基于ArcGIS的鐵路用地地籍管理系統設計與實現

魏嘉磊

摘 要：本文以具體的鐵路用地不動產登記項目為例，歸納總結了鐵路用地地籍數據的來源和特點，利用ArcGIS平臺建立了鐵路用地地籍管理系統并進行相關功能二次開發。結果表明，鐵路用地地籍管理系統能夠滿足鐵路用地地籍數據資料的輸入、存儲、分析和管理需求，系統的實現為鐵路用地管理者提供了綜合的管理工具，對促進鐵路用地科學化、信息化管理具有一定的參考意義。

關鍵詞：ArcGIS;鐵路用地;地籍管理系統

中圖分類號：TP315;F205文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）17-0013-03

Design and Implementation of Railway Land Use Cadastral

Management System Based on ArcGIS

WEI Jialei

（Land Surveying， Planning and Design Institute of Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.， Xi'an Shaanxi 710075）

Abstract： This paper took a specific railway land real estate registration project as an example， summarizing the sources and characteristics of railway Cadastral data， using the ArcGIS platform to establish a railway landing cadastral management system and perform secondary development. The results show that the railway cadastral management system can meet the needs of input， storage， analysis and management of railway cadastral data， and the implementation of the system provides integrated management tools for railway land manager， which has certain reference significance for promoting the scientific and information management of railway land.

Keywords： ArcGIS;railway land;cadastral management system

鐵路是國家重要基礎設施，是國民經濟的大動脈。鐵路用地作為鐵路交通部門的重要土地資產，是保障鐵路安全運營的物質基礎和先決條件，更是鐵路運輸實現改革和發展的重要資本，因此，管理好、利用好、保護好鐵路用地是鐵路部門工作的重中之重[1]。鐵路作為線性工程，具有線路長、跨度大、分布散的特點，且鐵路路基、站場、附屬配套設施等土地使用情況復雜，加之不同鐵路線路之間、鐵路用地和地方土地之間存在用地邊界相互交叉等問題，造成鐵路用地管理十分復雜[2]。長期以來，鐵路部門采用傳統的手工模式進行土地信息管理，大量土地數據使用人工記錄，工作效率低下。此外，土地信息管理采用紙質方式，信息化程度不高，查閱信息相當困難。近年來，隨著我國鐵路交通事業的迅猛發展，鐵路用地數據不斷增多，傳統的鐵路用地管理方式已經不能滿足管理需求。地理信息系統（GIS）作為一種存儲、管理和分析海量地理信息數據的通用技術，適用于鐵路用地信息管理領域。ArcGIS平臺是美國ERSI公司所建立的用戶群體多、功能強大的地理信息系統平臺，提供了豐富的二次開發接口，許多土地資源信息管理系統均是建立在此平臺基礎上的。目前，鐵路用地地理信息系統領域的主要研究成果較多。張利華分析了鐵路用地綜合信息管理系統的軟硬件平臺和關鍵技術，并對系統總體結構和模塊功能進行了設計[3]。趙亞蓓討論了鐵路工務地理信息系統中空間數據庫的建立方法，實現了鐵路工務信息的共享[4]。董萬虎基于GIS技術實現了鐵路土地房產管理系統，系統具有土地管理、房產管理、租賃管理的功能[5]。劉艷芳討論了基于GIS的鐵路數字地圖制作系統的原則及主要內容，總結了空間數據生產、GIS應用建庫、地圖數據采集方法[6]。孫立志基于開源的GIS平臺和數據庫開發了鐵路用地信息管理系統[7];王閱和王昕分別以天津市、成都市鐵路用地為例設計開發了鐵路用地管理系統[8-9]。目前的研究成果中，針對鐵路領域的地理信息系統研究還較少，因此本文以包西鐵路（陜西省境內）不動產登記項目為例，通過對鐵路用地管理數據進行深入歸納和分析，利用ArcGIS平臺建立了一套實用、高效、穩定的鐵路用地地籍管理系統，并進行相關功能開發，以期為鐵路部門的用地管理提供一定借鑒。

1 項目概況和數據來源

1.1 項目概況

包頭至西安鐵路通道擴能改造工程（簡稱包西鐵路）是國家“中長期鐵路網規劃”的重點建設項目，是西北地區鐵路網骨架的重要組成部分，于2010年12月建成通車。包西鐵路在陜西省境內共涉及4市17縣（區），鐵路用地占地面積近1 333 hm2。自2018年開展鐵路用地不動產登記以來，積累了大量的鐵路用地數據。

1.2 數據來源

鐵路用地不動產登記按照屬地管理原則由各縣（區）不動產登記機構進行受理登記。在鐵路用地不動產登記過程中，按照不動產登記的不同階段進行劃分，鐵路用地地籍數據來源如表1所示。

1.3 數據預處理

包西鐵路土地報批時采用的坐標系統是北京54坐標系，而目前國家已經啟用國家2000大地坐標系作為通用坐標系統，因此所有鐵路用地數據坐標資料，必須進行坐標轉換，使用統一的坐標系和高程基準。

2 研究思路和設計目標

2.1 研究思路

本文的研究思路是以包西鐵路不動產登記的數據資料為基礎，依托ArcGIS軟件平臺，根據數據特性設計鐵路地籍管理數據庫，并在此基礎上進行相關功能的開發，最終實現對項目鐵路用地數據的科學化、信息化管理。

