ARCGIS在征地测量面积计算与统计中的应用研究

摘要：文章介绍了使用ARCGIS进行征地测量面积计算与统计的方法和步骤，并结合工程实践，对其中有关征地测量工作存在技术问题进行讨论，得出ARCGIS在征地测量中面积计算与统计对提高征地测量内业工作效率有较大的提高。

[作者简介]吴海峰（1983—），男，本科，工程师，主要从事工程测量、不动产测绘、自然资源勘测等工作。

征地测量工作一般是指受征地单位委托，对指定地块（规划红线，用地红线等）进行分村分户的地籍测量，并对该范围内土地权属、土地现状利用进行调查。主要工作内容是确定征地的界线、对征用土地范围内的地上建筑物、附着物、构筑物进行清点摸查并进行客观描述，调查地块内的土地权属，并对土地面积进行有效的计算[1]。以获得土地面积、土地利用现状、地上建筑物、附着物、构筑物的基础数据，作为征地拆迁补偿的依据。其中表现土地权属及分户面积统计表是内业处理中最重要的一部分，在传统方法中，这是一个相当费时费力而且容易出错的部分，因此笔者考虑将ARCGIS引入到征地分户的相关操作中，提高数据的处理效率与精度，以满足征地测量工作的需要。

1 征地测量的工作要求

1.1 征地测量流程

业主委托—现场踏勘—红线放样—分户测量—面积统计—数据复核—分户补测—面积确认—出具报告。一般按受征地测量委托后，及时与业主（征地实施单位）联系确定工作进场时间，根据业主的政策处理进度制定相关工作计划。

1.2 用地红线放样

根据业主提供的征地红线进行放样，一般为分户测量前按业主工作进度要求进行放样，界址点设置木桩、竹签、红色标识物等。分户测量过程中，遇到征地相关各方对界址不明确的，可以酌情给予补放。征地范围实地界址线较为清晰的道路、河流、沟渠、建筑物时，经业主同意可不设置界址标识。

1.3 正射影像（DOM）

项目征地面积较大或者地块权属较为复杂时，建议在分户测量前进行无人机倾斜摄影测量，生成正摄影像（DOM）与三维模型（OSGB及索引）。正摄影像（DOM）不仅作为重要的原始档案数据，而且以正摄影像（DOM）配合原始地形图为底图，便于后序分户测量指界、面积统计等工作。

1.4 征地测量外业工作

外业测量采用网络RTK技术，移动站接收CORS系统发射的RTK差分信号进行实时动态差分。利用本地的经纬度坐标与2000国家大地平面坐标系之间的转换参数进行转换计算。根据当地村集体经济组织提供的土地权属资料，经现场指界，实时采集分户界址点数据，并记录相应的地块号、村名、户主等信息。

1.5 分户数据提交标准

一般需要向业主提交dwg格式图要求有地块号、户主、分户线3个图层，地块号和户主标注在相应分户线内，地块号以1、2、3等顺序编号，如遇不同的行政权属，在数字前加A、B、C以区分不同的权属。

分户面积统计表以电子表格形式提交，与dwg格式圖纸所标示内容相对应，包括：地块号、村名（权属单位）、户主姓名、总面积、红线内外面积等。

2 使用ARCGIS进行征地测量面积计算与统计

ARCGIS软件是一款空间分析能力非常强劲，且与南方CASS软件交互性非常好的一个软件。在实际的测量与制图工作中，使用的最广泛的是CAD （CASS），其注重线形以及图形质量，而实体间的拓扑关系则不太注重。而以ARCGIS为代表的地理信息系统软件注重实体间的拓扑关系及空间数据的管理，能轻松实现土地面积计算与统计[2]。特别是对于征地面积较大或者分户地块较多的项目，利用ARCGIS软件制作征地分户shp格式数据，大大提高了工作效率，其属性表内容包括：地块号、村名（权属单位）、户主姓名、总面积、红线内外面积等信息，能有效实现多种信息的挂接，方便后序检查核对。

使用ARCCIS进行征地测量面积计算与统计方法的步骤主要包括：数据预准备、数据建库、征地边界与成果数据的相交分析、土地面积计算与统计。

2.1 数据准备

根据征地测量的技术要求，将征地测量外业数据进行整理，其中dwg格式要求有地块号、户主、分户线3个图层，地块号和户主标注在相应分户线内，地块号以1、2、3等顺序编号，如遇不同的行政权属，在数字前加A、B、C以区分不同的权属。将dwg格式征地数据使用CASS （ CAD ）软件单独提取每一个图层，并单独存盘（文件类型为.dwg，包括地块号、户主、分户线、征地红线等文件），避免了无关图层的数据转换工作。

2.2 数据建库

（1）新建空白数据库。运用ArcGlS10.2中ArcCatalog新建一个空白数据库 （空白*mdb或gdb）。

（2）加载分户面dwg格式中线要素。运用ArcGIS10.2中的ArcMap，由于一个dwg格式图中包含了多个要素（ Annotation、Multipatch、Point、Polygon、Polyline），其中Polygon、Polyline要素可以作为后序利用成果，因此在载入的时候可以根据项目的大小选取Polygon或Polyline。

（3）面要素的处理。根据载入的分户面Polygon或Polyline进行一下步处理，对于面积小或者权属不复杂的地块，可以直接导出分户面Polygon，删除多余的字段就可进入下一步处理。对于面积大且或者权属复杂的地块，一般采用先将分户面的中线Polyline，通过ArcToolbox工具箱中的数据管理工具（Data Management Tools）要素转化成分户面要素。

