇，Topology Edit工具的選擇顏色為紫色。然后選擇Reshape Edit(整形邊界)工具，在兩個多邊形之間繪制新邊界。當草圖繪制完成后，新邊界替換掉了舊邊界，改變應用到了兩個多邊形。

圖18 使用Topology Edit工具和Reshape Edit工具，改變多邊形邊界

3 結 論

通過分析“從AutoCAD和Excel組合管理地塊信息說起”中遇到的若干問題，以及“ArcGIS 10為地塊信息管理提供了什么”中高效的解決方式。我們發現，采用ArcGIS 10結合地塊信息管理方面的專業知識，構建一個基于ArcGIS 10的地塊信息管理方案，能夠真正高效的管理水庫征地的地塊信息。

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1007-7596(2017)08-0091-03

2017-07-26

凡江林(1988-)，男，貴州江口人，助理工程師。

P208

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