基于Autodesk Map对二调入库前期数据整合系统的建立
2012-06-29徐婵
徐婵
(辽宁省摄影测量与遥感院,辽宁沈阳 110034)
1 引言
土地是人类赖以生存和发展的物质基础,是立国的基本要素之一。真实、准确的土地调查数据是国民经济建设和社会发展的重要基础,是实施国土资源管理工作的重要依据[1]。随着社会、经济的快速发展,现有土地调查成果已难以全面满足新形势下经济宏观调控和国土资源管理的客观需要,2007年7月1日,第二次全国土地调查(以下简称二调)全面开展。县级农村土地调查数据库作为二调的重要成果之一,它能否高效、保质地建立起来,对二调工作的顺利完成起到了至关重要的作用。
随着GIS技术的飞速发展,技术已不再是困扰数据库建设的主要因素[2],如何利用不同土地利用数据库建设经验,以提高土地利用数据库的建设效率和应用前景,显得尤为重要[3]。
就是在这种背景下,辽宁省摄影测量与遥感院承担了辽宁省数十个县区的二调数据库建设工作,作者结合生产单位实际情况,以Autodesk Map为平台,结合ObjectARX、ArcObjects技术开发了数据整合系统,实现数据采集、批量入库和处理,使其满足辽宁省第二次土地调查专用软件的入库要求,并最终起到快速搭建县级农村土地调查数据库的目的。
2 系统功能
农村土地调查数据库建设,主要包括三个部分:首先是内业解译,内业人员在调查底图上进行预判;其次是外业核实,外业人员到实地,将内业标绘的地类、界线等内容逐一进行核实、修正或补充调查,以此作为内业数据库建设的依据;最后是数据入库,内业人员根据外业核实成果,对预判数据进行完善并入库。
本系统紧密围绕农村土地调查数据库建设步骤,主要由四个部分组成,分别是数据采集工具、入库转换工具、数据预处理工具。
3 关键技术介绍
3.1 建库平台的选择
辽宁省第二次土地调查专用软件为南京国图信息工程有限责任公司开发的“国图农村地籍管理信息系统”(简称为GTIS),该软件基于ArcGIS平台开发而成,是入库汇总统计软件。二调伊始,GTIS软件下发到各作业单位时,还存在许多需要完善的地方,且操作步骤繁琐,不能起到快速搭建起县级农村土地调查数据库的作用。而二调工作任务重、时间紧,上级部门经常催交成果,如果所有的处理都依靠软件完善后再进行处理,明显是不现实的。
同时,市场上也出现了许多二调数据处理专用软件,如清华山维、南方CASS二调版等等。但是对于承担二调任务的作业单位来说,一是购买软件成本高;二是二调伊始,随着实际问题的不断出现,软件肯定还存在需要逐步完善的地方,后期的升级和维护无法估算;三是全新的软件需要组织内业人员重新学习,从陌生到熟练,这也需要一个过程。
AutoCAD作为一种计算机辅助设计与制图工具,因其简单易用及强大的图形编辑功能而广泛应用于很多测绘生产部门,Autodesk Map则在AutoCAD基础上拓展了GIS功能[4]。与 GIS软件相比,Autodesk Map在大批量的修改编辑方面要出色许多[5]。对于绝大部分一线测绘单位工作人员来说,最熟练的作业软件是AutoCAD,让他们重新学习ArcGIS的使用,并进行大量的数据前期处理工作,在当时的情况下,时间和精力都不容乐观。
因此本项目选择以Autodesk Map软件为建库平台,首先使用Autodesk Map软件进行影像的矢量化,然后将矢量化成果以mdb文件的形式导出,再用Arc-GIS进行后期编辑。此种方法既能利用Autodesk Map强大的图形编辑功能优势,也能充分发挥ArcGIS强大的后期数据处理功能,从而真正做到提高生产效率,保证数字化产品的质量。
3.2 数据采集
数据采集是以Autodesk Map 2004为矢量化平台,利用Visual Lisp语言与Visual Basic语言开发而成,它由三个模块组成,分别为:二调标描工具、二调图形属性监理工具和Map数据处理工具。
内业人员使用内业标描工具对影像进行矢量化,利用此工具只需采集行政区层、地类图斑层、线状地物层、零星地物层,其他要素层,系统会根据已有的要素层自动生成。在采集地类图斑与线状地物时无需重复采线,只要满足两种要素层的拓扑关系即可。要素层录入属性时,只需录入必要的属性,其他的属性系统会根据空间关系与拓扑关系自动添入。如地类图斑只需填写地类代码、权属性质、耕地类型、图斑记录卡信息等属性内容。
