潘鵬飛，劉毅，王濤，李昊

(武漢市測(cè)繪研究院，湖北 武漢 430022)

基于Autodesk Map3D土地勘測(cè)定界圖庫(kù)一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

潘鵬飛*，劉毅，王濤，李昊

(武漢市測(cè)繪研究院，湖北 武漢 430022)

針對(duì)目前勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化程度不高這一問(wèn)題，在Autodesk Map3D平臺(tái)下進(jìn)行土地勘測(cè)定界圖庫(kù)一體系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。創(chuàng)建了勘界圖庫(kù)一體化的數(shù)據(jù)組織形式，建立了勘界圖庫(kù)一體化數(shù)據(jù)處理流程，搭建了勘測(cè)定界智能化處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了勘測(cè)定界土地分類面積自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、權(quán)屬要素自動(dòng)符號(hào)化、圖廓自動(dòng)整飾以及勘界報(bào)告自動(dòng)輸出等。

勘測(cè)定界；圖庫(kù)一體化；Autodesk Map3D；土地分類

1 引 言

土地勘測(cè)定界簡(jiǎn)稱勘測(cè)定界，是根據(jù)土地征收、征用、劃撥、出讓、農(nóng)用地轉(zhuǎn)用、土地利用規(guī)劃及土地開(kāi)發(fā)、整理、復(fù)墾等工作需要，實(shí)地界定土地使用范圍、測(cè)定界址位置、調(diào)繪土地利用現(xiàn)狀，計(jì)算用地面積，為國(guó)土資源行政主管部門用地審批和地籍管理等提供科學(xué)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料而進(jìn)行的技術(shù)服務(wù)性工作。

勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容包括：土地分類面積的計(jì)算，勘測(cè)定界圖的編繪，勘測(cè)定界土地分類面積統(tǒng)計(jì)表的生成，勘測(cè)定界報(bào)告的生成。目前，勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化程度較低，勘測(cè)定界圖的編繪以及勘測(cè)定界報(bào)告的完成均主要采用手工方式進(jìn)行。這種作業(yè)模式效率低下，不僅增加了由于大量人工操作所可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤，而且各種土地分類面積的統(tǒng)計(jì)無(wú)法直觀地在圖形中反映出來(lái)，非常不利于勘界成果資料的利用、歸檔和管理。本文結(jié)合實(shí)際工作，在Autodesk Map3D平臺(tái)下進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立了勘測(cè)定界圖庫(kù)一體化的工藝流程，實(shí)現(xiàn)了勘測(cè)定界數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。

2 Autodesk Map3D概述

Autodesk Map 3D是連接CAD和GIS的最強(qiáng)版本，它具有一個(gè)可以快速訪問(wèn)大型數(shù)據(jù)集的高性能引擎，有一個(gè)幾乎無(wú)限制的雙向數(shù)據(jù)連接數(shù)組，還為展示完成的地圖以及設(shè)置地圖樣式提供了新方法。

勘測(cè)定界圖庫(kù)一體系統(tǒng)在模型設(shè)計(jì)中采用了基于ObjectData數(shù)據(jù)模型的信息組織方式，同時(shí)由于時(shí)空地理信息既包含空間信息又包含屬性信息，具有數(shù)據(jù)信息量大、數(shù)據(jù)種類復(fù)雜等特點(diǎn)，所以決定采用AutoCAD Map3D軟件平臺(tái)作為系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)。該平臺(tái)不僅具有傳統(tǒng)的AutoCAD通用平臺(tái)的圖形編輯功能強(qiáng)大、體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，同時(shí)還可以直接訪問(wèn)工程設(shè)計(jì)和GIS中使用的多種主要數(shù)據(jù)格式，并使用集成的傳統(tǒng)AutoCAD工具維護(hù)各種地理空間信息，在CAD與GIS之間架起了一座橋梁，是一個(gè)既滿足數(shù)據(jù)組織方式的實(shí)現(xiàn)，又能夠適應(yīng)日常生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)。對(duì)該平臺(tái)的開(kāi)發(fā)主要使用Map ObjectARX SDK開(kāi)發(fā)包。Map ObjectARX SDK是針對(duì)AutoCAD Map3D平臺(tái)上的開(kāi)發(fā)而推出的一個(gè)開(kāi)發(fā)軟件包，它提供了以C++為基礎(chǔ)的面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)環(huán)境及應(yīng)用程序接口，能真正快速的訪問(wèn)圖形和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)?；贛ap ObjectARX SDK開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序是一個(gè)DLL(動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù))，共享AutoCAD Map3D的地址空間，能夠?qū)utoCAD Map3D進(jìn)行直接函數(shù)調(diào)用，并且，Map ObjectARX SDK類庫(kù)采用了標(biāo)準(zhǔn)的C++類庫(kù)的封裝形式，這也大大提高了系統(tǒng)程序開(kāi)發(fā)的可靠度和效率。

