基于ArcGIS的铁路用地地籍管理系统设计与实现

魏嘉磊

摘 要：本文以具体的铁路用地不动产登记项目为例，归纳总结了铁路用地地籍数据的来源和特点，利用ArcGIS平台建立了铁路用地地籍管理系统并进行相关功能二次开发。结果表明，铁路用地地籍管理系统能够满足铁路用地地籍数据资料的输入、存储、分析和管理需求，系统的实现为铁路用地管理者提供了综合的管理工具，对促进铁路用地科学化、信息化管理具有一定的参考意义。

关键词：ArcGIS;铁路用地;地籍管理系统

中图分类号：TP315;F205文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）17-0013-03

Design and Implementation of Railway Land Use Cadastral

Management System Based on ArcGIS

WEI Jialei

（Land Surveying， Planning and Design Institute of Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.， Xi'an Shaanxi 710075）

Abstract： This paper took a specific railway land real estate registration project as an example， summarizing the sources and characteristics of railway Cadastral data， using the ArcGIS platform to establish a railway landing cadastral management system and perform secondary development. The results show that the railway cadastral management system can meet the needs of input， storage， analysis and management of railway cadastral data， and the implementation of the system provides integrated management tools for railway land manager， which has certain reference significance for promoting the scientific and information management of railway land.

Keywords： ArcGIS;railway land;cadastral management system

鐵路是国家重要基础设施，是国民经济的大动脉。铁路用地作为铁路交通部门的重要土地资产，是保障铁路安全运营的物质基础和先决条件，更是铁路运输实现改革和发展的重要资本，因此，管理好、利用好、保护好铁路用地是铁路部门工作的重中之重[1]。铁路作为线性工程，具有线路长、跨度大、分布散的特点，且铁路路基、站场、附属配套设施等土地使用情况复杂，加之不同铁路线路之间、铁路用地和地方土地之间存在用地边界相互交叉等问题，造成铁路用地管理十分复杂[2]。长期以来，铁路部门采用传统的手工模式进行土地信息管理，大量土地数据使用人工记录，工作效率低下。此外，土地信息管理采用纸质方式，信息化程度不高，查阅信息相当困难。近年来，随着我国铁路交通事业的迅猛发展，铁路用地数据不断增多，传统的铁路用地管理方式已经不能满足管理需求。地理信息系统（GIS）作为一种存储、管理和分析海量地理信息数据的通用技术，适用于铁路用地信息管理领域。ArcGIS平台是美国ERSI公司所建立的用户群体多、功能强大的地理信息系统平台，提供了丰富的二次开发接口，许多土地资源信息管理系统均是建立在此平台基础上的。目前，铁路用地地理信息系统领域的主要研究成果较多。张利华分析了铁路用地综合信息管理系统的软硬件平台和关键技术，并对系统总体结构和模块功能进行了设计[3]。赵亚蓓讨论了铁路工务地理信息系统中空间数据库的建立方法，实现了铁路工务信息的共享[4]。董万虎基于GIS技术实现了铁路土地房产管理系统，系统具有土地管理、房产管理、租赁管理的功能[5]。刘艳芳讨论了基于GIS的铁路数字地图制作系统的原则及主要内容，总结了空间数据生产、GIS应用建库、地图数据采集方法[6]。孙立志基于开源的GIS平台和数据库开发了铁路用地信息管理系统[7];王阅和王昕分别以天津市、成都市铁路用地为例设计开发了铁路用地管理系统[8-9]。目前的研究成果中，针对铁路领域的地理信息系统研究还较少，因此本文以包西铁路（陕西省境内）不动产登记项目为例，通过对铁路用地管理数据进行深入归纳和分析，利用ArcGIS平台建立了一套实用、高效、稳定的铁路用地地籍管理系统，并进行相关功能开发，以期为铁路部门的用地管理提供一定借鉴。

1 项目概况和数据来源

1.1 项目概况

包头至西安铁路通道扩能改造工程（简称包西铁路）是国家“中长期铁路网规划”的重点建设项目，是西北地区铁路网骨架的重要组成部分，于2010年12月建成通车。包西铁路在陕西省境内共涉及4市17县（区），铁路用地占地面积近1 333 hm2。自2018年开展铁路用地不动产登记以来，积累了大量的铁路用地数据。

1.2 数据来源

铁路用地不动产登记按照属地管理原则由各县（区）不动产登记机构进行受理登记。在铁路用地不动产登记过程中，按照不动产登记的不同阶段进行划分，铁路用地地籍数据来源如表1所示。

1.3 数据预处理

包西铁路土地报批时采用的坐标系统是北京54坐标系，而目前国家已经启用国家2000大地坐标系作为通用坐标系统，因此所有铁路用地数据坐标资料，必须进行坐标转换，使用统一的坐标系和高程基准。

2 研究思路和设计目标

2.1 研究思路

本文的研究思路是以包西铁路不动产登记的数据资料为基础，依托ArcGIS软件平台，根据数据特性设计铁路地籍管理数据库，并在此基础上进行相关功能的开发，最终实现对项目铁路用地数据的科学化、信息化管理。

