王志成，馮昌京，吳小益，程世炎

（江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，江西 南昌 330029）

征地圖斑面積量算是掌握土地資源數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段，是移民實(shí)物調(diào)查的主要工作之一，傳統(tǒng)量算方法效率低下，需借助GIS軟件[1-2]。本文試圖結(jié)合水利工程特點(diǎn)，利用MapGIS各項(xiàng)功能使之快捷運(yùn)用于工程量圖中，提高其輸入和輸出效率。

1 MapGIS圖斑面積量算原理

MapGIS把地圖要素根據(jù)基本幾何特征分為3類：點(diǎn)數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)和區(qū)數(shù)據(jù)，與之相應(yīng)的文件也分為3個基本類型：點(diǎn)文件（＊.WT）線文件（＊.WL）和區(qū)文件（＊.WP）。一幅地圖或幾個地區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)可以由上述的一類或幾類數(shù)據(jù)疊加組成，采用工程文件 （＊.MPJ）來描述管理各種數(shù)據(jù)[3]。

MapGIS圖斑量算基于自動拓?fù)涮幚碓恚負(fù)涮幚淼暮诵氖墙⑼負(fù)潢P(guān)系。MapGIS拓?fù)涮幚碜酉到y(tǒng)，作為圖形編輯系統(tǒng)的一部分，改變了人工建立拓?fù)潢P(guān)系的方法，系統(tǒng)自動建立結(jié)點(diǎn)和弧段間的拓?fù)潢P(guān)系，以及弧段所構(gòu)成的區(qū)域之間的拓?fù)潢P(guān)系。

拓?fù)涮幚砉ぷ髁鞒贪〝?shù)據(jù)準(zhǔn)備、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理、圖斑生成。拓?fù)潢P(guān)系建立好后，可以修改區(qū)域參數(shù)及屬性，從而使搜區(qū)、檢查、造區(qū)更加快速、方便、簡捷。經(jīng)過拓?fù)涮幚淼臄?shù)據(jù)形成的數(shù)據(jù)庫也稱為拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫，在進(jìn)行空間分析時，只有建立了拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行分析。

2 圖斑生成

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理

在將準(zhǔn)備好的CAD地類地形圖轉(zhuǎn)為MapGIS文件之前，應(yīng)對CAD圖進(jìn)行初步處理，提取量圖所需的圖層，對部分與量圖無關(guān)的點(diǎn)、線、塊進(jìn)行清除，對居民點(diǎn)、坡坎、小圖斑進(jìn)行初步處理，對土地野外調(diào)查成果進(jìn)行上圖[4]。在CAD中建立若干新的圖層，用于存放需要的數(shù)據(jù)，類別不同的數(shù)據(jù)放在不同的圖層中，對地類邊界線進(jìn)行處理，再把閉合界線通過圖塊的形式從而輸出DXF文件。將提取的要素DXF文件，利用MapGIS[圖形處理/文件轉(zhuǎn)換］進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出WL線文件和WT點(diǎn)文件。

在將AutoCAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入MapGIS時，經(jīng)常會遇到兩者的線型庫、顏色庫等符號庫的編碼不一致，而且在AutoCAD中有些圖元是以塊的形式組成，為了保證其圖形、圖飾完整，防止數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后圖層、顏色等信息丟失，符號塊及線型被打散，需修改MapGIS對照表文件，系統(tǒng)庫進(jìn)行更新，可將AutoCAD的塊名轉(zhuǎn)成MapGIS的子圖，AutoCAD的形名（線型）轉(zhuǎn)成MapGIS的線型，并能控制 AutoCAD 的圖層和顏色。在.＼MAPGIS67＼SLIB目錄下有 4 個文件：①ARC_MAP.PNT：AutoCAD 的塊（符號）與MapGIS子圖對照表；②ARC_MAP.LIN：AutoCAD的形（線型）與 MapGIS 線型對照表；③CAD_MAP.TAB：MapGIS的圖層與AutoCAD圖層對照表；④CAD_Map.CLR：MAPGIS的顏色與AutoCAD顏色對照表。

2.2 MapGIS圖斑生成（圖1）

2.2.1 自動剪斷線

在造區(qū)過程中，要求線的結(jié)點(diǎn)處斷開，而在數(shù)字化或矢量化時，經(jīng)常存在一些失誤，導(dǎo)致該斷開的線而沒有斷開，影響造區(qū)進(jìn)程。在造區(qū)過程中，執(zhí)行[自動剪斷線］命令，將所有的線在結(jié)點(diǎn)處斷開，以利于系統(tǒng)有效造區(qū)。

2.2.2 清除微短線

自動剪斷線后，會生成許多無用短線頭，執(zhí)行[清除微短線］功能。該功能用來清除線文件中的短線頭，通過輸入最小線長參數(shù)使系統(tǒng)檢索出小于該值的短線，將其從文件中刪除掉，避免影響拓?fù)涮幚砗涂臻g分析。

