FME在县级森林资源年度变更中的应用研究

2017-12-11李峥

自然保护地 2017年4期

关键词：压盖关键字图斑

李峥

（福建省林业调查规划院福建福州 350003）

FME在县级森林资源年度变更中的应用研究

李峥

（福建省林业调查规划院福建福州 350003）

基于FME软件，构建了满足县级森林资源年度变更技术要求的数据处理和质检模型，通过模型控制，掌握每个阶段的数据情况，并将质检错误报告输出，便于工作人员快速定位错误发生原因，为高效、科学地完成县级森林资源年度变更工作提供技术支持和保障。

FME；县级；森林资源；年度变更；数据质检

1 应用背景

根据福建省林业主管部门的部署和要求，福建省每年以县（市、区）为单位，开展森林资源年度变更工作，完成全省年度森林资源监测工作。年度变更工作要求在第二年1月内完成本年度森林资源的变更工作，并掌握变化情况。根据年度变更的技术流程和要求，基于FME建立了县级数据分发、数据汇总和数据质检、属性转换和专题数据提取模型，制定完整的数据处理工作流，便于县级森林资源年度变更工作。

2 业务分析

根据森林资源年度变更工作内容和要求，FME软件主要在以下业务工作中发挥优势。

⑴数据分发：根据省级林业主管部门下发的上一年度县级森林资源档案数据和遥感判读差异图斑，以乡（镇、场）为单位进行数据分发，作为各乡镇林业站进行年度变更调查的基础数据。

⑵数据汇总：根据各乡（镇、场）提交的森林资源变更成果数据和遥感判读差异图斑核实数据，进行汇总拼接，形成县级一张图。

⑶ 数据质检和修正：对县级一张图成果数据进行数据质检和修正，包括矢量数据自相交、拓扑关系（面要素压盖和缝隙）、关键字唯一性和图库一一对应检查等。

3 关键技术

3.1 县级数据分发

县级分发的数据主要包括乡级的行政界线、森林资源档案数据、遥感判读差异图斑数据和遥感判读差异图斑一览表（包含前期小班属性信息）。数据分发按乡（镇、场）名称为文件夹，文件夹内包含乡级森林资源数据、遥感判读差异图层和遥感判读差异图斑一览表。FME建模工作流程：第一步，添加两个读模块，分别读取遥感判读差异图层和森林资源数据，并添加“SliverRemover”函数进行几何修复；第二步，添加裁切函数，分别输入两个数据，裁切类型选择“Multiple Clippers”，选择属性合并，不创建聚合，进行裁切，输出端口为“CLIPPED_INSIDE”；第三步，利用“AttributeCreator”函数，分别构建“遥感判读差异图层文件名”和“森林资源数据文件名”两个功能模块，把构建的新属性字段添加到相应数据的属性中，用于数据输出的文件夹名称和文件名称的生成；第四步，在遥感判读差异图层数据处理流程中，添加“AttributeKeeper”函数，设置导出的数据所要保留的属性字段，添加和关联写模块，把属性按乡级行政名称批量导出保存为一览表（xls格式）；第五步，添加两个写模块，分别关联遥感判读差异图层和森林资源数据，按乡镇场名称为文件夹，分别输出乡级遥感判读差异图层（“乡级代码+乡级名称_yg_2014.shp”）和森林资源数据（“乡级代码+乡级名称_xz_2014.shp”）；第六步，添加“Dissolver”函数，按XZC（乡镇场）字段分组融合数据，添加并关联写模块，分别输出乡级行政界（“乡级名称.shp”）。主要模型如图1所示。