2.2 设计目标

在进行系统设计时，要以现有数据为基本依据，实现两方面目标。

2.2.1 数据管理目标。铁路用地地籍管理系统的数据主要由带有坐标信息的几何图形数据、属性信息、遥感影像数据、扫描文件数据组成。由于现有数据资料种类多、数量大，因此铁路用地地籍管理系统的数据管理目标是要将海量数据进行有效存储和管理，实现铁路用地几何图形数据、属性信息和扫描文件资料之间的挂接。

2.2.2 功能目标。在实现铁路地籍数据管理的基础上，系统需要实现铁路用地地籍数据的快速浏览、属性信息及扫描文件资料的查询、统计报表生成以及相关数据成果的导出等功能，以便于日常地籍数据管理。

3 铁路地籍管理系统设计与实现

3.1 数据库构建

ArcGIS地理数据库主要分为两种类型[10]：个人地理数据库（Personal Geodatabase）和文件地理数据库（File Geodatabase）。个人地理数据库基于微软的Access，存储大小不超过2 GB，且仅支持Windows系统;文件地理数据库不仅支持多平台，还可以同时存储多种类型的数据，存储空间可达1 TB，因此本文采用文件地理数据库进行数据库建设。文件地理数据库依据层次型的数据对象来组织空间数据，包括要素数据集（Feature Dataset）和要素类（Feature Class）。铁路用地不动产登记以各县（区）行政区划为单元进行办理，因此，铁路用地地籍管理数据库以县（区）为单位构建更为合理和便捷，对应铁路用地不动产登记的不同业务阶段，地籍管理数据库层次模型如图1所示。

3.2 数据入库

将铁路用地土地报批矢量数据、设计变更数据、宗地矢量数据、村界数据分层导入对应地籍数据库的要素类中;利用ArcGIS提供的拓扑工具检查图层拓扑错误，去除各要素中面重叠、面裂隙等拓扑错误;再将相关属性信息录入对应的属性数据库;最后，进行扫描文件资料的挂接以及其他数据资料的加载。

3.3 功能实现

本文基于GIS组件技术，采用C#语言在.NET 4.0开发环境下进行二次开发，实现数据显示浏览、查询统计、报表导出及宗地界址点成果表导出等几大功能，以满足日常铁路用地地籍数据管理工作需要。

3.3.1 数据显示浏览。调用ArcGIS软件的基础显示浏览功能，实现图层叠加，图层的打开与隐藏，图层放大、缩小和漫游，图层样式的设置等。

3.3.2 查询功能。数据查询功能包括几何查询和属性查询。其中，几何查询是根据用户的兴趣，点击相应的宗地地块图形，获取该宗地的基本信息，同时可以查看该宗地的扫描文件资料。属性查询是通过检索宗地的属性信息（如不动产单元号、宗地面积、宗地编号等属性字段）进行宗地查询，并将相应的宗地图形高亮显示。

3.3.3 数据报表导出。数据入库完成后，生成该行政区所有入库宗地的统计报表，以Excel文件格式导出保存。

3.3.4 界址点坐标输出。通过选择目标宗地图形，可批量导出选择宗地的界址点成果表。

4 结语

本文依托具体的铁路用地不动产登记项目，对铁路用地数据资料进行梳理归纳，利用ArcGIS平台构建了铁路用地地籍管理数据库并进行相关功能二次开发。实践证明，铁路用地地籍管理系统能够满足对铁路用地相关数据资料的输入、存储、分析和管理需求，系统的实现为铁路用地管理者提供了综合的管理工具。本文实现的铁路用地地籍管理系统还比较初级，在未来的研究中，还应该引入三维GIS概念，加入房地一体的地籍数据管理、铁路闲置土地管理、人员管理、铁路设施管理等功能，更好地为铁路用地信息化建设和数字化铁路服务。

参考文献：

[1]冯燕.我国铁路用地管理现状研究及政策建议[D].北京：北京交通大学，2007：18-19.

[2]王涛.铁路用地地籍管理技术方法及相关问题研究[J].山东国土资源，2013（10）：133-136.

[3]张利华，薛重生.基于ArcGIS的铁路用地综合信息管理系统的分析与设计[J].计算机工程与设计，2005（3）：623-626.

[4]趙亚蓓，褚喆.铁路工务地理信息系统中空间数据库的建立[J].北京测绘，2010（4）：26-29.

[5]董万虎，陈银珠.基于GIS铁路土地房产管理系统研究及实现[J].电子技术与软件工程，2014（21）：88.

[6]刘艳芳，张金龙.基于GIS应用的铁路数字地图制作系统[J].北京测绘，2004（4）：23-24.

[7]孙立志，徐洪秀，胡勤军.铁路用地地籍管理系统的设计与实现[J].城市勘测，2017（1）：58-61.

[8]王阅.天津市铁路用地地籍管理系统研发与应用[D].石家庄：石家庄铁道大学，2018：20-21.

[9]王昕，黄鹤.成都铁路枢纽地理信息管理系统[J].中国铁路，2009（8）：32-34.

[10]向剑凛.基于ArcGIS的土地信息管理系统的开发[D].成都：电子科技大学，2012：16-17.