MapGIS在水利工程征地测量中的应用

杨文联

(贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550002)

1 引言

征地测量是水库工程勘测设计中必不可少的重要环节，为论证工程规模、编制工程投资概算等准确提供工程用地数据，也是工程申报建设用地、征地赔偿到户的用地数据来源途径。征地测量涉及到各图斑的面积量算、分类查询及统计、属性管理工作。目前，传统测量方法大多数通过CASS等专业的数字化软件处理测量数据，此类型软件在成图方面都较方便，但图斑面积量算、属性报表查询等功能相对较弱[2]，图形空间分析、查询及统计、属性管理功能较弱。而MapGIS强大的图形处理、空间分析、数据库管理功能，正好可以弥补传统测量软件的此点不足。本文尝试探索将MapGIS应用于水库工程征地测量工作中，解决传统征地测量工作中存在的问题。

2 工作流程

2.1 传统方法存在的不足

传统测量方法大多数通过CASS软件进行图斑面积量算及图斑征地属性管理，具体方法为：将野外测量采集的数据导入软件，结合现场绘制的草图，根据制图规范绘制地类地形图，并将每一个独立的图斑边界绘制为一条首尾相连的闭合多段线，形成一个独立图斑界线，在闭合的多段线内查询图斑面积信息，然后复制到EXCEL表格中，即实现图斑面积量算；每个图斑的属性管理则通过在图斑旁边作文字注记来实现。

传统方法的不足有：①由于每个独立图斑的边界线都必须绘制为一条首尾相连的闭合多段线，相邻图斑共用边界线需要人工重复绘制，重复性人工工作量大，耗时较长；②重复绘制的共用边界线，由于人工操作很难达到完全重合，使得相邻图斑之间容易产生狭缝或者局部重叠，导致量算的面积不够准确；③量算的面积不能自动输出为EXCEL表格格式，逐个复制人工工作量大且容易出错；④图斑面积分类查询及统计功能难以实现；⑤通过在图斑边上作文字注记来实现图斑的属性管理，图面负荷量大，影响图面整洁美观，且容易被移动，不利于长时间的存储及管理。

2.2 MapGIS应用于征地测量的优势及工作流程

MapGIS具有强大的空间分析、查询及检索、属性库管理功能，应用于水库工程征地测量正好可以弥补传统测量软件的在图斑面积量算、分类查询及统计、图斑属性管理方面的不足。MapGIS应用于征地测量中图斑面积量量算，相邻图斑共用边界线不需重复绘制，图斑面积量算可以自动量算，大大减少人工绘制及统计面积的工作量，减少相邻图斑之间由于人工绘制共用边界线造成的狭缝及局部重叠，有效提高图斑面积量算的精度；还能实现图斑面积分类查询及统计；通过属性管理表实现图斑信息管理，有效降低图面负荷量，且属性表不像图面文字注记一样容易被移动，便于长期存储及应用。MapGIS应用于征地测量的具体工作流程见图1。

图1 工作流程图

3 工程实例

从江县下尧水库位于从江县加榜河加榜乡河段上游，设计正常蓄水位728 m，总库容1136万m3，工程等别为Ⅲ等，工程规模属中型，工程主要任务为供水和灌溉，工程由水源枢纽工程和供水灌溉工程两部分组成。从江县下尧水库工程建设征地面积137.1705 hm2，涉及2000多个图斑的面积量算、分类查询及统计，图斑的地类、权属性质、坐落位置、权属人、征地属性、征地功能区等属性管理工作。

3.1 数据准备

(1)通过野外实地测量及调查，采集外业数据，外业绘制草图时需对每一个图斑编号，调查并备注该图斑的征地属性(临时征地、永久征地)、功能区(枢纽区、库区、管线区等)、权属性质(国有土地、集体土地)、权属人、坐落位置(县、乡、村、组)、地类等征地属性信息。

通过野外测量采集外业数据，并根据现场绘制的草图，在CASS软件中选择适合的符号绘制好地形图[1]，并标注每一个图斑的图斑号，图斑号需唯一，且图斑号的左下角坐标必须位于相应图斑内，各图斑的共用边界线不需要重复绘制。

根据外业调查数据，制作好“征地信息表”，表头含图斑号、征地属性、功能区、坐落位置、权属性质、权属人、地类等图斑属性信息。

(2)单线道路及沟渠等单线线状地物不参与图斑面积量算，以单线线状地物作为图斑边界的，需沿单线线状地物重新绘制图斑边界。

(3)为保证面积量算的精确度，绘制地类地形图时，结点尽量重合，少出现悬挂线和出头线，减少MapGIS处理中的拓扑处理工作量。

3.2 数据转换

地类地形图DWG格式→DXF格式→MapGIS中的.WL格式线文件、.WT格式点文件，征地信息表EXCEL格式→MapGIS中的.WB格式。

利用MapGIS的文件转换功能将.DWG格式转换为MapGIS软件数据处理所需的.WL线文件、.WT格式点文件、.WB格式表格文件，具体流程如下：

(1)利用CASS软件将地类地形图中的图斑界线及图斑号提取出来，并由DWG格式转存为DXF格式；MapGIS软件→图形处理→文件转换→输入→装入DXF→换名存点“图斑号.WT”→换名存线“图斑线.WL”