3 實(shí)現(xiàn)勘測(cè)定界圖庫(kù)一體化數(shù)據(jù)自動(dòng)處理

3.1 勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理現(xiàn)狀

目前，勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理的方式主要以人工方式為主，從地類面積的統(tǒng)計(jì)、界址點(diǎn)點(diǎn)號(hào)的編排到勘測(cè)定界成果資料的輸出，均由作業(yè)人員手動(dòng)操作完成，這種數(shù)據(jù)處理方式耗時(shí)長(zhǎng)、易出錯(cuò)、難糾正，并且對(duì)數(shù)據(jù)成果的檢核工作也帶來(lái)了諸多不便，同時(shí)整套數(shù)據(jù)測(cè)量成果無(wú)法隨著某項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)的變化而迅速、高效、便捷地聯(lián)動(dòng)更新變化，效率低下。具體存在的問(wèn)題包括：

(1)土地分類面積的統(tǒng)計(jì)均由人工進(jìn)行，且無(wú)法在圖形中將各土地所有及土地分類明顯的表示。當(dāng)征地范圍線發(fā)生更改后，所有的面積就需要人工重新進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

(2)權(quán)屬界線的界址點(diǎn)號(hào)均由人工進(jìn)行編排，耗時(shí)耗力且易出現(xiàn)界址點(diǎn)重號(hào)或跳號(hào)的問(wèn)題。

(3)為了滿足出圖的需要，將界址點(diǎn)圓圈、界址點(diǎn)注記及界址線注記所在區(qū)域的地物刪除，不僅浪費(fèi)了大量的時(shí)間，而且破壞了地形要素的完整性，使圖形失去了再次利用的價(jià)值。

(4)勘測(cè)定界土地分類面積統(tǒng)計(jì)表及勘測(cè)定界報(bào)告均有作業(yè)人員手工統(tǒng)計(jì)然后填寫，不僅效率低下，而且會(huì)因?yàn)榇罅康娜斯げ僮鞫黾映鲥e(cuò)的概率。

3.2 建立勘測(cè)定界圖庫(kù)一體化的數(shù)據(jù)組織形式

在AutoCAD Map3D平臺(tái)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，建立了支持屬性、空間、地圖符號(hào)一體化集成的ObjectData勘界測(cè)量數(shù)據(jù)模型，該模型采用“先庫(kù)后圖、圖庫(kù)聯(lián)動(dòng)”的時(shí)空地理信息一體化生產(chǎn)的工藝流程，真正實(shí)現(xiàn)了勘界測(cè)量的模型一體化、生產(chǎn)一體化、管理一體化和更新一體化，使得勘測(cè)定界生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)相互影響，相互參照，互為因果。

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)組織方式和處理方式的現(xiàn)狀分析，為了能夠更好滿足土地勘測(cè)定界的生產(chǎn)，本項(xiàng)目采用“先庫(kù)后圖、圖庫(kù)聯(lián)動(dòng)”的生產(chǎn)工藝流程，先有庫(kù)后有圖，在數(shù)據(jù)庫(kù)建立的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的無(wú)損表達(dá)，圖形和屬性信息能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)編輯，實(shí)時(shí)更新，真正實(shí)現(xiàn)勘界數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形建設(shè)的雙向同步聯(lián)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)勘界土地所有、土地分類的自動(dòng)構(gòu)面以及最終成果輸出的自動(dòng)化處理，如圖1所示。

圖1 勘測(cè)定界庫(kù)文件屬性字段

3.3 勘測(cè)定界圖庫(kù)一體化數(shù)據(jù)處理流程

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)組織方式和處理方式的現(xiàn)狀分析，為了能夠更好滿足土地勘測(cè)定界的生產(chǎn)，本項(xiàng)目采用“先庫(kù)后圖、圖庫(kù)聯(lián)動(dòng)”的生產(chǎn)工藝流程，先有庫(kù)后有圖，在數(shù)據(jù)庫(kù)建立的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的無(wú)損表達(dá)，圖形和屬性信息能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)編輯，實(shí)時(shí)更新，真正實(shí)現(xiàn)勘界數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形建設(shè)的雙向同步聯(lián)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)勘界土地所有、土地分類的自動(dòng)構(gòu)面以及最終成果輸出的自動(dòng)化處理，如圖2、圖3所示。