采集后的数据使用图形属性监理工具进行数据清理和检查,数据清理操作包括删除重复项、删除短对象、打断交叉对象、延伸未及点、捕捉节点簇、删除悬挂点等,检查主要包括属性检查、重复实体检查、自悬挂检查、自相交检查、宗地与界址点检关系检查、线状地物部分重复检查、拓扑实体的正确性、完整性检查等。
最后用Map数据处理工具自动建立地类图斑、宗地、行政区的拓扑面。
图1 数据采集工具
3.3 数据批量转换
辽宁省二调的农村土地利用调查专用软件GTIS要求的是mdb格式的数据库,而我们的初始数据以dwg格式进行保存,而且为了便于前期处理,整个县区的数据都是以村为单位进行保存。如何将这些分散的以村为单位的数据合并成一个县区的数据库,是整个入库过程的关键。传统的做法是将每个村的dwg文件内的图层导出成Shape格式数据,然后在ArcGIS中进行合并。当一个县区存在好几百个村的时候,这种方法显得相当的笨拙。
Autodesk Map中提供了Object Data功能,图形实体可以通过关联Object Data中建立的属性表,就可以进行属性录入。Geodatabase空间数据库就是由图形和属性数据两部分组成,因此在进行数据的批量转换时,我们只需要把dwg中的图形数据和其属性信息分别写入mdb数据库中,即可完成数据的转换。
我们的处理方法基于Autodesk Map 2009平台,使用ObjectARX.NET和ArcObjects二次开发组件集开发了批量数据转换工具,将dwg文件直接批量转换为一个Geodatabase数据库,这样就可以快速完成县区数据库的搭建。
3.4 数据预处理
数据预处理是通过用ArcObjects组件开发工具,对Geodatabase数据库进行进一步处理,主要包括数据检查和数据处理。
数据检查包括图形检查和属性检查。图形检查主要是对各要素层进行拓扑检查,如果存在拓扑错误,则将错误信息写入记录表,返回给作业员,让其对dwg文件进行修改,然后再重新导出成mdb文件,进行图形检查,直到没有错误为止。属性检查主要是对要素属性的正确性和完备性进行检查,如地类图斑的坐落单位代码、权属单位代码、最小上图面积等是否正确等等。
数据处理也包括图形处理和属性处理。图形处理主要是根据二调数据库建设要求,对线状地物按照图斑进行打断,当线状地物与行政区界线重合时,便于后期跳绘行政区界线需要而对行政区界线进行打断等等。属性处理主要是根据图层的空间关系,进行属性填充,如对地类图斑进行编号,再如根据零星地物与地类图斑的空间关系,对零星地物的坐落图斑编号字段进行填充等等。
图2 数据预处理界面
4 结语
本文介绍的二调入库前期数据整合系统既具有便捷的图形编辑功能,也整合了ArcGIS分析功能,实现了AutoCAD与GIS的结合,取长补短,优势互补,为二调入库提供了一个数据整合的优质高效平台。
辽宁省摄影测量与遥感院承担的二调建库区域涉及沈阳市、盘锦市、鞍山市、锦州市、葫芦岛市、铁岭市、阜新市七市中的九县五区,此数据整合系统投入生产以后,运用开发的工具,从数据采集、数据转换、数据预处理到数据建库,可以快速完成县、区级农村土地调查数据库的建设,大大提高了工作效率,保证了项目的进度。建成的农村土地调查数据库投入使用后,其属性准确性和图形精确性,得到了各国土资源局的领导及使用人员的高度评价,创造了良好的社会、经济效益。
[1]国务院第二次土地调查领导小组办公室.第二次全国土地调查培训教材[M].北京:中国农业出版社,2007.
[2]廖之平.土地利用数据库建设关键问题分析[J].测绘与空间地理信息,2007,30(5):75 ~80.
[3]王瑞青,田永中,徐永进等.基于ArcGIS的县级农村土地利用数据库建设技术探讨[J].西南师范大学学报(自然科学版),2009,34(5):230 ~234.
[4]杨利娟.Autodesk Map在地形图建库中的应用[J].测绘与空间地理信息,2007,30(4):93 ~95.
[5]岳国森,向南平,彭金辉.数据入库前基础图形数据的批量标准化方法[J].西部探矿工程,2004(7):214~216.
[6]吴宏庆,贺军政.利用ArcObjects实现DWG挂接MDB属性数据转入Geodatabase的方法[J].工程建设,2007,39(3):22~25.