管紅龍， 劉肇仁

(湖南化工地質(zhì)工程勘察院有限責任公司，湖南 長沙 410004)

1 前言

隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴大以及國家土地審查部門對土地管理制度的不斷加強，土地勘測定界測繪在國家相關(guān)部門對土地使用的決策過程中起到了不可或缺的作用。勘測定界是根據(jù)土地開發(fā)及利用規(guī)劃等工作需要，實地調(diào)繪土地利用現(xiàn)狀、界定土地使用范圍、測定界址位置，計算用地面積，為國土資源行政主管部門用地審批和地籍管理等提供科學、準確的基礎(chǔ)資料而進行的技術(shù)服務(wù)性工作。目前我市的土地利用現(xiàn)狀底圖由MapGIS軟件制作，土地利用總體規(guī)劃底圖由ArcGIS軟件制作，在土地勘測定界制圖過程中利用相應(yīng)軟件進行添加注記、線等要素并進行相應(yīng)屬性編輯等操作。因為兩種不同格式數(shù)據(jù)不兼容的原因，對上述制圖過程中的操作必須分別在MapGIS和ArcGIS中進行，因此造成在制作土地利用總體規(guī)劃圖及土地利用現(xiàn)狀圖的過程中操作步驟繁瑣、界面切換頻繁等一系列弊端，極大影響了生產(chǎn)效率。對這些系統(tǒng)使用的單位來說，僅需要使用系統(tǒng)里面少量的簡單功能卻花費大量資金購買兩套專業(yè)GIS制圖軟件，在經(jīng)濟方面來說也是很不劃算的。

本系統(tǒng)通過集成ArcGIS Engine、MapGIS Objects和Visual Studio，完成統(tǒng)一平臺的建立，實現(xiàn)了將兩種不同數(shù)據(jù)源、不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一在同一系統(tǒng)下進行輸入、編輯及輸出的過程。通過高集成性、優(yōu)化操作步驟等，解決了作業(yè)員在制圖過程中需切換不同軟件進行編輯的繁瑣操作，達到簡化目的的同時提高了作業(yè)員的時效性，并減少項目開支。

2 概述

2.1 ArcGIS Engine的概述

ArcGIS Engine是美國Esri公司推出的用于開發(fā)C/S架構(gòu)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件的工具包，用于構(gòu)建定制應(yīng)用的一個完整的嵌入式的GIS組件庫。ArcGIS Engine提供了完善的地圖制圖及數(shù)據(jù)處理功能，還提供了空間分析等功能，使開發(fā)人員能夠快速、方便地開發(fā)出自定義的從簡單到復(fù)雜不同繁簡程度的GIS桌面應(yīng)用程序?；贏rcGIS Engine開發(fā)的應(yīng)用不同于傳統(tǒng)的基于應(yīng)用軟件的插件式單純二次開發(fā)，開發(fā)后的地理信息應(yīng)用軟件能夠脫離原有的ArcGIS桌面應(yīng)用軟件獨立運行。

2.2 MapGIS Objects的概述

MapGIS地理信息系統(tǒng)是由武漢中地數(shù)碼科技有限公司在經(jīng)過十多年數(shù)字制圖技術(shù)軟件開發(fā)的基礎(chǔ)上，開展GIS系統(tǒng)應(yīng)用研究工作開發(fā)而來的，是當今流行的組件式GIS開發(fā)軟件。它提供了豐富的二次開發(fā)手段，其中包括MFC類庫類、API函數(shù)庫和組件開發(fā)庫。MapGIS Object是一組地圖軟件的組件(ActiveX控件)，提供了一套功能強大而全面的帶有.NET Framework控件的程序集，包括地圖可視化控件、三維場景控件、MapGIS基礎(chǔ)工具控件等，具有地圖操作、查詢、編輯、空間分析以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等GIS功能，能夠利用它在普通的編程語言(如VB、C#)上聯(lián)合使用其它軟件去實現(xiàn)地圖與用戶信息的聯(lián)系。

2.3 其它相關(guān)技術(shù)的概述

本輸出系統(tǒng)采用C#語言在.NET平臺進行二次開發(fā)。C#是一門由微軟公司開發(fā)小組運行于.NET Framework之上面向?qū)ο?、平臺獨立、類型安全的高級程序設(shè)計語言。由C和C++衍生出來具有安全、穩(wěn)定、簡單、優(yōu)雅等特點的一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，它能夠使程序員快速地開發(fā)出滿足客戶要求的應(yīng)用程序。Microsoft .NET Framework是用于Windows的新托管代碼編程模型，由通用語言運行時(CLR)加強的安全規(guī)則。

利用C#與ArcGIS開發(fā)組件ArcGIS Engine和MapGIS開發(fā)組件一起開發(fā)出符合需要功能的系統(tǒng)可以很大程度提高作業(yè)員的作業(yè)效率，縮短多軟件不銜接造成的不必要耗時，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高測繪服務(wù)質(zhì)量，滿足現(xiàn)代化高效、高質(zhì)、高服務(wù)的要求。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