圖2 勘測(cè)定界圖庫(kù)一體流程設(shè)計(jì)

圖3 勘測(cè)定界圖庫(kù)一體數(shù)據(jù)處理流程

4 搭建勘測(cè)定界智能化的處理平臺(tái)

通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型組織方式，程序可以自動(dòng)化進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖形編輯以及檢查，根據(jù)圖形中賦予的屬性自動(dòng)生成土地分類面積統(tǒng)計(jì)表和勘界報(bào)告，并為后期的勘界成果資料歸檔提供了便利。土地勘測(cè)定界量智能化處理平臺(tái)和檢查平臺(tái)的構(gòu)建，能夠減少人工的干預(yù)，提高工作效率，也降低了數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率，大大提升了外業(yè)部門的生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，如圖4、圖5所示。

圖4 勘測(cè)定界圖庫(kù)一體處理平臺(tái)框架

圖5 勘測(cè)定界圖庫(kù)一體處理平臺(tái)用戶界面

4.1 勘界自動(dòng)批量構(gòu)面及檢查

根據(jù)所繪制的征地范圍線、土地所有輔助線和土地分類輔助線，自動(dòng)進(jìn)行土地所有和土地分類的批量構(gòu)面，針對(duì)面面相交和構(gòu)面輔助線懸掛點(diǎn)等問(wèn)題進(jìn)行檢查，并提供解決面面相交的“環(huán)套環(huán)處理”工具。

(1)勘界自動(dòng)構(gòu)面。程序中的構(gòu)面通過(guò)調(diào)用ARCGIS來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中由征地范圍線和土地所有輔助線對(duì)土地所有進(jìn)行構(gòu)面，由征地范圍線、土地所有輔助線和土地分類輔助線對(duì)土地分類進(jìn)行構(gòu)面。

(2)屬性字段的自動(dòng)建立。當(dāng)對(duì)構(gòu)面后的土地所有和土地分類進(jìn)行屬性編輯時(shí)，會(huì)根據(jù)圖層獲取Feature500信息，建立相應(yīng)的屬性字段。

(3)范圍線調(diào)整后屬性的繼承。程序在構(gòu)面時(shí)會(huì)生成相應(yīng)的土地所有和土地分類“面心點(diǎn)”，面心點(diǎn)記錄了土地性質(zhì)、土地坐落、土地分類編碼等屬性。當(dāng)對(duì)屬性字段進(jìn)行編輯時(shí)，“面心點(diǎn)”中的屬性也會(huì)同步進(jìn)行更改。當(dāng)再次構(gòu)面時(shí)，程序會(huì)讀取面心點(diǎn)中的屬性并賦予相應(yīng)的面中。

(4)環(huán)套環(huán)選擇構(gòu)面。由人工選擇所要處理的兩個(gè)面，并自動(dòng)創(chuàng)建MPOLYGON，且賦予相應(yīng)的屬性字段。

4.2 界址點(diǎn)編排及列表

目前對(duì)界址點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)進(jìn)行編排均由人工對(duì)界址點(diǎn)TXT文本進(jìn)行編輯，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易出錯(cuò)。程序?qū)⒃跈?quán)屬范圍線繪制完成后自動(dòng)對(duì)界址點(diǎn)點(diǎn)號(hào)進(jìn)行編排。

在權(quán)屬范圍線繪制完成后，根據(jù)程序自動(dòng)賦予的“起始點(diǎn)號(hào)J”及節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，對(duì)權(quán)屬界線界址點(diǎn)號(hào)進(jìn)行編排并將點(diǎn)號(hào)賦予該多段線的XDATA擴(kuò)展屬性中

通過(guò)讀取權(quán)屬范圍線擴(kuò)展屬性中的界址點(diǎn)號(hào)，將界址點(diǎn)號(hào)及點(diǎn)位坐標(biāo)進(jìn)行列表顯示出來(lái)，如圖6所示：

圖6 權(quán)屬范圍線擴(kuò)展屬性

通過(guò)讀取權(quán)屬范圍線擴(kuò)展屬性中的界址點(diǎn)號(hào)，將界址點(diǎn)號(hào)及點(diǎn)位坐標(biāo)進(jìn)行列表顯示出來(lái)，如圖7所示：

