GIS技術(shù)在地理信息系統(tǒng)建庫中的應用分析
——以M市為例

楊競敬

（梅州市測繪與地理信息中心，廣東 梅州 514071）

1 引言

《 全國檔案事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要》指出，我國土地資源管理應進一步深化不動產(chǎn)測繪數(shù)據(jù)庫建設(shè)，圍繞定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息（GIS）和遙感影像（RS）構(gòu)建特色檔案資源，為土地資源規(guī)劃管理提供有效參考[1]。尤其是在GIS 技術(shù)應用時，可充分發(fā)揮其空間分析及信息處理的特有屬性值，科學統(tǒng)籌土地資源，統(tǒng)一規(guī)劃集中管理，為我國城市健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2 項目概況

近年來，廣東省加大對土地資源管理的重視力度，運用地理信息系統(tǒng)開展不動產(chǎn)測繪，展開土地使用的登記、查詢、安排及收費，工作效果和經(jīng)濟效益顯著。本次研究梳理近五年來M 市土地資源管理發(fā)展歷程，分析不動產(chǎn)測繪的關(guān)鍵問題，以期為同類工程提供有效參考。

M 市位于廣東省東北部，共包括2 個區(qū)、5 個縣，土地總面積達1.58 萬平方千米，土地資源管理項目較為復雜，工作量龐大。早期該市不動產(chǎn)測繪主要通過人工測圖實現(xiàn)，數(shù)據(jù)可靠性差、圖像精確度低、管理項目單一，無法全面把控土地資源分布和使用情況，嚴重影響了M 市土地房產(chǎn)數(shù)字化管理發(fā)展進程。為解決上述問題，2018 年，M 市對土地資源管理模式進行改革，由該市國土測繪院牽頭研發(fā)M 市不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)，有針對性地展開房產(chǎn)調(diào)查、外業(yè)數(shù)據(jù)采集、測圖等工作，系統(tǒng)界面如圖1 所示。

圖1 不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)

M 市不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)以航空攝影數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，在GIS 模型基礎(chǔ)上集成分析、智能識別、動態(tài)展示，實現(xiàn)了土地資源二維信息的延展[2]，對整合土地資源及統(tǒng)籌規(guī)劃管理具有積極意義。

3 GIS 建庫方案

3.1 建庫流程

M 市不動產(chǎn)測繪管理在“資料收集—地籍控制測量—面積測量”這一業(yè)務流程基礎(chǔ)上進行細化，分項展開土地權(quán)屬調(diào)查、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查及監(jiān)測、界址測量、地籍要素測量、地籍成果圖繪制等。為保證上述業(yè)務的時效性、可靠性和經(jīng)濟性，不動產(chǎn)測繪一體化管理軟件設(shè)計時應形成標準數(shù)字化模型，將不動產(chǎn)測繪信息科學導入[3]，即：

（1）標準建模。要按照廣東省不動產(chǎn)測繪規(guī)范中的各項標準，制定M 市不動產(chǎn)測繪數(shù)據(jù)格式規(guī)范。本次設(shè)計的數(shù)字模型主要包括對象和要素兩大類，其中對象屬Geodatabase 類型，指向不動產(chǎn)資源宗地屬性；要素涉及地理空間信息、字段代碼編號等，需依照標準逐一設(shè)置字段名稱、代碼、類型、長度、值域和約束條件，將其按照指定格式導入數(shù)據(jù)庫，以便有效視圖查詢[4]。宗地屬性結(jié)構(gòu)如表1 所示。

表1 宗地屬性結(jié)構(gòu)

