浅谈城镇地籍数据库的建设

2013-09-28贺博斐敬小东

地理空间信息 2013年4期

贺博斐，敬小东

（1.四川省核工业地质局二八二大队，四川德阳 618000；2.四川建筑职业技术学院，四川德阳 618000）

随着现代城市化建设的快速发展，原有的地籍管理已经不能满足我们的需求。城镇地籍数据库为土地管理部门提供可靠、科学的地籍数据，提供决策支持[1]。3S技术、计算机网络技术以及虚拟现实技术等现代信息科学技术的发展，为城镇地籍数据库的数字化网络化建设提供了保障。

1 技术路线

按照城镇地籍数据库建设的具体要求，首先完成了对研究区地形数据和地籍数据的收集，并将其几何数据和部分属性数据导入到CASS中；然后利用FME数据转换功能，将CASS中的数据转换成GIS格式；再利用ArcGIS的空间分析以及拓扑分析等功能，对数据的质量进行控制，检查数据完整性、逻辑性错误，完成数据入库准备；最后将检查后的数据导入到数据库中，形成城镇地籍数据库（见图1）。

图1 技术路线图

2 数据预处理

城镇地籍数据库是在地形数据和地籍数据基础上建立起来的，包括几何数据、属性数据、图形数据以及档案数据，其主要数据来源包括已有的电子数据、实测的地形和地籍数据以及调查的宗地基本情况。

2.1 数据采集

数据采集是将地形和地籍数据的几何数据和属性数据录入到数据库中，成为数据库的核心。

1）几何数据的获取：结合GPS数字化测图和常规的地籍测量工作，测绘研究区的地形数据和地籍数据，并将测量成果导入到CASS中，形成基本图形数据。

2）属性数据的获取：按照地籍属性数据要求，到实地调查并确认权属的基本情况，然后将这些信息以表格的形式存储，为属性的链接打好基础。

2.2 数据转换

CASS能够提供丰富的图形界面和一些基本的权属属性，但是在空间分析上比较欠缺。为了更好地对空间数据进行管理，需要将这些数据转换到GIS中去。利用FME的语义转换功能，能够实现CASS与GIS之间的相互转换[2]。

FME是加拿大Safe Software公司开发的空间数据转换处理系统。该系统提供在转换过程中重构数据的功能，实现了200多种不同空间数据格式（模型）之间的转换，为进行快速、高质量、多需求的数据转换应用提供了高效、可靠的手段[3]。

本文利用FME将CASS中的数据格式转换到ArcGIS中去。原始数据为dwg格式，目标数据为shape格式。两者之间通过数据转换模型进行转换，并要对相应的属性字段进行匹配。图2展示了FME软件一些功能在数据处理中的应用。

图2 原始数据与目标数据的对应关系

3 数据库的建立

3.1 数据分层录入

城镇地籍基础地理要素分为地形要素和地籍要素2类。按照城镇地籍建库标准，对地理要素进行分层设计（见表1）以及要素的属性结构（见表2）[3]。

按照要素的不同可以形成地形专题图和地籍专题图。地形要素主要由点状地物、线状地物、面状地物和行政区划等构成；地籍要素主要由界址点、界址线、宗地和注记等构成[4]。

表1 地理要素分层表

表2 要素数据结构表

3.2 图形数据和属性数据链接

当每个专题数据建立数据结构后，需要将图形数据和属性数据进行链接。在ArcGIS中常用的方法有2种：通过关键字段匹配原则，在ArcGIS中使用join attribute from a table链接属性；按照空间位置匹配原则，在ArcGIS中使用Join data from another layer based on spatial location链接。

3.3 拓扑关系的建立

地籍信息管理系统管理的基本数据类型是界址点、界址线和宗地，它们之间具有多种拓扑关系，拓扑关系的建模与实现是技术上的一个难点[5]。在地籍管理中，界址点、线、宗地之间有一定的约束关系，如界址点与所连接的界址线的端点重合；界址线之间不能自相交；宗地是由闭合的界址线构成的；宗地之间不能交叉和重叠[6,7]等。

3.3.1 拓扑规则的选择

在ArcGIS中点、线、面之间的拓扑规则很多，根据实际情况，选择合理的拓扑规则，动态建立拓扑关系。表3列举了部分拓扑规则。

表3 各要素之间的拓扑规则列表（部分）

3.3.2 拓扑关系的实现

在ArcGIS中，有关拓扑操作有2个，一个在Arccatalog中，另一个在ArcMap中。通常我们将在Arccatalog中建立拓扑称为建立拓扑规则，而在ArcMap中建立拓扑称为拓扑处理。要在Arccatalog中创建拓扑规则，必须保证数据为Geodatabase格式，且满足要进行拓扑规则检查的要素类在同一要素集下。

因此，首先创建一个新的Geodatabase，在其下创建一个要素集，然后要创建要素类或将其他数据作为要素类导入到该要素集下。进入该要素集，在窗口右边空白处单击右键，在弹出的右键菜单中有新建拓扑，然后按提示操作，添加一些规则，就完成拓扑规则的检查。最后在ArcMap中打开由拓扑规则产生的文件，利用拓扑工具条中错误记录信息进行修改。