（4）转换CAD的地块号、户主文件为点Point要素。加载地块号dwg格式到ArcMap中，将其中的 Annotation注记通过工具箱中的数据管理工具（Data Management Tools）要素转化成地块号点Point要素，并删除属性表中除了地块号信息的其他字段。CAD户主文件也采用同样的处理方法转化为点Point要素。

（5）数据空间连接。将处理好的分户面、地块号Point要素、户主Point要素导入到ArcMap图层中，图画查看每一个分户面中是否对应各有一个地块号和户主Point要素，对于位置错误的地块号和户主Point要素，查看原CAD图，开启编辑后，将其移动到正确的位置。打开ArcToolbox工具箱中分析工具（Analysis Tools）的空间连接命令，接地块号和户主信息连接到分户面中，如要有其他信息，也可通过以前几个步聚进行连接，从而得到一个带有地块号、户主、村名等信息的分户面shp数据。

（6）分户面shp拓扑处理。采用CAD软件绘制分户线的过程中，一般都会产生一些小缝隙或者重叠区域，而CAD软件是没有拓扑功能的，也无法查出这些小缝隙或者重叠区域，这给面积计算的准确性带来了很大的问题。在ArcMap中新建一个空白数据库 ，在数据库上点击右键创建一个要素数据集（Feature Dataset），出来一个New Feature Dataset窗口，命名好该要素类（如命名为Topolopy），选择好与原分户面SHP一致的坐标系统，右击新建好的要素数据集Topolopy，选择导入分户面SHP。接着可以开始建立拓扑，一般要选择拓扑规则是不能重叠、和不能有空隙。拓扑完成后，就可在开启拓扑检查器查看相应的错误，并对各个错误进行相应的修改。如果前期以线Polyline转换成面SHP的，所以封闭线都能产生面，那些小缝隙或者重叠区域会产生许多的小地块，一般只需要依据原始数据将这些小地块合并到相应的大地块中。

（7）属性表字段整理。根据上面步骤操作后，分户的shp数据其本已经完成，这时需要查看属性表中，相关字段的内容是否都已挂接到位，对于缺失的部分，可以進行补录。由空间连接时相应的地块号、户主、村名连接过来的字段名称不容易识表，可以在属性表里按提交名称和格式添加新的字段，通过字段计算器等方式引用老字段中的内容，最终提交的分户shp数据，见表1。

2.3 征地红线边界与成果数据的相交分析

把征地红线shp导入到ArcMap的图层中，打开ARCGIS软件中的Arc ToolBox工具箱，选择工具箱分析工具（Analysis Tools）之中的叠加分析-相交Intersect工具可以快速完成两者之间的空间叠加分析工作。这一步骤与传统办法中的重叠、剪切、闭合相对应[3]。将征地红线shp和分户面shp进行相交分析，相交分析以后可以直接计算出征地红线内各分户地块的面积。对于计算出征地红线外各分户地块的面积，也是采用叠加分析-交集取反SymDiff工具或者擦除Erase工具进行分析，继而得到征地红线外各分户地块的面积数据。

2.4 土地面积计算与统计

将上一步的相交分析和交集取反成果形成单独的文件（*.shp）导入到ArcMap的图层中，打开原来的分户面shp属性表，利用属性表中的关连和连接功能，通过三个表中的地块号字段一一连接到总分户面属性表，并删除多余的字段，见表2。并将该数据导出一份新的分户面shp。

分户数据属性表可以采用直接导出dbf表或者将所有地块条目全选复制到电子表格中，进行复核检查，检查无误后，可出根据要求制作相应的电子表格。

2.5 征地分户图件的编制

根据项目面积的大小，确定合适的比例尺和图纸大小，并将地块号、户主和面积等标注到图面上，一般采用多行标注，如遇到有多个村的，可以通过对图层属性里的系统符号对各村采用不同的底色进行区分，见图1。

3 存在的问题和需要改进的方案

在征地测量实践生产中，笔者发现使用以上的制作方法会出现问题：

（1）在CAD数据向GIS数据的转换建库过程较为繁琐，流程中如果出现一点小问题，就会导致向一步无法进行，特别浪费时间。

（2）部分叠加分析面积成果输出到电子表格中，由于数据的存储精度不一致，经常出现计算出来的分户地块合计与红线总面积有细微不一致。

（3）由于整个计算流程的复杂繁琐，有许多步骤需要加入的很多人工修改干预，虽然相比于传统CAD方式提高了工作效率，但还是远远没有做到智能化。

对于不能自行开发软件的单位，建议可以利用ArcGlS自带的模型构建器，按照生产流程，将一系列步骤串联成一个工具，从而减少一些操作环节。

4 结束语

总之，使用ARCGIS进行征地测量面积计算结果是准确可靠的，避免了传统方法的繁琐、易出差错、差错的难以排除等缺点，特别是在范围大、户数多、工期紧的项目中效果更加明显。通过ARCGIS 软件与南方CASS软件的有机结合，优化了征地测量的工作流程，大大提高了工作的效率。

参考文献

[1] 吴绍中.征地测量的实践与探讨[J].中国房地产业，2015（9）：241-242.

[2] 钟远达 张丽.基于ARCGIS的土地勘测定界中土地分类及其面积计算与统计的应用[J].中国科技博览，2012（14）：208.

[3] 吴绍贤.基于ARCGIS矢量数据面积计算及统计应用[J].信息技术与信息化，2014（11）：146-148.