（2）數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集主要包括地形數(shù)據(jù)和地籍數(shù)據(jù)兩部分。其中，地形數(shù)據(jù)可通過遙感影像獲得，并配合解析優(yōu)化調(diào)整，使其精度達到不動產(chǎn)測繪一體化管理標準；地籍數(shù)據(jù)可通過調(diào)查測繪獲得，因地制宜開展界址測量、地籍要素測量等，使其能夠全面反映不動產(chǎn)資源的空間結(jié)構(gòu)特征、屬性特征及其關(guān)聯(lián)[5]。本次數(shù)據(jù)采集時地形數(shù)據(jù)和地籍數(shù)據(jù)均可直接在ArcMAP 中加載CAD 的DWG 格式文件，運用EXPORT DATA 命令輸出Shape 數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。M 市不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)采用標準1∶500、1∶2000 比例尺進行地形圖和管線圖的縮放，并將其通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能存儲。調(diào)用時系統(tǒng)可以通過轉(zhuǎn)換模塊，解析shp、dxf、tab、e00、cov等不同格式文件，獲取GIS 數(shù)據(jù)中的空間信息、拓撲關(guān)系和特征屬性結(jié)構(gòu)，提升了功能模塊間的數(shù)據(jù)交互效果。

（4）數(shù)據(jù)檢查。一般分為數(shù)據(jù)檢查和拓撲檢查兩項內(nèi)容。其中，數(shù)據(jù)檢查應說明元數(shù)據(jù)情況并對其準確性、有效性、合理性等進行校驗；確定坐標定位及屬性是否與實際情況一致，坐標精度是否達標等。而拓撲檢查應分析數(shù)據(jù)邏輯的一致性，確定地理信息空間結(jié)構(gòu)特征、專題時間特征及拓撲內(nèi)在關(guān)聯(lián)是否合理；分析地理信息屬性邏輯的一致性，確定地理信息空間涵蓋范圍、數(shù)據(jù)質(zhì)量及屬性特征是否有效[6]。校驗環(huán)節(jié)可在ARCCATALOG 建立好拓撲規(guī)則，再通過地理信息模塊檢查編輯。

（5）數(shù)據(jù)入庫。可通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、原始數(shù)據(jù)訪問和數(shù)據(jù)交互操作這三個模式將地理信息導入數(shù)據(jù)建模。M 市不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)主要利用轉(zhuǎn)換工具，將數(shù)據(jù)以數(shù)字標準導入，以便于系統(tǒng)能夠快速識別。此外，若數(shù)據(jù)按照類屬劃分為多圖層，則入庫時應分別設(shè)置圖層屬性，按照點、線、面的標記按順序入庫[7]。

3.2 模塊設(shè)計

（1）測繪模塊。現(xiàn)階段M 市不動產(chǎn)測繪一體化管理僅支持掃描儀及攝像頭獲取圖像，前者掃描時間較長且角度混亂，實用效果較差；后者使用攝像頭進行圖像采集，可在拍攝時就完成圖像調(diào)整，實用效果顯著。因此，登記業(yè)務大多拍照輸入，確定不動產(chǎn)所有者、坐落、附圖號、任務狀態(tài)、作業(yè)狀態(tài)等，具體如圖2 所示。

圖2 登記模塊

上述登記完畢后，按照任務類型“未完成”進行篩選，將未工作和工作中的不動產(chǎn)測繪業(yè)務逐一安排，下發(fā)工作任務，由測繪人員填報：

①資料收集信息。包括土地使用、土地轉(zhuǎn)讓及其他權(quán)屬調(diào)查信息。不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)可自動檢測，并打開土地、房產(chǎn)一體化方式進行處理，生成動態(tài)登記信息。

②地籍控制測量。包括規(guī)劃定樁、勘測定界及其他測量業(yè)務，可直接利用導入功能將已生成的CAD 數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，形成圖像數(shù)據(jù)或文件數(shù)據(jù)。

③面積測量。包括發(fā)證面積、宗地面積等，應對照歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場調(diào)查情況，對土地資源面積進行精確解析界定，確定有效面積數(shù)據(jù)。

為進一步提升不動產(chǎn)測繪效果，在登記模塊設(shè)計時可應用“動態(tài)定位+遙感影像”進行土地使用情況解析，主要利用基準站、流動站及無線網(wǎng)展開動態(tài)實時測量，確定地理數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。同時配合遙感圖像提取點、線、面信息，對實時測量結(jié)果進行細化，繪制基礎(chǔ)地籍成果圖。

