楊文聯(lián)

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550002)

1 引言

征地測(cè)量是水庫(kù)工程勘測(cè)設(shè)計(jì)中必不可少的重要環(huán)節(jié)，為論證工程規(guī)模、編制工程投資概算等準(zhǔn)確提供工程用地?cái)?shù)據(jù)，也是工程申報(bào)建設(shè)用地、征地賠償?shù)綉舻挠玫財(cái)?shù)據(jù)來源途徑。征地測(cè)量涉及到各圖斑的面積量算、分類查詢及統(tǒng)計(jì)、屬性管理工作。目前，傳統(tǒng)測(cè)量方法大多數(shù)通過CASS等專業(yè)的數(shù)字化軟件處理測(cè)量數(shù)據(jù)，此類型軟件在成圖方面都較方便，但圖斑面積量算、屬性報(bào)表查詢等功能相對(duì)較弱[2]，圖形空間分析、查詢及統(tǒng)計(jì)、屬性管理功能較弱。而MapGIS強(qiáng)大的圖形處理、空間分析、數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，正好可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)量軟件的此點(diǎn)不足。本文嘗試探索將MapGIS應(yīng)用于水庫(kù)工程征地測(cè)量工作中，解決傳統(tǒng)征地測(cè)量工作中存在的問題。

2 工作流程

2.1 傳統(tǒng)方法存在的不足

傳統(tǒng)測(cè)量方法大多數(shù)通過CASS軟件進(jìn)行圖斑面積量算及圖斑征地屬性管理，具體方法為：將野外測(cè)量采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)繪制的草圖，根據(jù)制圖規(guī)范繪制地類地形圖，并將每一個(gè)獨(dú)立的圖斑邊界繪制為一條首尾相連的閉合多段線，形成一個(gè)獨(dú)立圖斑界線，在閉合的多段線內(nèi)查詢圖斑面積信息，然后復(fù)制到EXCEL表格中，即實(shí)現(xiàn)圖斑面積量算；每個(gè)圖斑的屬性管理則通過在圖斑旁邊作文字注記來實(shí)現(xiàn)。

傳統(tǒng)方法的不足有：①由于每個(gè)獨(dú)立圖斑的邊界線都必須繪制為一條首尾相連的閉合多段線，相鄰圖斑共用邊界線需要人工重復(fù)繪制，重復(fù)性人工工作量大，耗時(shí)較長(zhǎng)；②重復(fù)繪制的共用邊界線，由于人工操作很難達(dá)到完全重合，使得相鄰圖斑之間容易產(chǎn)生狹縫或者局部重疊，導(dǎo)致量算的面積不夠準(zhǔn)確；③量算的面積不能自動(dòng)輸出為EXCEL表格格式，逐個(gè)復(fù)制人工工作量大且容易出錯(cuò)；④圖斑面積分類查詢及統(tǒng)計(jì)功能難以實(shí)現(xiàn)；⑤通過在圖斑邊上作文字注記來實(shí)現(xiàn)圖斑的屬性管理，圖面負(fù)荷量大，影響圖面整潔美觀，且容易被移動(dòng)，不利于長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)及管理。

2.2 MapGIS應(yīng)用于征地測(cè)量的優(yōu)勢(shì)及工作流程

MapGIS具有強(qiáng)大的空間分析、查詢及檢索、屬性庫(kù)管理功能，應(yīng)用于水庫(kù)工程征地測(cè)量正好可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)量軟件的在圖斑面積量算、分類查詢及統(tǒng)計(jì)、圖斑屬性管理方面的不足。MapGIS應(yīng)用于征地測(cè)量中圖斑面積量量算，相鄰圖斑共用邊界線不需重復(fù)繪制，圖斑面積量算可以自動(dòng)量算，大大減少人工繪制及統(tǒng)計(jì)面積的工作量，減少相鄰圖斑之間由于人工繪制共用邊界線造成的狹縫及局部重疊，有效提高圖斑面積量算的精度；還能實(shí)現(xiàn)圖斑面積分類查詢及統(tǒng)計(jì)；通過屬性管理表實(shí)現(xiàn)圖斑信息管理，有效降低圖面負(fù)荷量，且屬性表不像圖面文字注記一樣容易被移動(dòng)，便于長(zhǎng)期存儲(chǔ)及應(yīng)用。MapGIS應(yīng)用于征地測(cè)量的具體工作流程見圖1。

