基于模型构建器检查第三次国土调查图斑与举证图斑属性信息一致性

赵 璟

(1.甘肃省测绘工程院，甘肃 兰州 730000;2.甘肃省应急测绘工程研究中心，甘肃 兰州 730000)

根据《国务院关于开展第三次全国土地调查的通知》要求，三调的主要任务是在第二次全国土地调查成果基础上，按照国家统一标准，在全国范围内利用遥感、测绘、地理信息、互联网等技术，统筹利用现有资料，以正射影像图为基础，实地调查土地的地类、面积和权属，从而使国家全面掌握翔实准确的全国土地利用现状和土地资源变化情况[1]。调查新增的变化图斑应实地举证，举证图斑通过国家统一下发的第三次全国土地调查数据制作软件制作成举证包，在制作的过程中，会上传该图斑的预编号，并自动计算出该图斑的中心坐标。举证图斑的属性信息如表1所示，红色字段为图斑的关键属性。实地举证时，使用带卫星定位和方向传感器的手机，利用全国三调办统一下发的互联网+举证软件，拍摄图斑实地照片，并填写外业认定地类和说明，最后统一上传至举证平台[2-3]。

根据三调技术要求，编号和外业认定地类应与数据库中的图斑预编号和地类编码保持一致。利用ArcGIS平台的空间连接和计算字段值等工具进行第三次国土调查图斑与举证图斑属性信息一致性质检的过程中，需要把多种工具组合在一起才能有效地完成检查。如果执行每一个工具都需要人工干预，不仅降低了生产效率，同时人工参与会增加数据质检的出错率。本文介绍了利用ArcGIS软件的模型构建器(ModelBuilder)把涉及到质检操作组合成为工作流，实现多步骤操作在ArcGIS软件的同一指令下完成，不仅降低人工参与操作的时间成本，也大大地提高了数据质检的效率。

表1 举证图斑属性信息表

1 模型构建器介绍

模型构建器是ArcGIS提供的构建地理信息处理工作流和脚本图形化建模工具，可看做用于构建工作流的可视化编程语言，而不像传统编程语言是基于文本的。该模型是一个用来创建、编辑和管理模型的应用程序，将一系列地理处理工具串联在一起的工作流，它将其中一个工具的输出作为另一个工具的输入。也可以将模型构建器看成是用于构建工作流的可视化编程语言[4]。模型构建器除了有助于构造和执行简单工作流外，还能通过创建模型并将其共享为工具，提供扩展ArcGIS功能的高级方法。

2 原理分析

举证图斑上传到举证平台会成为属性表的一条记录。质检人员检查举证图斑和调查数据一致性时，需从平台上下载举证属性表，并转成以属性表中的X、Y坐标值为空间坐标的点状图层。通过检查地类图斑的图斑预编号和地类编码与点层的图斑预编号和外业认定地类的一致性，来判定举证图斑的内容是否正确。

3 实现方法

打开ArcMap软件的模型构建器，依据分析可知，本工具需要两个输入变量，一个对应三调地类图斑数据，另一个对应举证地类图斑数据；接着通过空间连接工具将两种数据的属性连接在同一个输出图层的属性表中；通过字段计算器工具比较“图斑预编号”和“TBYBH”、“外业认定地类”和“DLBM”两个字段的关系，将比较的结果填写到输出图层数据中新建的“对比”字段中，从而实现两种数据一致性的自动检查。整个操作在模型构建器中实现的过程如图1所示。构建完模型后，需要点击“验证整个模型”工具按钮，验证模型是否可以正常运行。验证模型运行成功之后，可点击“保存”按钮，将整个模型保存到自定义的工具箱中，就可以作为一个工具重复使用了。

图1 在模型构建器中的实现过程

在工具箱中，找到该工具并双击，弹出如图2所示的对话框。给定输入数据和输出结果路径后，即可得到图3“对比”字段中显示的检查结果。根据检查结果，挑选出“YBH一致,地类不一致”和“人工核实(①举证点未位于图斑内或②图斑预编号人为不小心灭失了)”的检查记录，进行修改即可。

图2 举证图斑与三调地类图斑一致性检查界面

图3 举证图斑与三调地类图斑一致性检查结果

4 关键点分析

本功能实现的关键点主要在“添加字段”和“字段计算器”两个参数。“空间连接”操作后得到的“举证与三调数据连接结果”，需要新增一个文本字段，以便保存自动检查的结果。其具体要求可按照图4设置。

图4 添加字段

根据三调规程要求，原则上，三调地类图斑的图斑预编号和地类编码须与举证点层的图斑预编号和外业认定地类一致，但通过合并、分割、修改等操作编辑数据后，会造成三调图斑数据个别要素的消失或图斑预编号的改变或地类编码的改变，以至于一些举证点的图斑预编号与三调图斑的不一致或未落在对应的图斑内。有些图斑预编号不一致是由于三调图斑数据的合并造成的，这种情况是合适的；有些则是由于举证点原来在三调数据范围内，边界修改后，使得举证点落在原三调数据相邻的图斑范围内，这种情况也是合适的。在判定的过程中，应该充分考虑各种情况，建立合理的对比分析规则。经充分研究后，本工具的上述两对字段的比较规则可以按照图5中的自定义的python函数设置，这里表达式的类型为“PYTHON_9.3”。

图5 对比分析

5 实验与结果分析

实验选取了古浪县泗水镇面积约152.77 km2的三调数据，如图6所示,图斑数量约有13 558个，举证图斑数量约有378个，进行了人工检查方法、逐步使用ArcGIS提供的工具和本文提出的方法的对比实验。这里“逐步使用ArcGIS提供的工具检查”的方法主要使用了“空间连接”和“字段计算器”工具。

通过分别对三种计算方法所使用的时间、质检的漏检率和质检的错误率进行了比较和统计，得到表2的统计情况。

图6 实验区

表2 两种方法指标统计表

通过表2可以看出：

(1)人工检查方法用时最长，检查的过程中会漏掉一些检查要素，而且质检的结果容易出错。质检人员在整个检查的过程中专注力需要高度集中，才能避免出错，消耗体力较大；

(2)本文提出的方法用时最短，准确率高，处理过程比方法二更简单，只需输入便可得到输出结果，省去了中间复杂的处理流程。

6 结 语

本文在充分分析三调技术要求的基础上，利用ArcGIS平台的模型构建器，把第三次国土调查图斑与举证图斑属性信息一致性质检过程中使用的一系列工具组合成一个工作流模型，实现了仅仅需要完成一个简单操作，例如添加数据、输入图层、输出路径等操作，即可完成所有质检处理流程的目标。这种方法封装了具体的处理流程，操作简单，结果可靠，操作人员只需简单的编程基础，就能实现专业研发软件同等的功效。它不仅可以有效地避免单步操作产生的各种冗余数据，也可以将模型经过简单的微调如代码修改、工具修改等，就能适用于下一个生产项目，大大提高了工具开发效率，具有很大的灵活性和可扩展性，可以为测绘生产提供高性价比的解决方案[5]。