2.2.3 清除重疊坐標(biāo)

數(shù)字化地形圖中可能存在重復(fù)輸入或采集數(shù)據(jù)。執(zhí)行[清除重疊坐標(biāo)］用來清除某條線或弧段上重疊在一起的多余的坐標(biāo)點(diǎn)，查出存在重疊坐標(biāo)后，自動消除重疊坐標(biāo)。

圖1 MapGIS圖斑生成流程圖

2.2.4 自動結(jié)點(diǎn)平差

利用結(jié)點(diǎn)平差可以使線段封閉，通過設(shè)置合理的結(jié)點(diǎn)搜索半徑，找出難以發(fā)現(xiàn)的斷線，通過端點(diǎn)平差，讓斷開的端點(diǎn)自動連接形成封閉圖斑。

2.2.5 線拓?fù)洳殄e

拓?fù)洳殄e是拓?fù)涮幚淼年P(guān)鍵步驟，利用此功能可以方便找到錯誤，并指出錯誤類型及出錯位置。一般主要存在懸掛弧段和線段不閉合兩種拓?fù)溴e誤。對無用的懸掛弧段進(jìn)行刪除，對不閉合線段進(jìn)行手動封閉，反復(fù)執(zhí)行此命令，直至無拓?fù)溴e誤為止。

2.2.6 線轉(zhuǎn)弧段和拓?fù)湓靺^(qū)

在工程中新建區(qū)文件，將線轉(zhuǎn)換成弧段，并存入文件中，利用生成的弧段通過拓?fù)湓靺^(qū)生成圖斑。建立拓?fù)潢P(guān)系后，就可以進(jìn)行區(qū)參數(shù)編輯和屬性錄入，為空間分析和屬性輸出做準(zhǔn)備[5]。

3 數(shù)據(jù)輸入與成果輸出

3.1 屬性準(zhǔn)備

量圖基本屬性包括面積、權(quán)屬、地類、高程、占地類型等，其中土地面積由MapGIS軟件自動生成。根據(jù)野外權(quán)屬調(diào)查村組劃界成果，上圖后生成“權(quán)屬.wp”區(qū)文件。土地調(diào)查分類應(yīng)執(zhí)行 《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T21010-2007）的規(guī)定，結(jié)合征地移民的具體情況，土地一級分類共分為12大類，根據(jù)工程建設(shè)區(qū)的具體情況和補(bǔ)償政策要求，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增減分類，并以土地詳查資料和實(shí)地典型調(diào)查進(jìn)行校核。根據(jù)CAD文件zbtz圖層提取標(biāo)注塊轉(zhuǎn)換為“地類.wt”點(diǎn)文件，并把子圖號參數(shù)賦給屬性。根據(jù)CAD文件gcd圖層提取高程標(biāo)注轉(zhuǎn)換為“高程.wt”點(diǎn)文件，并把高程注釋值賦給屬性。根據(jù)土地淹沒影響處理類型不同，劃分為不同工程占地類型，如淹沒區(qū)、影響區(qū)、防護(hù)區(qū)、樞紐區(qū)等，根據(jù)建設(shè)征地范圍圖生成“占地類型.wp”區(qū)文件。

3.2 屬性疊加

屬性疊加主要是運(yùn)用MapGIS空間分析和Label與區(qū)合并功能。

空間分析疊加分析是依靠把分散在不同層上的空間屬性信息按相同的空間位置加到一起，合為新的一層。區(qū)與區(qū)疊加分析主要為合并、相交、相減、判別等4種方式。利用區(qū)相交功能分別對“權(quán)屬.wp”和“占地類型.wp”生成新的屬性文件。

Label點(diǎn)的創(chuàng)建與合并的功能意義為構(gòu)建具有相同屬性的不同區(qū)要素和為同一個區(qū)要素在屬性變化后，可恢復(fù)原有的屬性。利用Label點(diǎn)與區(qū)合并功能分別對“地類.wt”和“高程.wt”進(jìn)行合并，生成新的屬性文件。

3.3 數(shù)據(jù)成果規(guī)范與應(yīng)用

屬性數(shù)據(jù)查漏，在輸入每一類圖元之前，都要進(jìn)入菜單修改此類圖元的缺省參數(shù)，重復(fù)操作，影響工作效率。為此，可以生成含有固定參數(shù)的圖例文件，放到圖例板中，在屬性數(shù)據(jù)輸入時，直接拾取圖例板中某一圖元的固定參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)靈活輸入。