圖1 工作流程圖

3 工程實(shí)例

從江縣下堯水庫(kù)位于從江縣加榜河加榜鄉(xiāng)河段上游，設(shè)計(jì)正常蓄水位728 m，總庫(kù)容1136萬m3，工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模屬中型，工程主要任務(wù)為供水和灌溉，工程由水源樞紐工程和供水灌溉工程兩部分組成。從江縣下堯水庫(kù)工程建設(shè)征地面積137.1705 hm2，涉及2000多個(gè)圖斑的面積量算、分類查詢及統(tǒng)計(jì)，圖斑的地類、權(quán)屬性質(zhì)、坐落位置、權(quán)屬人、征地屬性、征地功能區(qū)等屬性管理工作。

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

(1)通過野外實(shí)地測(cè)量及調(diào)查，采集外業(yè)數(shù)據(jù)，外業(yè)繪制草圖時(shí)需對(duì)每一個(gè)圖斑編號(hào)，調(diào)查并備注該圖斑的征地屬性(臨時(shí)征地、永久征地)、功能區(qū)(樞紐區(qū)、庫(kù)區(qū)、管線區(qū)等)、權(quán)屬性質(zhì)(國(guó)有土地、集體土地)、權(quán)屬人、坐落位置(縣、鄉(xiāng)、村、組)、地類等征地屬性信息。

通過野外測(cè)量采集外業(yè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)繪制的草圖，在CASS軟件中選擇適合的符號(hào)繪制好地形圖[1]，并標(biāo)注每一個(gè)圖斑的圖斑號(hào)，圖斑號(hào)需唯一，且圖斑號(hào)的左下角坐標(biāo)必須位于相應(yīng)圖斑內(nèi)，各圖斑的共用邊界線不需要重復(fù)繪制。

根據(jù)外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)，制作好“征地信息表”，表頭含圖斑號(hào)、征地屬性、功能區(qū)、坐落位置、權(quán)屬性質(zhì)、權(quán)屬人、地類等圖斑屬性信息。

(2)單線道路及溝渠等單線線狀地物不參與圖斑面積量算，以單線線狀地物作為圖斑邊界的，需沿單線線狀地物重新繪制圖斑邊界。

(3)為保證面積量算的精確度，繪制地類地形圖時(shí)，結(jié)點(diǎn)盡量重合，少出現(xiàn)懸掛線和出頭線，減少M(fèi)apGIS處理中的拓?fù)涮幚砉ぷ髁俊?/p>

3.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

地類地形圖DWG格式→DXF格式→MapGIS中的.WL格式線文件、.WT格式點(diǎn)文件，征地信息表EXCEL格式→MapGIS中的.WB格式。

利用MapGIS的文件轉(zhuǎn)換功能將.DWG格式轉(zhuǎn)換為MapGIS軟件數(shù)據(jù)處理所需的.WL線文件、.WT格式點(diǎn)文件、.WB格式表格文件，具體流程如下：

(1)利用CASS軟件將地類地形圖中的圖斑界線及圖斑號(hào)提取出來，并由DWG格式轉(zhuǎn)存為DXF格式；MapGIS軟件→圖形處理→文件轉(zhuǎn)換→輸入→裝入DXF→換名存點(diǎn)“圖斑號(hào).WT”→換名存線“圖斑線.WL”