圖7 界址點(diǎn)列表

4.3 庫(kù)圖轉(zhuǎn)換——地籍要素符號(hào)化

勘界權(quán)屬要素符號(hào)化所實(shí)現(xiàn)的功能包括：

(1)根據(jù)作業(yè)環(huán)境的比例尺大小，符號(hào)化顯示的界址點(diǎn)號(hào)，且圖層、顏色、字體、大小均符合出圖規(guī)范要求。界址點(diǎn)號(hào)注記位置位于界址點(diǎn)圓圈右上角，旋轉(zhuǎn)角度符合“投影法則”，且全部位于界址線外部。

(2)根據(jù)界址點(diǎn)圓圈、界址點(diǎn)號(hào)注記大小，在不破壞圖形的情況下，自動(dòng)對(duì)其所在的區(qū)域進(jìn)行遮蓋。

(3)若改變圖中符號(hào)化出來(lái)的注記位置，程序會(huì)記錄注記移動(dòng)后的位置，下次符號(hào)化時(shí)會(huì)清除之前所有符號(hào)化的內(nèi)容，并在所記錄的位置顯示注記。

4.3.1 注記自動(dòng)標(biāo)注

(1)讀取當(dāng)前作業(yè)環(huán)境的比例尺大小，確定界址點(diǎn)號(hào)注記、界址點(diǎn)圓圈大小。

(2)根據(jù)每個(gè)權(quán)屬范圍線實(shí)體的XDATA擴(kuò)展熟屬性，獲得其界址點(diǎn)點(diǎn)號(hào)及點(diǎn)位坐標(biāo)，根據(jù)點(diǎn)位坐標(biāo)可計(jì)算出每條界址線的長(zhǎng)度。

(3)根據(jù)界址線的走向以及界址點(diǎn)的點(diǎn)位坐標(biāo)，可計(jì)算每條界址線的坐標(biāo)方位角。根據(jù)點(diǎn)位坐標(biāo)和坐標(biāo)方位角，計(jì)算出每個(gè)界址點(diǎn)點(diǎn)號(hào)注記的插入點(diǎn)位置和旋轉(zhuǎn)角度。

4.3.2 注記自動(dòng)遮蓋

(1)事先創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的界址點(diǎn)圓圈遮蓋塊以及注記的遮蓋塊，遮蓋塊的創(chuàng)建可由CAD自帶的命令WIPEOUT實(shí)現(xiàn)。

(2)根據(jù)界址點(diǎn)圓圈及注記的大小及點(diǎn)位坐標(biāo)插入遮蓋塊，并根據(jù)當(dāng)前作業(yè)環(huán)境比例尺調(diào)整遮蓋塊的縮放比例。其中，由于界址點(diǎn)注記及界址線邊長(zhǎng)注記采用細(xì)等線體的字體，每一個(gè)字符的寬度都不一樣，需要根據(jù)注記內(nèi)容計(jì)算每個(gè)注記所占區(qū)域的大小來(lái)調(diào)整遮蓋塊的縮放比例。

(3)將每一個(gè)注記和注記所對(duì)應(yīng)的遮蓋塊創(chuàng)建為一個(gè)GROUP，并關(guān)閉遮蓋塊的遮蓋邊框，使注記和遮蓋塊在視覺(jué)上形成一個(gè)整體。

4.4 圖庫(kù)轉(zhuǎn)換——反符號(hào)化庫(kù)文件輸出

勘界庫(kù)文件輸出，刪除文件中符號(hào)化產(chǎn)生的界址點(diǎn)、界址點(diǎn)號(hào)、地類填充標(biāo)注等圖形要素，輸出含有屬性字段工程范圍線庫(kù)文件、用地范圍線庫(kù)文件、地類圖斑庫(kù)文件。

(1)每次進(jìn)行“勘界庫(kù)文件輸出”的時(shí)候，會(huì)將每個(gè)界址點(diǎn)點(diǎn)號(hào)及界址線邊長(zhǎng)注記的內(nèi)容、位置及旋轉(zhuǎn)角記錄到每個(gè)權(quán)屬范圍線的數(shù)據(jù)字典中。由于CAD中每個(gè)實(shí)體的XDATA所能記錄的擴(kuò)展屬性最多僅有16383字節(jié)，在記錄了界址點(diǎn)號(hào)后沒(méi)有足夠的空間來(lái)存儲(chǔ)相應(yīng)的點(diǎn)位坐標(biāo)，而數(shù)據(jù)字典則不受此限制。