對每幅圖的量算成果進(jìn)行圖幅內(nèi)平差，允許誤差執(zhí)行 《水利水電工程建設(shè)征地移民實(shí)物調(diào)查規(guī)范》（SL441-2009）標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)建設(shè)征地移民各個方案的要求，對最后區(qū)文件方案裁剪、利用section工具直接輸出excel格式屬性數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)應(yīng)用包含圖形和屬性數(shù)據(jù)的應(yīng)用。對圖斑進(jìn)行標(biāo)注，利用section工具可以進(jìn)行多字段標(biāo)注，征地量圖中主要標(biāo)注為圖斑編號、面積、地類、權(quán)屬等標(biāo)注?？梢园褬?biāo)注后的MapGIS文件轉(zhuǎn)換為dxf文件分幅出圖指導(dǎo)實(shí)施?？梢岳肕apGIS圖形文件的直觀性，輸出為柵格圖形，作為移民安置示意圖底圖。屬性數(shù)據(jù)得出的土地實(shí)物指標(biāo)可用于方案比選、移民安置規(guī)劃和概預(yù)算編制。

4 實(shí)例

在江西省景德鎮(zhèn)市浯溪口水利樞紐工程中，運(yùn)用MapGIS量算土地。水庫建設(shè)征地涉及18個行政村，包含淹沒區(qū)、影響區(qū)、防護(hù)區(qū)、安置區(qū)，土地?cái)?shù)據(jù)屬性復(fù)雜，工程比較方案多[6]。量圖底圖采用庫區(qū)1∶2000地類地形圖，采用正常蓄水位57 m方案（最高水位比較方案）淹沒線作為量圖范圍，其他方案在此方案上進(jìn)行裁剪。量圖生成圖斑15102個，圖斑屬性包括面積、權(quán)屬、地類、影響方式、防護(hù)方案、高程、備注等，見圖2。

本階段量圖中查找了上階段CAD量圖中存在的遺漏圖斑，此外利用MapGIS縮短了量圖時間，使土地調(diào)查精度由±10%以內(nèi)提高到±3%以內(nèi)，大幅提高了量圖精度。土地屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)了兩者一體化管理，為方案實(shí)施及變更提供便捷。

5 結(jié)論

MapGIS在圖斑面積量算、屬性報(bào)表、差錯查詢等方面優(yōu)勢突出。拓?fù)涮幚硐到y(tǒng)的最大特點(diǎn)是自動化程度高，系統(tǒng)中的絕大部分功能不需要人工干預(yù)。建立拓?fù)潢P(guān)系是拓?fù)涮幚硐到y(tǒng)的核心功能，它由拓?fù)洳殄e、拓?fù)涮幚?、子區(qū)檢索等功能組成。拓?fù)涮幚硐到y(tǒng)從總體來說對數(shù)據(jù)沒有特別的要求，CAD地形圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理是關(guān)鍵。CAD地形圖由于測量成圖原因，有可能出現(xiàn)斷線、圖層混亂、塊編碼不一致等，處理好CAD數(shù)據(jù)能大大減少在MapGIS中的工作量，起到事半功倍的效果。對于堤防、渠道等線性工程可以先裁剪后再在MapGIS中操作。

在量圖中，可以利用各類插件以彌補(bǔ)軟件本身的缺陷。例如利用南方CASS、曉東工具箱等，提高在CAD操作中的效率，利用section插件進(jìn)行快捷條數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、圖斑標(biāo)注、屬性參數(shù)互轉(zhuǎn)等提高效率。

如何利用已經(jīng)生成的帶高程圖斑，利用強(qiáng)大的MapGIS三維交互地形可視化環(huán)境，生成近實(shí)時的二維和三維透視景觀，值得進(jìn)一步研究。另外，在MapGIS圖斑自動編號中，一般按照坐標(biāo)大小進(jìn)行標(biāo)注，在圖斑分割中，容易出現(xiàn)重號標(biāo)注，如何讓圖斑標(biāo)注適應(yīng)用圖方便有待進(jìn)一步改進(jìn)。

圖2 浯溪口水利樞紐工程淹沒區(qū)征地圖（局部）

[1］陳 偉，朱黨生.水工設(shè)計(jì)手冊（第2版）[M］.北京：中國水利水電出版社，2013：17-27.

[2］徐 瑞，吳恒友，等.基于GIS的水庫淹沒區(qū)圖斑面積量算方法研究[J］.地礦測繪，2011（1）：22-25.

[3］吳信才.MapGIS地理信息系統(tǒng)[M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[4］白燕英，劉小燕，等.MapGIS在農(nóng)村水利規(guī)劃量算圖斑面積中的應(yīng)用[J］.中國農(nóng)村水利水電，2010（6）：102-106.

[5］龍 華，葉達(dá)忠.MapGIS在水利工程圖斑面積量算中的應(yīng)用[J］.廣西水利水電，2008（6）：29-30.

[6］秦根泉，謝玲璐.浯溪口水利樞紐工程泄洪系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)分析[J］.江西水利科技，2010（1）：41-44.