FME在第三次全國土地調查質檢中的應用

唐秋瑋

（1.重慶市地理信息和遙感應用中心，重慶 401120）

第三次全國土地調查（以下簡稱三調）的主要目標是在第二次全國土地調查（以下簡稱二調）成果的基礎上，全面細化和完善全國土地利用基礎數(shù)據(jù)，掌握翔實準確的全國土地利用現(xiàn)狀和自然資源變化情況，進一步完善國土調查、監(jiān)測和統(tǒng)計制度，實現(xiàn)成果信息化管理與共享，滿足生態(tài)文明建設、空間規(guī)劃編制、供給側結構性改革、宏觀調控、自然資源管理體制改革、統(tǒng)一確權登記、國土空間用途管制、國土空間生態(tài)修復、空間治理能力現(xiàn)代化、國土空間規(guī)劃體系建設等各項工作的需要[1-3]。本文以某項目中的數(shù)據(jù)為例，利用FME快速對比篩選出三調成果與二調成果的變化，以便于質檢人員對變化地塊進行詳細檢查。

1 FME簡介

加拿大Safe Software公司開發(fā)的FME軟件，是一套包含完整空間ETL解決方案的空間數(shù)據(jù)轉換處理系統(tǒng)。FME基于OpenGIS組織提出的新的數(shù)據(jù)轉換理念—語義轉換，不僅能讀、寫、存儲、轉換各種空間數(shù)據(jù)，而且能通過提供轉換函數(shù)（Transforemers）自定義實現(xiàn)復雜的數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)處理功能[4]。

FME產(chǎn)品主要包括FME Workbench、FME Universal Translator、FME Universal Viewer、FME Plug-in（SDK）、FME Object API、FME Application Extenders 六個模塊，其中最常用的是FME Workbench模塊[5]。該模塊只需在直觀的界面中“指指點點”即可完成非常復雜的數(shù)據(jù)轉換任務，且數(shù)據(jù)轉換質量非常理想，能可視化地定義源數(shù)據(jù)與目標數(shù)據(jù)的對應關系（屬性和圖形），還能進行不同格式數(shù)據(jù)源的合并工作。

2 篩選方案設計

2.1 坐標轉換

二調采用1980西安坐標系，三調采用2000國家大地坐標系，若兩次成果的坐標系不一致，將導致后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程中存在誤差甚至錯誤，因此在數(shù)據(jù)處理前應將坐標轉換至統(tǒng)一坐標系。根據(jù)國務院關于推廣使用2000國家大地坐標系的有關要求，方案中數(shù)據(jù)處理統(tǒng)一采用2000國家大地坐標系[6]。

2.2 唯一性標識

二調與三調成果的圖斑類型存在部分變化，如二調成果中某塊圖斑為旱地，在三調成果中該圖斑可能被分為若干小圖斑，地表類型也發(fā)生了變化，旱地變水田等，因此需對二調與三調成果中的地塊圖斑進行唯一性標識，將兩次數(shù)據(jù)成果對應起來，方便對比分析。

2.3 對比計算

圖1 對應關系圖

通過唯一性標識后，二調地塊圖斑與三調地塊圖斑之間具有一對一或一對N的關系，如圖1所示，紅色區(qū)域為三調成果的某塊圖斑，區(qū)域內綠色斑塊為二調成果，可以看出，在相同區(qū)域內，二調成果與三調成果圖斑在變化類型、變化范圍等方面存在一定差異，因此需利用FME轉換器自定義一套模板，篩選出生產(chǎn)過程中應重點關注的變化區(qū)域。檢測方案的技術路線如圖2所示。

圖2 技術路線圖

3 基于FME的篩選方案實施

針對坐標轉換、唯一性標識和對比計算分析等步驟，本文利用FME中的轉換函數(shù)進行自定義組合，形成一套高效、準確的數(shù)據(jù)處理模板。

1）坐標轉換。FME Workbench中常用的坐標系轉換器包括Reprojector轉換器和EsriReprojector轉換器[7]，二者均可將二調成果從1980西安坐標系轉換為2000國家大地坐標系。

以Reprojector轉換器為例，首先自動讀取源數(shù)據(jù)坐標系，再基于選擇的目的坐標系，根據(jù)源坐標系與目標坐標系之間的關系，選擇合適的參數(shù)進行坐標轉換。

2）唯一性標識。唯一性標識的數(shù)據(jù)處理流程如圖3所示。該模塊在二調成果與三調成果之間構建唯一性標識，將二調成果與三調成果中后續(xù)標識碼相同的地塊進行對比分析。涉及的轉換器包括Counter、AreaOnAreaOverlayer和 AttributeRenamer，其中Counter負責對三調成果中的每個地塊進行編碼，從1到N，保證每個地塊的編碼都是單獨不重復的；AreaOnAreaOverlayer負責將二調成果與三調成果進行疊加，重疊部分的標識碼與三調成果的標識碼相同，方便后續(xù)計算； AttributeRenamer負責將屬性修改為滿足自己需要的名稱。

3）對比計算分析。對比計算分析的數(shù)據(jù)處理流程如圖4所示。

圖3 唯一性標識的數(shù)據(jù)處理流程圖

圖4 對比計算分析的數(shù)據(jù)處理流程圖

對比計算分析的主體思路為：將三調成果與二調成果中標識碼相同且地塊類型變化的區(qū)域篩選出來，將變化區(qū)域與三調成果進行比較，若變化區(qū)域達到一定的比例，則對其對應的三調成果地塊進行標記，以便在后續(xù)質檢過程中重點檢查。對比計算分析的數(shù)據(jù)處理模塊較復雜，涉及的轉換器主要包括TesterFilter、FeatureMerger、AreaCalculator、ExpressionEvaluator、StatisticsCalculator、AttributeCreactor和 AttributeKeeper等，其中TesterFilter為自定義篩選條件，負責將關注的類型變換的地塊篩選出來，方便后續(xù)的對比計算分析；AreaCalculator負責計算篩選的地塊與對應編碼的三調地塊的面積；StatisticsCalculator負責統(tǒng)計地表變化類型的總面積，面積單位按照設定的單位進行統(tǒng)計； ExpressionEvaluator負責計算變化地表類型地塊的面積占整體面積的比例，若達到一定比例則將其篩選出來；FeatureMerger根據(jù)篩選出的達到一定比例的變化地塊反向在三調成果中尋找需要重點檢查的地塊；AttributeCreactor負責對質檢中需重點檢查的地塊進行屬性標記，方便與其他三調成果進行區(qū)分；AttributeKeeper負責對重點檢查地塊中所需屬性進行保留，避免模板中生成的中間屬性保留到最終成果中。

4 結 語

對三調成果中的重點變化區(qū)域進行質檢，是三調工作中的一項重要任務。本文詳細介紹了利用FME對三調數(shù)據(jù)進行重點變化區(qū)域篩選的技術方法，并給出實施方案。該方法通過FME自定義的坐標系統(tǒng)一模塊、唯一性標識模塊、對比計算分析模塊對二調和三調成果進行對比分析，操作簡單、快捷，對于其他項目的數(shù)據(jù)質檢、分析具有良好的借鑒意義。