(2)在下次進(jìn)行“勘界要素符號(hào)化”的時(shí)候，會(huì)讀取權(quán)屬范圍線數(shù)據(jù)字典中的點(diǎn)位內(nèi)容、位置和旋轉(zhuǎn)角。

(3)根據(jù)以上讀取的信息，再次寫入相應(yīng)的注記并插入相應(yīng)的遮蓋塊。

4.5 勘界成果輸出

通過(guò)指定勘界工程范圍線，自動(dòng)生成土地分類面積統(tǒng)計(jì)表和勘界報(bào)告。

(1)選定勘界工程范圍線，讀取并記錄程范圍線中任務(wù)號(hào)、委托單位、2000圖幅號(hào)、1萬(wàn)圖幅號(hào)等屬性寫入成果資料模板。

(2)土地分類面積的統(tǒng)計(jì)。在該平臺(tái)下，以各土地坐落中的土地分類面為最小的面積統(tǒng)計(jì)單元，由此可對(duì)各土地所有的地類、國(guó)有土地、集體土地及總面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總。

(3)程序?qū)λx定工程范圍線內(nèi)部的權(quán)屬范圍線進(jìn)行遍歷，讀取相應(yīng)的界址點(diǎn)點(diǎn)號(hào)和點(diǎn)為坐標(biāo)并計(jì)算對(duì)應(yīng)的面積，在成果資料模板中寫入界址點(diǎn)面積統(tǒng)計(jì)表。

(4)WORD的寫入需要通過(guò)標(biāo)簽來(lái)定位，因此需要事先在成果資料模板中定義用來(lái)標(biāo)記各屬性位置的書(shū)簽。其中根據(jù)書(shū)簽位置來(lái)寫入文字的代碼如下所示：

public static void WriteByTag(Microsoft.Office.Interop.Word.Document DocDocument，object TagName，string strText)

{

Range P_Range = DocDocument.Bookmarks.get_Item(ref TagName).Range；

P_Range.Text = strText；

}

5 結(jié) 論

“勘測(cè)定界圖庫(kù)一體處理系統(tǒng)”是基于Autodesk Map3D平臺(tái)進(jìn)行的。項(xiàng)目以武漢市測(cè)繪研究院勘測(cè)定界生產(chǎn)為例，建立了一套科學(xué)的土地勘測(cè)定界圖庫(kù)一體化數(shù)據(jù)模型，形成了一套土地勘測(cè)定界圖庫(kù)一體化的生產(chǎn)流程，將土地勘測(cè)定界數(shù)據(jù)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了無(wú)縫的銜接；同時(shí)，該平臺(tái)提供了圖形編繪、界址點(diǎn)編輯、勘界土地所有和土地分類自動(dòng)構(gòu)面、圖廓整飾、土地分類面積統(tǒng)計(jì)表和勘界報(bào)告自動(dòng)生成等自動(dòng)化處理的功能。“勘測(cè)定界圖庫(kù)一體處理系統(tǒng)”不僅能夠?qū)崿F(xiàn)土地勘測(cè)定界一體化的科學(xué)管理，而且降低了人為因素導(dǎo)致出錯(cuò)的概率，節(jié)省了人力和時(shí)間成本，大大提高了整個(gè)工作流程的效率。在保障工作質(zhì)量的同時(shí)，將各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)整合的更加自動(dòng)化，變得更加緊湊，從而滿足外業(yè)部門提出的實(shí)際生產(chǎn)需求，為其提供了有力的生產(chǎn)服務(wù)保障。

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The Design and Realization of Graph-database Configuration System in Land Boundary Survey Based on Autodesk Map3D

Pan Pengfei，Liu Yi，Wang Tao，Li Hao

(Wuhan Geomatics Institute，Wuhan 430022，China)

At present，the data processing of land boundary survey is extremely inefficient. This paper introduces a research and development of graph-database configuration system in land boundary survey based on Autodesk Map3D. It proposes the data organizing form of graph-database configuration，innovates the process of data processing，builds the intelligent platform of data processing，and realizes the automatically outputting of geographical maps and reports.

land boundary survey；graph-database configuration；Autodesk Map3D；land classification

1672-8262(2017)04-54-04

P208.2

B

2016—10—27

潘鵬飛(1988—)，男，碩士，工程師，注冊(cè)測(cè)繪師，主要從事土地勘測(cè)定界測(cè)量、地籍測(cè)量、GPS坐標(biāo)時(shí)間序列的研究等工作。