(2)征地信息表EXCEL格式→征地信息表.WB格式:在EXCEL中打開“征地信息表”，另存為“征地信息表.dbf”格式，MapGIS軟件→庫(kù)管理→屬性庫(kù)管理→外部數(shù)據(jù)庫(kù)→瀏覽外部數(shù)據(jù)庫(kù)→選擇“征地信息表.dbf”→導(dǎo)入“征地信息表.dbf”→另存為“征地信息表.WB”。

3.3 拓?fù)涮幚砑皹?gòu)造征地圖斑區(qū)文件

MapGIS軟件→圖形處理→輸入編輯→添加“圖斑線.WL”線文件、添加“圖斑號(hào).WT”點(diǎn)文件。

(1)“圖斑線.WL”文件拓?fù)涮幚?/p>

進(jìn)行拓?fù)涮幚砭唧w步驟如下：自動(dòng)剪斷線清除微短線→清除重疊坐標(biāo)→拓?fù)錂z查→運(yùn)用“靠近線、刪除線、線節(jié)點(diǎn)平差”等方法依次處理懸掛線、出頭線拓?fù)溴e(cuò)誤。處理完一次后，保存文件，然后重復(fù)拓?fù)涮幚砭唧w步驟，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止。

(2)構(gòu)造區(qū)文件及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

利用已經(jīng)處理完拓?fù)溴e(cuò)誤的“圖斑線.WL”構(gòu)造“征地圖斑.WP”區(qū)文件，具體步驟如下：新建“征地圖斑.WP”區(qū)文件，對(duì)該區(qū)文件執(zhí)行“區(qū)編輯—線工作區(qū)提取弧→其他→拓?fù)渲亟ā?，保存為“征地圖斑.WP”，區(qū)文件構(gòu)建成功。

(3)“圖斑號(hào).WT”點(diǎn)文件屬性賦值

對(duì)“圖斑號(hào).WT”點(diǎn)文件添加名為“圖斑號(hào)”屬性結(jié)構(gòu)，對(duì)該點(diǎn)文件執(zhí)行“點(diǎn)編輯—注釋賦為屬性”即實(shí)現(xiàn)將“圖斑號(hào).WT”注記在圖面上的圖斑號(hào)賦值給點(diǎn)屬性。

(4)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

給“征地圖斑.WP”區(qū)文件添加名為“圖斑號(hào)”的屬性字段，字段類型、字段長(zhǎng)度都要與“圖斑號(hào).WT”點(diǎn)文件中的“圖斑號(hào)”屬性字段相應(yīng)一致。然后以“圖斑號(hào)”字段為關(guān)聯(lián)字段，對(duì)“征地圖斑.WP”執(zhí)行“LABEL點(diǎn)與區(qū)合并”，選擇“圖斑號(hào).WT”點(diǎn)文件作為L(zhǎng)ABEL點(diǎn)，將“圖斑號(hào).WT”中的圖斑號(hào)具體值賦值到“征地圖斑.WP”區(qū)文件中的“圖斑號(hào)”屬性字段。

然后以“圖斑號(hào)”字段為關(guān)聯(lián)字段，執(zhí)行“庫(kù)管理→屬性庫(kù)管理→屬性→屬性連接”，將“征地圖斑.WP”區(qū)文件作為連接文件，“征地信息表.WB”作為被連接表格，以“按字段連接”的方式將“征地信息表.WB”中的征地屬性、功能分區(qū)、戶主姓名、地類名稱等所有信息值關(guān)聯(lián)到“征地圖斑.WP”區(qū)文件中，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)即完成。

圖2 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過程

圖3 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)結(jié)果

(5)數(shù)據(jù)檢查

狹縫處理：由于構(gòu)造區(qū)文件的線文件來源于CASS軟件繪制的圖斑線，由于圖斑較多，在繪圖過程中難免會(huì)產(chǎn)生一些肉眼難以發(fā)現(xiàn)的狹縫碎圖斑，利用MapGIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索功能，以面積作為檢查對(duì)象，處理狹縫碎圖斑。經(jīng)檢索，“征地圖斑.WP”區(qū)文件中存在16個(gè)面積小于1 m2的狹縫碎圖斑，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量繪制的草圖，將狹縫碎圖斑合并到相鄰的征地圖斑中。

