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高集成度土地审批测绘信息系统设计

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摘要:土地审批测绘是为土地管理部门提供科学、准确的基础数据而开展的一项技术服务工作,包括土地预审测绘、土地勘测定界测量等内容。在分析国内相关研究成果的基础上,针对传统作业方式集成度不高,成果数据不利于分析应用等问题,设计和研发了自动化程度与集成度较高的信息系统,大幅提升了土地审批测绘的生产效率与数据质量。

关键词:土地审批测绘;高集成度;GDAL/OGR;地理分析;分幅图输出

目前国内关于土地审批测绘的研究主要集中于土地勘测定界测量方面,包括辅助工具或生产系统的研发,如参考文献[1]~[3]对勘测定界自动化成图、土地利用分类统计、坐标数据格式转换等勘测定界部分工作开展了研究,并研发了相应的辅助工具;参考文献[4]、[5]研发了基于AutoCAD的土地勘测定界系统;参考文献[6]、[7]研发了基于ArcEngine的土地勘测定界系统。以上研究均不同程度地提升了作业效率,推动了土地审批测绘信息化的发展;但笔者认为,土地勘测定界系统还有一定的提升空间:①集成度不高,需依托多个第三方平台,数据格式转换频繁;②未能实现图属一体化,不利于进一步的数据分析与应用。因此,设计和研发顾及土地预审测绘、土地勘测定界测量等土地审批测绘业务的信息系统,形成科学、规范、高效的测绘数据生产解决方案,对提高测绘作业生产自动化程度,提升测绘保障能力具有重要意义。

1系统设计

1.1设计原则为实现土地审批测绘业务的信息化生产,确保结果的正确性,提高生产效率,系统设计需遵循以下原则:1)先进性原则。按照规范、高效、技术先进的要求,实现图属一体化、图文一体化、信息化应用管理和网络化服务的目标。2)规范性原则。土地审批测绘业务需输出多种格式的数据成果,通过模版定制技术和开发多源空间数据中间件,实现数据的规范化,提升成果的信息化水平。3)实用性原则。系统功能集成度高,操作简便,紧密联系生产,可方便进行成果的分析与应用。4)可扩展性原则。在满足当前需求的基础上,系统应预留面向未来的功能接口,具有一定的前瞻性。在保持系统规范性的同时,应满足系统测绘业务功能升级和规则完善的需求。

1.2开发环境EPS地理信息工作站基础平台从测绘与地理信息角度构建数据模型,综合CAD技术与GIS技术,以数据库为核心,将图形属性融为一体,全面支持信息化生产。系统采用EPS2012平台,以C++和VBScript为二次开发语言,遵循模块化设计思想,实现高集成度的土地审批测绘信息化生产。

1.3功能设计为实现高集成度的土地审批测绘数据生产,需立足于土地审批测绘的作业要求,既能完成信息化测绘的高效数据采集,又能支持智能化的数据处理。因此,系统以模版控制技术、基于不对称加密算法的权限管理和基于GDAL/OGR的数据转换中间件技术为基础,分为外业采集、数据处理、成果输出3个模块进行设计与实现。

1.3.1外业采集模块该模块以全站仪极坐标测量方式,结合移动设备,实现边测边绘制的快速数据采集,包括数据通信、简码设置与管理以及外业数据展绘3个功能。数据通信功能通过串口通信技术实现全站仪与移动设备的数据通信,移动设备既可通过全站仪进行测量,又可接收全站仪的测量数据。简码设置与管理功能负责建立简码与EPS编码的映射关系。简码由两部分组成,左起第一个字符为简码,第二个字符为连接码,连接码允许为空。外业数据展绘功能结合用户定义的简码映射表,匹配EPS编码,并按照连接码自动绘制地物。