本系統(tǒng)嚴格依據(jù)可靠性原則、規(guī)范性原則、可移植性原則、高效率原則和可擴展性五大原則進行設(shè)計開發(fā)。

(1)可靠性原則：在數(shù)據(jù)處理過程中采用避錯設(shè)計、改錯設(shè)計及容錯設(shè)計的設(shè)計理念，極大增強系統(tǒng)避免故障發(fā)生的能耐力，且系統(tǒng)具有一定的解脫故障和排除故障的能力；(2)規(guī)范性原則：依據(jù)國家相關(guān)標準設(shè)計；(3)可移植性原則：在設(shè)計過程中采用獨立的模塊化設(shè)計，按照功能分類，功能相關(guān)性越大、結(jié)合越緊密的歸為同一類或組件，各模塊各司其職，增加代碼的重用性；(4)高效率原則：采用精心優(yōu)化和簡化的代碼和高效的算法使軟件的整體運行效率比較高；(5)實用性原則：緊密結(jié)合生產(chǎn)實際需要，系統(tǒng)界面簡潔干凈、操作簡單易用；(6)可擴展原則：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計且預(yù)留有相關(guān)功能接口，由實際需要可在本系統(tǒng)擴展其他相應(yīng)功能，也可經(jīng)適當修改將本系統(tǒng)移植到其他軟件上應(yīng)用。

3.2 系統(tǒng)開發(fā)步驟

利用組件開發(fā)土地利用圖幅輸出系統(tǒng)平臺主要有以下3個步驟：

(1)選擇系統(tǒng)的開發(fā)計算機語言及工具平臺，本系統(tǒng)編寫語言采用具有簡單、現(xiàn)代、通用特點以及面向?qū)ο蟮腃#，編寫工具平臺為Visual Studio 2010版；(2)將使用到的MapGIS組件、ArcGIS組件及公共控件引用到應(yīng)用程序中；(3)調(diào)用MapGIS組件、ArcGIS組件及公共控件的屬性和方法完成系統(tǒng)的基本功能。

4 土地勘測定界圖幅輸出系統(tǒng)

系統(tǒng)可分別將不同格式的土地利用總體規(guī)劃圖(SHP格式)和土地利用現(xiàn)狀圖(MagGIS格式)輸入、編輯修改數(shù)據(jù)及輸出符合相關(guān)國家標準的測繪成果圖幅。

4.1 系統(tǒng)框架

ArcGIS和MapGIS提供的二次開發(fā)庫均是基于.NET Framework的程序集，必須有.NET框架的支撐才能運行，系統(tǒng)開發(fā)層次構(gòu)架如圖1所示。

圖1 土地勘測定界圖幅輸出系統(tǒng)開發(fā)層次構(gòu)架圖

4.2 功能實現(xiàn)

圖幅輸出系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能主要有數(shù)據(jù)輸入輸出、圖層控制、屬性查詢、地圖注記標注、點線面編輯以及各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。

(1)數(shù)據(jù)輸入輸出：本系統(tǒng)中支持輸入土地利用總體規(guī)劃圖中的ArcGIS數(shù)據(jù)的mxd格式以及SHP格式數(shù)據(jù)，也支持輸入土地利用現(xiàn)狀圖的MapGIS數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)輸出部分包括導(dǎo)出圖片(JPEG格式)和直接打印兩部分，導(dǎo)出的圖片可以簡化審查者無紙化的審查過程。

(2)圖層控制：系統(tǒng)將所有地圖要素劃分為層，用戶可以同時打開顯示所有圖層，或者根據(jù)需要打開所選圖層，提供了可視化的圖層控制，根據(jù)需要可以打開或關(guān)閉圖層，也可以調(diào)整圖層的疊放順序。土地審批成果層包括區(qū)界圖、政府駐地、市界、地類圖斑、四至等。

(3)地圖注記標注：支持根據(jù)作業(yè)者的需要將該土地的項目名稱、建設(shè)單位及用地面積按照國標規(guī)定的字體及顏色標注在圖上。

(4)點線面編輯：支持分別添加、刪除ArcGIS格式和MapGIS格式的點線面數(shù)據(jù)，同時支持對相應(yīng)數(shù)據(jù)的屬性修改，如修改點線面的形狀、顏色及線寬等。

(5)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：支持將不同格式的GIS數(shù)據(jù)進行兩兩轉(zhuǎn)換，如將ArcGIS的SHP數(shù)據(jù)或AutoCAD的DXF數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MapGIS數(shù)據(jù)，以及將AutoCAD的DXF數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ArcGIS的SHP數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

在編制勘測定界測繪成果中的ArcGIS數(shù)據(jù)的土地利用總體規(guī)劃圖以及MapGIS數(shù)據(jù)的土地利用現(xiàn)狀圖時，需分別在兩個軟件中進行圖形編制及整飾，造成了的工作效率低下、耗時耗力耗財?shù)谋锥?。為解決這一問題，本系統(tǒng)通過集成ArcGIS Engine、MapGIS Objects和Visual Studio實現(xiàn)了將多源數(shù)據(jù)的輸入、編輯及輸出等一系列制圖操作過程集成到了同一系統(tǒng)平臺。本系統(tǒng)不僅具有簡單、方便易操作、內(nèi)存資源占用少、兼容性強等特點，同時具有將多種格式數(shù)據(jù)互相轉(zhuǎn)換的功能，實現(xiàn)了由不同軟件制作的不同格式數(shù)據(jù)在同一軟件操作的功能。本系統(tǒng)可在我國各勘測規(guī)劃公司、國土規(guī)劃等管理部門應(yīng)用，不僅節(jié)省了操作人員、審批人員在不同軟件切換的時間，而且為應(yīng)用單位節(jié)省了軟件開支。