图1 数据分发模型

3.2 县级数据汇总

县级数据汇总主要是把各乡（镇、场）的2015年度森林资源年度更新成果数据和遥感判读差异图层核实数据进行汇总拼接，形成一张图，便于下一步的县级质检工作。FME建模工作流程：第一步，添加两个读模块，分别读取乡级森林资源数据和乡级遥感判读差异图层核实数据，在读模块的要素类型属性页面选中成合并要素类；第二步，分别添加“SliverRemover”函数进行读入数据的几何修复，分别输出“无效要素”和“有效要素”；第三步，添加四个写模块，分别关联两个“SliverRemover”函数的输出端口，在写模块属性中选中动态属性，并设置模式定义内的要素名称为固定，完成森林资源数据拼接工作；第四步，分别查看输出的无效要素，便于掌握几何要素错误情况。主要模型如图2所示。

图2 县级数据汇总模型

3.3 县级数据质检

3.3.1 图形检查和修正

图形检查模型如图3所示。

⑴面要素自相交修正。自相交属于几何图形有效性验证中的一个错误类型，存在自相交会导致要素无法转换成指定格式或者无法完成写入库等操作。FME建模工作流程：第一步，添加读模块，读取待检查数据；第二步，添加“SelfIntersector”函数，进行自相交要素的检查和清除；第三步，添加“Deaggregator”函数，进行聚合体要素的分解，并继承输入要素的属性；第四步，添加写模块，输出自相交修正的数据。

⑵面要素压盖部分输出。森林资源数据要求面要素之间不能存在压盖拓扑关系，要求以面要素形式输出压盖区域，并根据压盖情况，确定是否需要采取特殊地块人工修正还是全部地块计算机自动修正处理。FME建模工作流程：第一步，把面要素自相交修正的数据传递到“AreaOnAreaOverlayer”函数，进行面面叠加操作；第二步，添加“Tester”函数，筛选出压盖计数器大于1的要素即为压盖要素。

⑶面要素缝隙部分输出。森林资源数据要求面要素之间不能存在缝隙，要求以面要素形式输出缝隙区域，并根据缝隙情况，确定是否需要采取特殊地块人工修正还是全部地块计算机自动修正处理。FME建模工作流程：第一步，把面要素自相交修正的数据传递到“Dissolver”函数，进行融合操作；第二步，添加“InsidePointReplacer”函数，生成面内心点；第三步，依次添加“Intersector”“Chopper”和“AreaBuilder”函数，完成面的边相交打断、碎化和构面；第四步，添加“PointOnAreaOverlayer”函数，执行点和面的压盖操作；第五步，通过“Tester”函数，筛选出缝隙区域的要素。

⑷修正面要素压盖和缝隙问题。根据面要素压盖和缝隙输出的要素情况，如果不需要人工修正，可采取计算机自动修正。FME建模工作流程：把面要素自相交修正的数据传递到“Sliver Remover”函数，进行压盖和缝隙区域修正。

图3 图形检查和修正模型

3.3.2 关键字唯一性检查

关键字唯一性检查是对森林资源数据的图斑关键字（XBNO）值的唯一性检查，检查结果需要输出关键字重复的图斑要素和关键字重复的登记表。FME建模工作流程：第一步，添加读模块，读取待检查数据；第二步，添加“Matcher”函数，选择只进行属性比较，选中图斑关键字“XBNO”进行匹配策略；第三步，添加“AttributeKeeper”函数，关联“Matcher”函数的“SINGLE_MATCHED”端口，进行属性字段保留；第四步，添加写模块，分别输出关键字重复的矢量数据和关键字重复一览表。主要模型如图4所示。

图4 关键字唯一性检查模型

3.3.3 图库一一对应检查

图库一一对应检查是对森林资源数据的图斑的关键字与森林资源属性库的关键字一一对应关系检查，检查结果需要输出，有图无库的图斑数据和有库无图的属性数据。FME建模工作流程：第一步，添加读模块，分别读取森林资源图斑数据和属性库数据；第二步，添加“ChangeDetector”函数，选择只进行属性比较，选中图斑关键字“XBNO”进行匹配策略；第三步，添加写模块，分别输出图库一一对应数据、有库无图记录表和有图无库数据。主要模型如图5所示。