1.3.2数据处理模块该模块是系统的核心模块,主要包括界址点管理、图幅号计算、矢量数据处理、面积校核以及坐标转换等功能。界址点管理用于处理项目用地国家坐标系、地方坐标系的界址点信息,包括数据的导入、导出、编辑、坐标系自动判别和坐标形式变换等子功能。图幅号计算为自动计算项目用地涉及的地形图和1∶10000土地利用现状图图幅号。矢量数据处理包括地类统计与裁剪、相交、合并、擦除、对称差分析、同一性分析、数据更新等常用的矢量数据分析功能;结合数据转换中间件,可导入、导出多种格式的数据。面积校核可检核地类统计结果,按地类面积比例消除因进位、不同坐标系缩放等原因导致的总面积差异,并实现图属联动。坐标转换负责地方坐标系与国家坐标系数据的转换,包括将地方坐标系地形图数据转换到国家坐标系、将国家坐标系图斑线转换到地方坐标系两个方面,按照坐标点转换方法一一转换,确保转换精度统一、可控。

1.3.3成果输出模块该模块包括一键式输出土地审批测绘成果报告、土地审批图件以及附件等功能。成果内容包括土地预审测绘报告、土地勘测定界成果报告、土地勘测定界图、土地利用总体规划图、土地利用现状图、电子报盘文件等。

2关键技术与实现

2.1基于GDAL/OGR库的矢量数据地理分析方法GDAL是一个专门对栅格空间数据进行读取、转换、编辑等操作的开源库,OGR是GDAL项目的分支,功能与GDAL类似。GDAL/OGR作为一个优秀的开源库,提供了标准的二次开发接口,可读取、写入、转换、处理多种栅格/矢量数据格式;同时它提供的完全公开的源代码,为用户进行二次开发和底层的功能扩展提供了很高的起点[8]。

2.2一键式批量输出分幅图方法传统的土地审批测绘分幅图输出方式在图幅分割时会将图形要素打散,从而导致图形与注记分离,当该要素涉及多个图幅时,需人工一一处理(如地形注记、高程点、地类图斑、界址点等要素)。土地勘测定界图需按反S型编号,即需对每幅图的图名、左上角的图幅接合表等进行手工编辑,遇到多地块情况易出错。为解决传统作业方式存在的弊端,本文利用EPS图属一体化的优势,通过模版定制技术,将地类图斑、界址点、分幅图图廓等要素进行嵌套设计,并通过与扩展属性挂接,实现符号自动标注与跨图幅要素的自动处理。

3结语

本文以EPS2012为开发平台,充分利用GDAL/OGR开源库等技术,设计和研发了兼顾土地勘测定界、土地预审测绘的数据处理信息系统,达到了自动化、高集成度数据处理的目标。标准、规范且图属联动的数据成果,能方便地进行数据分析与应用,从而为进一步提升测绘数据网络化服务能力夯实了基础。

参考文献

[1]崔孝伟.基于EPS的勘测定界自动化成图研究[J].城市勘测,2016(2):58-60

[2]周辉,李青元,郭淑芬.基于OGR的勘测定界坐标数据格式转换方法研究[J].测绘与空间地理信息,2016(10):91-93

[3]高玉荣,高庆强,刘玉春,等.面向勘界的土地利用分类统计[J].城市勘测,2015(6):28-30

[4]张韶岩,曹昊,纪大勇.基于AutoCAD的土地勘测定界成果管理系统开发及应用研究[J].测绘通报,2014(1):103-105

[5]余剑.土地勘测定界系统的设计与实现[J].城市勘测,2012(5):60-62

[6]陈宇箭,沙志峰.基于ArcEngine与变更调查数据库的土地勘测定界软件的设计与实现[J].科技资讯,2013(12):24-25

[7]吴长彬,孙在宏,王履华.土地勘测定界系统的设计与应用[J].测绘信息与工程,2009(2):34-35

[8]苏光日,范义鹏,张学之,等.GDAL在地理国情监测项目中的应用[J].测绘与空间地理信息,2014(1):86-88

[9]陈建忠,管卫忠,孙云清.基于3S技术的土地动态监管系统研究[J].地理信息世界,2009(4):60-65

[10]孟令颂,陈鹏,童小华,等.面向土地全生命周期的地籍时空管理系统设计与探讨[J].地理信息世界,2016(4):76-80

作者:高春辉;李旺民;卢尚龙 单位:珠海市测绘院

高集成度土地审批测绘信息系统设计责任编辑:张雨    阅读:人次