（2）管理模塊。不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)主要設(shè)置系統(tǒng)功能、查詢功能和收費功能，用于不動產(chǎn)測繪中關(guān)鍵業(yè)務管控，即：

①安全管理。通過身份認證+權(quán)限管理的方式，規(guī)范M 市不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)的使用，確保用戶能夠嚴格依照權(quán)限等級執(zhí)行對應工作，形成高效任務鏈，降低由業(yè)務量龐大而造成的數(shù)據(jù)篡改、泄露風險 。

②查詢管理。不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)的功能設(shè)計包括業(yè)務查詢、視圖查詢等。按照M 市不動產(chǎn)測繪工作需求，在地理信息數(shù)據(jù)入庫后可生成多項成果圖。通過業(yè)務查詢功能可快速獲取城鎮(zhèn)土地利用強度表、土地利用現(xiàn)狀權(quán)屬性質(zhì)匯總表、宗地面積匯總表、界址點成果等，用于土地資源規(guī)劃、建設(shè)、管理，從根本上改善了土地資源效益。尤其是在GIS 分類查詢環(huán)節(jié)，可按照空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)，分層分類調(diào)取，速度更快、效率更高，為不動產(chǎn)數(shù)據(jù)實時訪問創(chuàng)造了良好條件。

通過視圖查詢功能可以直接獲取宗地圖、地籍子區(qū)圖等，同時確定圖件成果質(zhì)量。一般操作過程中可由審查人員依權(quán)限逐一審核成果質(zhì)量，確定土地資源使用情況無問題、登記信息正確、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)一致后，方可確認“已檢查”，用于土地資源規(guī)劃、建設(shè)、管理[8]。比如在M市地籍子區(qū)圖中，背景圖采用Shape文件格式、2000 國家大地坐標系、Gauss-Kruger 投影、3 度投影帶。視圖查詢時可以加載子區(qū)信息、圖層信息，顯示圖形基本操作、屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)聯(lián)動等，具體如圖3 所示。

圖3 視圖查詢

③收費管理。通過完件收費可以按期進行分類分項測繪費用的計算，確定房產(chǎn)分戶業(yè)務以及非房產(chǎn)分戶業(yè)務的占地面積、測繪面積、總定樁量、合計金額等。查詢完畢后，可以導出word、excel 報表，用于收費核對。同時，還可以通過短信通知到權(quán)屬人，實現(xiàn)收費告知。

4 應用評估

M市不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)支持源數(shù)據(jù)分類、幾何類型檢查、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)屬性檢查及圖形數(shù)據(jù)一體化管理，涵蓋土地資源規(guī)劃的關(guān)鍵需求，實用效益顯著。

在使用效果上，利用不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)可將測繪耗時從1 周縮短到1 天，資料收集、地籍控制測量、面積測量操作非常便捷，且系統(tǒng)可自動測算，有效減少了人為操作誤差，測繪精度提升率可超過40%，值得深入推廣應用。

在經(jīng)濟效益上，利用不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)可減少人工成本投入，避免人員線下重復作業(yè)、違規(guī)操作等引起的土地資源信息錯誤。本次GIS 平臺應用后人力成本節(jié)約2/3，且該系統(tǒng)視圖便捷、操作簡單，有效緩解了業(yè)務人員壓力。

5 總結(jié)

基于GIS 的不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)設(shè)計時，要歷經(jīng)細化資料收集、地籍控制測量、面積測量等業(yè)務流程，在標準建模、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)檢查以及數(shù)據(jù)入庫技術(shù)基礎(chǔ)上，將地理信息圖形數(shù)據(jù)有效導入平臺，使其能夠為土地資源規(guī)劃、建設(shè)、管理提供有效參考。同時，還需要做好不動產(chǎn)測繪一體化管理系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計，使其滿足系統(tǒng)管理、查詢功能、收費功能等需求，全面推動數(shù)字城市建設(shè)和發(fā)展進程。