ARCGIS在征地測量面積計算與統計中的應用研究

摘要：文章介紹了使用ARCGIS進行征地測量面積計算與統計的方法和步驟，并結合工程實踐，對其中有關征地測量工作存在技術問題進行討論，得出ARCGIS在征地測量中面積計算與統計對提高征地測量內業工作效率有較大的提高。

[作者簡介]吳海峰（1983—），男，本科，工程師，主要從事工程測量、不動產測繪、自然資源勘測等工作。

征地測量工作一般是指受征地單位委托，對指定地塊（規劃紅線，用地紅線等）進行分村分戶的地籍測量，并對該范圍內土地權屬、土地現狀利用進行調查。主要工作內容是確定征地的界線、對征用土地范圍內的地上建筑物、附著物、構筑物進行清點摸查并進行客觀描述，調查地塊內的土地權屬，并對土地面積進行有效的計算[1]。以獲得土地面積、土地利用現狀、地上建筑物、附著物、構筑物的基礎數據，作為征地拆遷補償的依據。其中表現土地權屬及分戶面積統計表是內業處理中最重要的一部分，在傳統方法中，這是一個相當費時費力而且容易出錯的部分，因此筆者考慮將ARCGIS引入到征地分戶的相關操作中，提高數據的處理效率與精度，以滿足征地測量工作的需要。

1 征地測量的工作要求

1.1 征地測量流程

業主委托—現場踏勘—紅線放樣—分戶測量—面積統計—數據復核—分戶補測—面積確認—出具報告。一般按受征地測量委托后，及時與業主（征地實施單位）聯系確定工作進場時間，根據業主的政策處理進度制定相關工作計劃。

1.2 用地紅線放樣

根據業主提供的征地紅線進行放樣，一般為分戶測量前按業主工作進度要求進行放樣，界址點設置木樁、竹簽、紅色標識物等。分戶測量過程中，遇到征地相關各方對界址不明確的，可以酌情給予補放。征地范圍實地界址線較為清晰的道路、河流、溝渠、建筑物時，經業主同意可不設置界址標識。

1.3 正射影像（DOM）

項目征地面積較大或者地塊權屬較為復雜時，建議在分戶測量前進行無人機傾斜攝影測量，生成正攝影像（DOM）與三維模型（OSGB及索引）。正攝影像（DOM）不僅作為重要的原始檔案數據，而且以正攝影像（DOM）配合原始地形圖為底圖，便于后序分戶測量指界、面積統計等工作。

1.4 征地測量外業工作

外業測量采用網絡RTK技術，移動站接收CORS系統發射的RTK差分信號進行實時動態差分。利用本地的經緯度坐標與2000國家大地平面坐標系之間的轉換參數進行轉換計算。根據當地村集體經濟組織提供的土地權屬資料，經現場指界，實時采集分戶界址點數據，并記錄相應的地塊號、村名、戶主等信息。

1.5 分戶數據提交標準

一般需要向業主提交dwg格式圖要求有地塊號、戶主、分戶線3個圖層，地塊號和戶主標注在相應分戶線內，地塊號以1、2、3等順序編號，如遇不同的行政權屬，在數字前加A、B、C以區分不同的權屬。

分戶面積統計表以電子表格形式提交，與dwg格式圖紙所標示內容相對應，包括：地塊號、村名（權屬單位）、戶主姓名、總面積、紅線內外面積等。

2 使用ARCGIS進行征地測量面積計算與統計

ARCGIS軟件是一款空間分析能力非常強勁，且與南方CASS軟件交互性非常好的一個軟件。在實際的測量與制圖工作中，使用的最廣泛的是CAD （CASS），其注重線形以及圖形質量，而實體間的拓撲關系則不太注重。而以ARCGIS為代表的地理信息系統軟件注重實體間的拓撲關系及空間數據的管理，能輕松實現土地面積計算與統計[2]。特別是對于征地面積較大或者分戶地塊較多的項目，利用ARCGIS軟件制作征地分戶shp格式數據，大大提高了工作效率，其屬性表內容包括：地塊號、村名（權屬單位）、戶主姓名、總面積、紅線內外面積等信息，能有效實現多種信息的掛接，方便后序檢查核對。