2.2 設計目標

在進行系統設計時，要以現有數據為基本依據，實現兩方面目標。

2.2.1 數據管理目標。鐵路用地地籍管理系統的數據主要由帶有坐標信息的幾何圖形數據、屬性信息、遙感影像數據、掃描文件數據組成。由于現有數據資料種類多、數量大，因此鐵路用地地籍管理系統的數據管理目標是要將海量數據進行有效存儲和管理，實現鐵路用地幾何圖形數據、屬性信息和掃描文件資料之間的掛接。

2.2.2 功能目標。在實現鐵路地籍數據管理的基礎上，系統需要實現鐵路用地地籍數據的快速瀏覽、屬性信息及掃描文件資料的查詢、統計報表生成以及相關數據成果的導出等功能，以便于日常地籍數據管理。

3 鐵路地籍管理系統設計與實現

3.1 數據庫構建

ArcGIS地理數據庫主要分為兩種類型[10]：個人地理數據庫（Personal Geodatabase）和文件地理數據庫（File Geodatabase）。個人地理數據庫基于微軟的Access，存儲大小不超過2 GB，且僅支持Windows系統;文件地理數據庫不僅支持多平臺，還可以同時存儲多種類型的數據，存儲空間可達1 TB，因此本文采用文件地理數據庫進行數據庫建設。文件地理數據庫依據層次型的數據對象來組織空間數據，包括要素數據集（Feature Dataset）和要素類（Feature Class）。鐵路用地不動產登記以各縣（區）行政區劃為單元進行辦理，因此，鐵路用地地籍管理數據庫以縣（區）為單位構建更為合理和便捷，對應鐵路用地不動產登記的不同業務階段，地籍管理數據庫層次模型如圖1所示。

3.2 數據入庫

將鐵路用地土地報批矢量數據、設計變更數據、宗地矢量數據、村界數據分層導入對應地籍數據庫的要素類中;利用ArcGIS提供的拓撲工具檢查圖層拓撲錯誤，去除各要素中面重疊、面裂隙等拓撲錯誤;再將相關屬性信息錄入對應的屬性數據庫;最后，進行掃描文件資料的掛接以及其他數據資料的加載。

3.3 功能實現

本文基于GIS組件技術，采用C#語言在.NET 4.0開發環境下進行二次開發，實現數據顯示瀏覽、查詢統計、報表導出及宗地界址點成果表導出等幾大功能，以滿足日常鐵路用地地籍數據管理工作需要。

3.3.1 數據顯示瀏覽。調用ArcGIS軟件的基礎顯示瀏覽功能，實現圖層疊加，圖層的打開與隱藏，圖層放大、縮小和漫游，圖層樣式的設置等。

3.3.2 查詢功能。數據查詢功能包括幾何查詢和屬性查詢。其中，幾何查詢是根據用戶的興趣，點擊相應的宗地地塊圖形，獲取該宗地的基本信息，同時可以查看該宗地的掃描文件資料。屬性查詢是通過檢索宗地的屬性信息（如不動產單元號、宗地面積、宗地編號等屬性字段）進行宗地查詢，并將相應的宗地圖形高亮顯示。

3.3.3 數據報表導出。數據入庫完成后，生成該行政區所有入庫宗地的統計報表，以Excel文件格式導出保存。

3.3.4 界址點坐標輸出。通過選擇目標宗地圖形，可批量導出選擇宗地的界址點成果表。

4 結語

本文依托具體的鐵路用地不動產登記項目，對鐵路用地數據資料進行梳理歸納，利用ArcGIS平臺構建了鐵路用地地籍管理數據庫并進行相關功能二次開發。實踐證明，鐵路用地地籍管理系統能夠滿足對鐵路用地相關數據資料的輸入、存儲、分析和管理需求，系統的實現為鐵路用地管理者提供了綜合的管理工具。本文實現的鐵路用地地籍管理系統還比較初級，在未來的研究中，還應該引入三維GIS概念，加入房地一體的地籍數據管理、鐵路閑置土地管理、人員管理、鐵路設施管理等功能，更好地為鐵路用地信息化建設和數字化鐵路服務。

參考文獻：

[1]馮燕.我國鐵路用地管理現狀研究及政策建議[D].北京：北京交通大學，2007：18-19.

[2]王濤.鐵路用地地籍管理技術方法及相關問題研究[J].山東國土資源，2013（10）：133-136.

[3]張利華，薛重生.基于ArcGIS的鐵路用地綜合信息管理系統的分析與設計[J].計算機工程與設計，2005（3）：623-626.

[4]趙亞蓓，褚喆.鐵路工務地理信息系統中空間數據庫的建立[J].北京測繪，2010（4）：26-29.

[5]董萬虎，陳銀珠.基于GIS鐵路土地房產管理系統研究及實現[J].電子技術與軟件工程，2014（21）：88.

[6]劉艷芳，張金龍.基于GIS應用的鐵路數字地圖制作系統[J].北京測繪，2004（4）：23-24.

[7]孫立志，徐洪秀，胡勤軍.鐵路用地地籍管理系統的設計與實現[J].城市勘測，2017（1）：58-61.

[8]王閱.天津市鐵路用地地籍管理系統研發與應用[D].石家莊：石家莊鐵道大學，2018：20-21.

[9]王昕，黃鶴.成都鐵路樞紐地理信息管理系統[J].中國鐵路，2009（8）：32-34.

[10]向劍凜.基于ArcGIS的土地信息管理系統的開發[D].成都：電子科技大學，2012：16-17.