基于GP服務的地塊輔助審查系統研究

梁玉才，相恒茂，孫久虎，李浩，王永

(山東省國土測繪院，山東 濟南　250102)

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基于GP服務的地塊輔助審查系統研究

梁玉才，相恒茂，孫久虎，李浩，王永

(山東省國土測繪院，山東 濟南250102)

基于GP服務的土地地塊輔助審查系統為山東省國土資源部門實行城鄉增減掛鉤項目和耕地保護項目提供了高效、科學的技術輔助手段。該系統以土地規劃、現狀空間數據為基礎，基于GP服務，利用地理信息技術實現土地地塊核查的科學化和自動化，直觀顯示地塊統計結果，提高地塊核查的準確率，減少人工操作的誤差。該文對基于GP服務的土地地塊輔助審查系統的數據準備、框架設計、系統技術流程及應用進行了詳細闡述。

土地地塊；GP服務；GP模型；審查系統

引文格式：梁玉才，相恒茂，孫久虎，等.基于GP服務的地塊輔助審查系統研究[J].山東國土資源，2015,31(6)：72-74. LIANG Yucai, XIANG Hengmao, SUN Jiuhu, etc. Study on Plots Assistant Examination System Based on GP Service[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(6):72-74.

0　引言

目前城鄉建設用地需求量不斷增長，用地供需矛盾突出，保護資源與保障發展的矛盾尖銳，如何優化用地布局，切實落實節約集約用地政策，推進城鎮化進展，加快城鄉統籌建設步伐成為急需解決的問題。

土地地塊輔助審查，是指依據土地利用總體規劃，利用技術手段實現地塊的科學化和數字化的展示及統計，大大提高核查審查效率及準確率，成為節約集約利用建設用地的有力手段，使城鄉用地布局更加合理。

國土資源部門利用地理信息技術集成規劃、現狀等數據，搞好與規劃、現狀數據的銜接，實行城鄉建設用地增減掛鉤項目[1]和耕地保護項目信息化、科學化管理。目前土地地塊的核查都是核查人員人工完成的，存在很大的誤差因素。通過該文研究為城鄉建設用地增減掛鉤項目和耕地保護項目提供了一個科學的輔助決策，為其地塊的核查對比提供了一個高效、科學、直觀的方法和手段。

1　Geoprocessing Service地理處理服務

地理處理(Geoprocessing，簡稱GP)是一種能夠創建并執行GIS任務(包括空間分析和建模任務)的方法。通過地理處理可將一系列工具以流的方式組織為集成度更高的GIS工具，避免大量重復性工作從而提高效率[2]。

GP服務提供多種GIS分析功能[3]，重點是地理數據與用戶的交互性，能充分挖掘展示地理信息包含的內在信息，為決策提供有利的依據。

地理處理的目的在于使用戶能夠自動執行G1S任務以及執行空間分析和建模任務，地理處理通過提供一組豐富的工具和機制來實現工作流的自動化操作。ArcGIS提供了大量的地理處理工具箱，還可以通過Model Builder，Python腳本及開發人員創建的工具拓展地理工具箱。地理處理服務是將GP模塊植人服務器端，客戶端以JSON格式的形式將數據傳輸給服務器端，服務器將GP處理結果返回給客戶端[4]。

根據是否發布結果地圖服務可以把GP服務分為普通GP服務和帶有結果地圖服務的GP服務2種。普通GP服務執行后返回結果數據集并在客戶端繪制，因此，當有大量的地圖要素輸出而且需要客戶端進行符號化和繪制，或者任務執行結果是一個不可傳輸的數據集時，普通GP服務不能滿足要求，此時需要帶有結果地圖服務的GP服務。這種GP服務在服務器端繪制地圖并以影像的形式(如.jpg)傳回客戶端以便查看任務執行結果，有效提高了數據傳輸效率[1]。

地理處理服務[5]就是將在ArcGIS Server服務器端的地理數據處理模型或者包含一個地理數據處理模型[6]工具層的地圖文檔發布為一個服務。地理處理服務為操作空間數據提供了計算和處理模型。地理處理服務是向用戶提供對信息資源計算、分析、處理的能力，而不是像桌面應用中直接去訪問信息資源。

Geoprocessing Service地理處理服務發布方式有3種[2]，第一種是先創建一個Model，生成.tbx文件，通過ArcGISServer發布該.tbx格式的toolbox實現的GP服務；第二種是通過發布一個帶有Tool圖層的mxd文檔來創建一個GP服務，這種地理處理服務實際上將Model與源地圖文檔數據聯系起來，Model模型可以直接訪問原地圖文檔的數據符號，該方式是在客戶端對圖層進行渲染，在符號的選擇上只限于Web客戶端支持的符號類型；第三種也是通過發布一個帶有Tool圖層的地圖文檔來創建一個GP服務，同時返回結果。

2　基于GP服務的地塊輔助審查系統設計與實現

2.1數據準備與處理

原始xml格式項目數據，包括項目基本信息、地塊信息、地塊坐標點信息，首先將xml格式項目信息導入到數據庫中，然后再根據數據庫中地塊坐標點數據生成地塊圖層shp數據，生成的圖層投影高斯克呂格，80國家坐標系，3°分帶，再對圖層數據進行處理包括坐標系轉換，多邊形拓撲檢查，修復多邊形，最終生成國家2000坐標系的地塊圖層數據。根據項目階段劃分為計劃圖層，驗收圖層。

2.2系統總體框架

基于土地地塊數據庫及圖層數據，通過調用GP服務實現對地塊數據的自動分析統計，與已有的地塊圖層進行對比，從而實現對土地的變更情況起到了輔助審查作用，提高了土地的精確性和現勢性。該系統功能主要包括：地塊目錄樹，項目地塊查詢，地塊統計功能(圖1)。