使用ARCCIS進行征地測量面積計算與統計方法的步驟主要包括：數據預準備、數據建庫、征地邊界與成果數據的相交分析、土地面積計算與統計。

2.1 數據準備

根據征地測量的技術要求，將征地測量外業數據進行整理，其中dwg格式要求有地塊號、戶主、分戶線3個圖層，地塊號和戶主標注在相應分戶線內，地塊號以1、2、3等順序編號，如遇不同的行政權屬，在數字前加A、B、C以區分不同的權屬。將dwg格式征地數據使用CASS （ CAD ）軟件單獨提取每一個圖層，并單獨存盤（文件類型為.dwg，包括地塊號、戶主、分戶線、征地紅線等文件），避免了無關圖層的數據轉換工作。

2.2 數據建庫

（1）新建空白數據庫。運用ArcGlS10.2中ArcCatalog新建一個空白數據庫 （空白*mdb或gdb）。

（2）加載分戶面dwg格式中線要素。運用ArcGIS10.2中的ArcMap，由于一個dwg格式圖中包含了多個要素（ Annotation、Multipatch、Point、Polygon、Polyline），其中Polygon、Polyline要素可以作為后序利用成果，因此在載入的時候可以根據項目的大小選取Polygon或Polyline。

（3）面要素的處理。根據載入的分戶面Polygon或Polyline進行一下步處理，對于面積小或者權屬不復雜的地塊，可以直接導出分戶面Polygon，刪除多余的字段就可進入下一步處理。對于面積大且或者權屬復雜的地塊，一般采用先將分戶面的中線Polyline，通過ArcToolbox工具箱中的數據管理工具（Data Management Tools）要素轉化成分戶面要素。

（4）轉換CAD的地塊號、戶主文件為點Point要素。加載地塊號dwg格式到ArcMap中，將其中的 Annotation注記通過工具箱中的數據管理工具（Data Management Tools）要素轉化成地塊號點Point要素，并刪除屬性表中除了地塊號信息的其他字段。CAD戶主文件也采用同樣的處理方法轉化為點Point要素。

（5）數據空間連接。將處理好的分戶面、地塊號Point要素、戶主Point要素導入到ArcMap圖層中，圖畫查看每一個分戶面中是否對應各有一個地塊號和戶主Point要素，對于位置錯誤的地塊號和戶主Point要素，查看原CAD圖，開啟編輯后，將其移動到正確的位置。打開ArcToolbox工具箱中分析工具（Analysis Tools）的空間連接命令，接地塊號和戶主信息連接到分戶面中，如要有其他信息，也可通過以前幾個步聚進行連接，從而得到一個帶有地塊號、戶主、村名等信息的分戶面shp數據。

（6）分戶面shp拓撲處理。采用CAD軟件繪制分戶線的過程中，一般都會產生一些小縫隙或者重疊區域，而CAD軟件是沒有拓撲功能的，也無法查出這些小縫隙或者重疊區域，這給面積計算的準確性帶來了很大的問題。在ArcMap中新建一個空白數據庫 ，在數據庫上點擊右鍵創建一個要素數據集（Feature Dataset），出來一個New Feature Dataset窗口，命名好該要素類（如命名為Topolopy），選擇好與原分戶面SHP一致的坐標系統，右擊新建好的要素數據集Topolopy，選擇導入分戶面SHP。接著可以開始建立拓撲，一般要選擇拓撲規則是不能重疊、和不能有空隙。拓撲完成后，就可在開啟拓撲檢查器查看相應的錯誤，并對各個錯誤進行相應的修改。如果前期以線Polyline轉換成面SHP的，所以封閉線都能產生面，那些小縫隙或者重疊區域會產生許多的小地塊，一般只需要依據原始數據將這些小地塊合并到相應的大地塊中。