(2)征地信息表EXCEL格式→征地信息表.WB格式:在EXCEL中打开“征地信息表”，另存为“征地信息表.dbf”格式，MapGIS软件→库管理→属性库管理→外部数据库→浏览外部数据库→选择“征地信息表.dbf”→导入“征地信息表.dbf”→另存为“征地信息表.WB”。

3.3 拓扑处理及构造征地图斑区文件

MapGIS软件→图形处理→输入编辑→添加“图斑线.WL”线文件、添加“图斑号.WT”点文件。

(1)“图斑线.WL”文件拓扑处理

进行拓扑处理具体步骤如下：自动剪断线清除微短线→清除重叠坐标→拓扑检查→运用“靠近线、删除线、线节点平差”等方法依次处理悬挂线、出头线拓扑错误。处理完一次后，保存文件，然后重复拓扑处理具体步骤，直到没有错误为止。

(2)构造区文件及数据关联

利用已经处理完拓扑错误的“图斑线.WL”构造“征地图斑.WP”区文件，具体步骤如下：新建“征地图斑.WP”区文件，对该区文件执行“区编辑—线工作区提取弧→其他→拓扑重建”，保存为“征地图斑.WP”，区文件构建成功。

(3)“图斑号.WT”点文件属性赋值

对“图斑号.WT”点文件添加名为“图斑号”属性结构，对该点文件执行“点编辑—注释赋为属性”即实现将“图斑号.WT”注记在图面上的图斑号赋值给点属性。

(4)数据关联

给“征地图斑.WP”区文件添加名为“图斑号”的属性字段，字段类型、字段长度都要与“图斑号.WT”点文件中的“图斑号”属性字段相应一致。然后以“图斑号”字段为关联字段，对“征地图斑.WP”执行“LABEL点与区合并”，选择“图斑号.WT”点文件作为LABEL点，将“图斑号.WT”中的图斑号具体值赋值到“征地图斑.WP”区文件中的“图斑号”属性字段。

然后以“图斑号”字段为关联字段，执行“库管理→属性库管理→属性→属性连接”，将“征地图斑.WP”区文件作为连接文件，“征地信息表.WB”作为被连接表格，以“按字段连接”的方式将“征地信息表.WB”中的征地属性、功能分区、户主姓名、地类名称等所有信息值关联到“征地图斑.WP”区文件中，数据关联即完成。

图2 数据关联过程

图3 数据关联结果

(5)数据检查

狭缝处理：由于构造区文件的线文件来源于CASS软件绘制的图斑线，由于图斑较多，在绘图过程中难免会产生一些肉眼难以发现的狭缝碎图斑，利用MapGIS强大的数据检索功能，以面积作为检查对象，处理狭缝碎图斑。经检索，“征地图斑.WP”区文件中存在16个面积小于1 m2的狭缝碎图斑，结合现场测量绘制的草图，将狭缝碎图斑合并到相邻的征地图斑中。

属性字段值为空的图斑处理：该工程数据准备工作做得较仔细，保证了作为关键连接字段的图斑号具体数字的左下角坐标都位于相应的图斑内，数据关联质量较好，经属性检查，关联后的“征地图斑.WP”区文件不存在属性值为空的图斑。

图4 狭缝处理1

图5 狭缝处理2

3.4 结果输出及分析

在MapGIS属性库管理系统中，将“征地图斑.WP”的图斑面积及所有属性值导出为EXCEL格式，即实现图斑面积自动量算及输出。经MapGIS对从江县下尧水库工程征地涉及的2000多个图斑进行图斑面积自动量算并输出，从江县下尧水库的图斑面积汇总为1371704.8 m2，征地红线控制面积为1371704.8 m2，自动量算汇总的图斑面积误差为0，说明自动量算的图斑面积精度较高；且耗时1人1个工作日，较传统方法耗时3人各4个工作日工作效率明显提高。

利用MapGIS图形处理系统中的“区属性统计”功能，执行“区属性统计”，即可实现对“征地图斑.WP”图斑面积的分类查询及统计，如按乡镇查询及统计、按征地属性查询及统计等，并可绘制相应的饼图、直方图等。在该图形处理系统及属性库管理系统中，都可以实现对“征地图斑.WP”图斑属性管理。

图6 图斑面积自动量算输出结果

图7 图斑面积自动汇总结果

图8 图斑面积查询及统计—按乡镇自动汇总结果

图9 图斑面积查询及统—按征地属性自动汇总结果

图10 图斑属性管理表1

图11 图斑属性管理表2

表1 新旧方法对比结果表

4 结语

水库工程征地测量中，传统测量方法对图斑面积的量算工作量大、耗时长且精度较低，对图斑面积分类查询及统计、图斑属性管理功能较差，本文通过工程实例，利用MapGIS强大的空间分析、查询及统计、属性库管理功能很好地解决了这一问题。从工程实例可以看出，MapGIS应用于水库工程征地测量中，对比传统测量方法，可实现图斑面积自动量算及输出，且量算工作量小、耗时较短、精度较高，图斑面积分类查询及统计、图斑属性管理较为方便。MapGIS应用于水库工程征地测量中，图斑数量越多，越能体现MapGIS的优越性。