圖1　技術路線

2.3基于GP服務的地塊輔助審查系統的實現

依據系統的技術路線關鍵環節分為：數據的拓撲化處理，GP模型的創建與發布，基于GP服務的功能實現。

2.3.1數據拓撲化處理

通過數據庫生成的shp圖層和已有的圖層數據可能存在自相交、多邊形不閉合等未知錯誤，這些錯誤直接影響GP服務調用是否成功，因此首先對數據進行拓撲化處理是十分必要的。

(1)對多邊形進行檢查。通過點擊ArcToolbox工具中的Data Management Tools-Features下的Check Geometry工具對多邊形進行檢查。

(2)修復多邊形。通過點擊ArcToolbox工具中的Data Management Tools-Features下的Repair Geometry工具對多邊形進行修復。

(3)GeometryService。表示ArcGIS Server REST API提供的一個幾何服務資源。用于在幾何體上執行各種的操作，例如投影，簡化，緩存和空間關系。調用simplify(graphics, callback, errback)改變給定幾何體使他們拓撲定義和幾何類型相符。

2.3.2地塊輔助審查模型的創建與發布

ArcGIS建模是用直觀的圖形語言將一個具體的過程模型表達出來。可以指定模型需要的輸入、輸出參數及空間分析工具。模型的構建直接影響空間分析的過程、結果。

(1)模型創建。①首先選擇出與地塊相交的地類。數據量很大的話可以大大提高運行效率。②選擇的地塊與地類進行clip操作。通過clip將不與地塊相交的地類裁減掉，輸出結果。③將clip結果處理成單個多邊形。通過multipart to singlepart工具將多邊形打散，處理成單個多邊形(圖2)。

圖2　建模流程

(2)模型發布。①在ArcCatalog中的GIS Servers中新建一個Arcgis Server,然后右擊選擇Add New Server新建一個服務。②設置服務名字，選擇服務類型，選擇Geoprocessing Service。③選擇新建的GP地塊輔助審查模型，完成GP服務的發布。

2.3.3基于GP服務的功能實現

(1)地塊目錄。根據選擇的項目加載該項目的所有地塊并實現地塊的定位。對地塊面積進行對比，面積差距大的進行突出顯示。

(2)項目地塊查詢。根據行政區，階段，編號進行過濾篩選，加載項目的所有地塊信息，同時實現地塊的定位和突出顯示。

(3)統計分析。通過調用GP服務，統計地塊包含的地類圖斑及面積。

(4)實例分析。由于耕地保護項目地塊是由各地市縣以坐標excel表上報的，對地塊核查難度很大，人工借助于軟件進行核查過程復雜。

通過地塊輔助審查系統，對耕地保護項目中的地塊與地類圖斑圖層疊加自動進行對比、統計分析，減少人工操作的步驟，從而減少人工操作帶來的誤差。首先打開地塊輔助審查系統，根據傳入的項目唯一值，加載該項目的地塊信息，選擇要分析的地塊，點擊統計分析功能，調用發布的地塊輔助審查GP服務，輸出分析結果。

統計核查結果，實現地塊的統計分析及地塊與已有圖層的對比，從而直觀地在地圖上顯示出地塊的實際情況，更有利于工作人員的核查核對，與之前人工計算后核查相比，效率更高，誤差更小(圖3)。

圖3　地塊統計核查

3　結論

通過基于GP服務的土地地塊輔助審查研究和具體的實例分析，利用該系統輔助審查土地地塊類型的變更和統計，更合理的優化土地布局，實現土地的科學化、數字化對比，大大減少了工作量，使土地更具有時效性，為實現城鄉增減掛鉤項目和耕地保護項目信息化、科學化管理提供了一個高效的、科學的輔助決策。該系統在進行批量核查方面還需要進一步的深入研究，使其具有更廣闊的應用空間。

[1]崔先國,畢金強,李玉琳.城鄉建設用地增減掛鉤項目審核系統的設計與實現[A]//第二屆“測繪科學前沿技術論壇”論文精選[C].長春：長春測繪出版社,2010.

[2]靖常峰,盛林,杜明義.Web環境下基于GP服務的降雨分布圖全自動制圖探索地理信息世界[J].地理信息世界,2013,(3):74-78.

[3]周曦，范娟娟．GP服務在環境地理信息公共服務平臺空間分析中的應用[J]．測繪與空間地理信息，2013,36(4)：72-74．

[4]江澤.基于GP服務的污染在線分析及信息共享[J].科技信息，2014，(7):79-80.

[5]陳進.基于Web Services的地理信息處理服務[D].中南大學，2005.

[6]王建明,王銳.基于ArcGIS Server的分布式地理處理服務模型研究[A]//中國地理信息系統協會第四次會員代表大會暨第十一屆年會論文集[C].北京：中國地理信息系統協會,2007.

Study on Plots Assistant Examination System Based on GP Service

LIANG Yucai, XIANG Hengmao, SUN Jiuhu, LI Hao, WANG Yong

(Shandong Land Surveying and Mapping Institute, Shandong Jinan 250102, China)

Plots assistant examination system based on GP service provides technical assistance and efficient means for the Department of land and resources to implement urban and rural pothook project and farmland protection project. The system is based on the current situation of land planning and spatial data. Based on the GP service, land plots of scientific and automated verification by using geographic information technology has been realized, plots results has been displayed visually, accuracy of land inspectors has been improved, and artificial operation error can be reduced. In this paper, data frame design, technology process and application have been introduced as well.

Land plot; GP service; GP model; checking system

2014-08-21；

2014-10-22；編輯：陶衛衛

梁玉才(1987—)，男，山東臨沂人，主要從事WEBGIS開發及移動GIS開發工作；E-mail:liangyucai0818@sina.com

P208

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