（7）屬性表字段整理。根據上面步驟操作后，分戶的shp數據其本已經完成，這時需要查看屬性表中，相關字段的內容是否都已掛接到位，對于缺失的部分，可以進行補錄。由空間連接時相應的地塊號、戶主、村名連接過來的字段名稱不容易識表，可以在屬性表里按提交名稱和格式添加新的字段，通過字段計算器等方式引用老字段中的內容，最終提交的分戶shp數據，見表1。

2.3 征地紅線邊界與成果數據的相交分析

把征地紅線shp導入到ArcMap的圖層中，打開ARCGIS軟件中的Arc ToolBox工具箱，選擇工具箱分析工具（Analysis Tools）之中的疊加分析-相交Intersect工具可以快速完成兩者之間的空間疊加分析工作。這一步驟與傳統辦法中的重疊、剪切、閉合相對應[3]。將征地紅線shp和分戶面shp進行相交分析，相交分析以后可以直接計算出征地紅線內各分戶地塊的面積。對于計算出征地紅線外各分戶地塊的面積，也是采用疊加分析-交集取反SymDiff工具或者擦除Erase工具進行分析，繼而得到征地紅線外各分戶地塊的面積數據。

2.4 土地面積計算與統計

將上一步的相交分析和交集取反成果形成單獨的文件（*.shp）導入到ArcMap的圖層中，打開原來的分戶面shp屬性表，利用屬性表中的關連和連接功能，通過三個表中的地塊號字段一一連接到總分戶面屬性表，并刪除多余的字段，見表2。并將該數據導出一份新的分戶面shp。

分戶數據屬性表可以采用直接導出dbf表或者將所有地塊條目全選復制到電子表格中，進行復核檢查，檢查無誤后，可出根據要求制作相應的電子表格。

2.5 征地分戶圖件的編制

根據項目面積的大小，確定合適的比例尺和圖紙大小，并將地塊號、戶主和面積等標注到圖面上，一般采用多行標注，如遇到有多個村的，可以通過對圖層屬性里的系統符號對各村采用不同的底色進行區分，見圖1。

3 存在的問題和需要改進的方案

在征地測量實踐生產中，筆者發現使用以上的制作方法會出現問題：

（1）在CAD數據向GIS數據的轉換建庫過程較為繁瑣，流程中如果出現一點小問題，就會導致向一步無法進行，特別浪費時間。

（2）部分疊加分析面積成果輸出到電子表格中，由于數據的存儲精度不一致，經常出現計算出來的分戶地塊合計與紅線總面積有細微不一致。

（3）由于整個計算流程的復雜繁瑣，有許多步驟需要加入的很多人工修改干預，雖然相比于傳統CAD方式提高了工作效率，但還是遠遠沒有做到智能化。

對于不能自行開發軟件的單位，建議可以利用ArcGlS自帶的模型構建器，按照生產流程，將一系列步驟串聯成一個工具，從而減少一些操作環節。

4 結束語

總之，使用ARCGIS進行征地測量面積計算結果是準確可靠的，避免了傳統方法的繁瑣、易出差錯、差錯的難以排除等缺點，特別是在范圍大、戶數多、工期緊的項目中效果更加明顯。通過ARCGIS 軟件與南方CASS軟件的有機結合，優化了征地測量的工作流程，大大提高了工作的效率。

參考文獻

[1] 吳紹中.征地測量的實踐與探討[J].中國房地產業，2015（9）：241-242.

[2] 鐘遠達 張麗.基于ARCGIS的土地勘測定界中土地分類及其面積計算與統計的應用[J].中國科技博覽，2012（14）：208.

[3] 吳紹賢.基于ARCGIS矢量數據面積計算及統計應用[J].信息技術與信息化，2014（11）：146-148.