vlisp地塊自動分割算法在土地確權中的應用研究

葛俊濤，高彥濤，賈復生，耿艷輝

（1.河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院，河南 鄭州 450006；2.河南省天空地遙感智能監測工程技術研究中心，河南 鄭州 450006；3.河南省自然資源天空地遙感智能監測研究科技創新中心，河南 鄭州 450006）

土地確權工作中，很多針對確權工作的建庫軟件應運而生，但多數測量工作人員還是習慣用CAD或者南方CASS軟件，根據數字測圖的方法繪制地塊和填寫地塊屬性。在CAD中將外業采集獲得的數據進行預處理后，導入國土資源等其他農經權建庫軟件。然而數字測圖正常流程在清晰度高的基礎上矢量化繪制出地塊，鍵入承包方姓名和合同面積工作時，存在大量重復繁瑣的步驟，耗費大量的人力、物力、財力，在地塊勾繪、承包方姓名以及合同面積填寫方面的工作效率也有待提高[1-8]。

1 土地確權工作數學基礎與調查任務

1.1 土地確權內容

根據GB/T1.1-2009要求，農村土地承包經營權確權采用2000國家大地坐標系，1985國家高程基準，調查比例尺為1:2 000選擇高斯-克呂格投影，采用標準3°分帶平面直角坐標系統。采用航測圖解和R TKGPS實測相結合的方式，輔以農戶調研，對農村土地各類權屬界線全部現場調查指界。由內業人員在GIS平臺上繪制權屬線，標注地塊編號和權屬，記錄土地所有權權利人、界線的類型、位置、范圍、歷史沿革及權屬爭議等情況，調查清楚承包方土地承包經營權權屬信息等問題，查清承包地塊名稱、面積、四至、空間位置以及土地用途等信息[5]，并在重要界址點埋設界樁，將權屬矢量線劃數據疊加到工作底圖上，形成地籍正射影像圖；再將權屬信息導入地理數據庫，最終完成地塊地籍權屬的確定，有效提升了地籍登記管理的效率，為鞏固我國農村土地基本經營制度提供了強有力的技術支持[9]。

1.2 數字測圖技術在土地確權中的應用

數字測圖技術分為兩個步驟，第一步，外業數據采集：主要利用全站儀采集數據，電子手簿記錄，同時人工繪制標注測點點號的草圖，到室內將測量數據直接由記錄器傳輸到計算機中，再由人工按草圖編輯圖形文件[10]。由于外業基本都是空曠地域的農田開展，并無高大樹木遮擋屏蔽，可用GPS-RTK進行外業采集代替全站儀，工作效率髙、定位精度高、全天候作業。只要滿足基本工作條件，在一定的作業半徑范圍內的平面精度和高程精度都能達到厘米級[1]。在保證外業采集的點位數據精度達到農業部規定的誤差要求（如表1所示）情況下，才能進行下一步工作。

表1 農經權實測法點位精度

普通地區的精度達到二級以上；特殊地區精度達到三級以上。第二步，內業數據處理。將外業采集的每一個地塊的界址點坐標，通過“展點號”在南方CASS繪圖系統中顯示。將單個地塊的界址點勾繪成閉合的圖形，在地塊質心位置標注承包方姓和合同面積（如圖1所示）。

圖1 地塊繪制示意圖

地塊繪制完成后，為了能夠導入其他農經權建庫軟件，還需將數據進一步處理，即界址點放到JZD圖層；圖形放置到JZX圖層；承包方姓名放置到CBFXM圖層；合同面積放置到HTMJ圖層；圖元分層放置以便轉入其他建庫軟件時查找（如表2）。

表2 數據圖元分層

在實際的繪圖過程中，繪制界址線和鍵入地塊屬性信息是一個重復繁瑣的過程，本文將主要研究運用VLISP進行程序設計，開發出CAD插件，從而實現高效繪制承包地塊和鍵入承包方姓名以及合同面積，以解決重復繁瑣的工作步驟。

2 vlisp地塊自動分割算法的程序設計

2.1 LISP語言

AutoCAD是使用非常廣泛的計算機輔助設計繪圖軟件，但大量的重復性工作又使得工程設計制圖繁瑣。用Visual LISP則可以很好地解決這一問題，在編程過程中，CAD系統提供軟件的界面、環境、核心算法、數據庫及設計需要相關的、較專業的支持軟件，而在工程測量中CAD計算導線，不能達到導線、展點、圖形一次性完成，不利于需用其他軟件來輔助完成，這樣不僅費時費力，而且也增加了出錯的可能性。Visual LISP可以直接調用執行AutoCAD所有命令，是強化AutoCAD的程序語言[12]。

2.2 程序流程

本文的程序算法是根據多邊形固定一邊的方法設計，執行本文程序時首先將要處理的大地塊輪廓勾繪完成，然后在程序中導入承包方姓名和合同面積，程序會根據讀取的大地塊面積進行差額分配，將面積差額按比例分配到各承包方面積中，將集體大地塊分割成承包戶二輪承包的承包地塊，最后導入承包方的姓名和合同面積標注在分割完成的地塊的質心處，并自動將數據分圖層放置，如圖2所示。

圖2 程序流程圖

如圖3所示，將A1D1作為固定的地塊的一邊，讀取要分割地塊長邊和短邊夾角，根據要分出的合同面積Sh，運用梯形的面積計算公式和三角函數進行推導可得分割寬度H，計算公式如下：

圖3 地塊分割示意圖

捕捉固定邊的中點為起點，根據求得的分割寬度H，繪制出分割線，運用“boundary”命令進行構面，分割出二輪承包地塊，將多余的構面線刪減，得到封閉的承包方地塊，將承包方姓名和合同面積標注在封閉面域的質心處，并分圖層放置。

3 vlisp地塊自動分割算法的程序實現

3.1 實例驗證

將目標村的影像底圖導入到CAD中，將界線清晰的集體大地塊勾繪出來，如圖4所示，將項目前期搜集的承包方信息表整理后在Excel中編輯，保存成csv格式，或保存成txt格式，數據用逗號或者空格分開，導入小程序，實驗數據如表3所示。

表3 測試數據

圖4 待分割地塊

繪制地塊草圖的目的是為了將集體大地塊分割成承包戶二輪承包的地塊。

標注承包方姓名和合同面積時，該程序可直接允許Excel表格中編輯完成的承包方姓名和合同面積粘貼在對話框中，執行后承包姓名和合同面積標注在承包戶小地塊的中心位置。

點擊執行，如圖5所示。根據南方CASS命令行的提示進行操作，即可一鍵繪出地塊草圖，如圖6所示。

圖5 程序界面

圖6 分割結果

3.2 野外數據采集和界址點矯正

運用小程序將草圖勾繪完成后，進行數字測圖的第一階段和第二階段，將用GPS-RTK采集獲得上述承包方地塊的界址點勾繪到草圖中，依次檢查草圖地塊界址點和實測點的偏差，如發現偏差，僅需將對象捕捉開啟，拖動小地塊公共節點與實測點重合即可。

4 結語

繪制地塊及其屬性工作是農經權內業數據處理的繁瑣任務之一，承包地塊及其屬性信息繪制具有大批量、同步驟等特性，針對這種情況，利用vlisp開發CAD插件，用于農經權批量繪制地塊及權屬信息賦值。這種方法已經在河南省周口市淮陽縣大連鄉的農村土地承包經營權登記頒證工作中使用，結果表明：自動分割插件在農經權工作中提高效率、節省了大量的人力、物力，在地塊勾繪、承包方姓名以及合同面積填寫方面的工作效率有了顯著的提高。