屬性字段值為空的圖斑處理：該工程數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作做得較仔細(xì)，保證了作為關(guān)鍵連接字段的圖斑號(hào)具體數(shù)字的左下角坐標(biāo)都位于相應(yīng)的圖斑內(nèi)，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)質(zhì)量較好，經(jīng)屬性檢查，關(guān)聯(lián)后的“征地圖斑.WP”區(qū)文件不存在屬性值為空的圖斑。

圖4 狹縫處理1

圖5 狹縫處理2

3.4 結(jié)果輸出及分析

在MapGIS屬性庫(kù)管理系統(tǒng)中，將“征地圖斑.WP”的圖斑面積及所有屬性值導(dǎo)出為EXCEL格式，即實(shí)現(xiàn)圖斑面積自動(dòng)量算及輸出。經(jīng)MapGIS對(duì)從江縣下堯水庫(kù)工程征地涉及的2000多個(gè)圖斑進(jìn)行圖斑面積自動(dòng)量算并輸出，從江縣下堯水庫(kù)的圖斑面積匯總為1371704.8 m2，征地紅線控制面積為1371704.8 m2，自動(dòng)量算匯總的圖斑面積誤差為0，說明自動(dòng)量算的圖斑面積精度較高；且耗時(shí)1人1個(gè)工作日，較傳統(tǒng)方法耗時(shí)3人各4個(gè)工作日工作效率明顯提高。

利用MapGIS圖形處理系統(tǒng)中的“區(qū)屬性統(tǒng)計(jì)”功能，執(zhí)行“區(qū)屬性統(tǒng)計(jì)”，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)“征地圖斑.WP”圖斑面積的分類查詢及統(tǒng)計(jì)，如按鄉(xiāng)鎮(zhèn)查詢及統(tǒng)計(jì)、按征地屬性查詢及統(tǒng)計(jì)等，并可繪制相應(yīng)的餅圖、直方圖等。在該圖形處理系統(tǒng)及屬性庫(kù)管理系統(tǒng)中，都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)“征地圖斑.WP”圖斑屬性管理。

圖6 圖斑面積自動(dòng)量算輸出結(jié)果

圖7 圖斑面積自動(dòng)匯總結(jié)果

圖8 圖斑面積查詢及統(tǒng)計(jì)—按鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)匯總結(jié)果

圖9 圖斑面積查詢及統(tǒng)—按征地屬性自動(dòng)匯總結(jié)果

圖10 圖斑屬性管理表1

圖11 圖斑屬性管理表2

表1 新舊方法對(duì)比結(jié)果表

4 結(jié)語

水庫(kù)工程征地測(cè)量中，傳統(tǒng)測(cè)量方法對(duì)圖斑面積的量算工作量大、耗時(shí)長(zhǎng)且精度較低，對(duì)圖斑面積分類查詢及統(tǒng)計(jì)、圖斑屬性管理功能較差，本文通過工程實(shí)例，利用MapGIS強(qiáng)大的空間分析、查詢及統(tǒng)計(jì)、屬性庫(kù)管理功能很好地解決了這一問題。從工程實(shí)例可以看出，MapGIS應(yīng)用于水庫(kù)工程征地測(cè)量中，對(duì)比傳統(tǒng)測(cè)量方法，可實(shí)現(xiàn)圖斑面積自動(dòng)量算及輸出，且量算工作量小、耗時(shí)較短、精度較高，圖斑面積分類查詢及統(tǒng)計(jì)、圖斑屬性管理較為方便。MapGIS應(yīng)用于水庫(kù)工程征地測(cè)量中，圖斑數(shù)量越多，越能體現(xiàn)MapGIS的優(yōu)越性。