圖文表一體化的可配置疊置分析框架設計與實現

引文格式： 賀彪，肖海波，俞暉，等. 圖文表一體化的可配置疊置分析框架設計與實現[J].測繪通報，2015(4)：105-107.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0122

圖文表一體化的可配置疊置分析框架設計與實現

賀彪1，肖海波2，俞暉2，周波濤2

(1. 深圳市數字城市工程研究中心，廣東 深圳 518040； 2. 深圳市規劃國土房產信息中心，廣東 深圳 518040)

Map,Text and Table Integrated Configure-based Overlap Analysis Framework:

Design and Implementation

HE Biao，XIAO Haibo，YU Hui，ZHOU Botao

摘要：疊置分析在規劃土地管理信息系統中是一種常見功能，由于GIS以分層方式組織數據，針對每個圖層開發對應的疊置分析功能的傳統做法存在一些弊端。本文提出了圖文表一體化的可配置疊置分析框架，解決了分析結果的統一表達和功能重復開發等問題，并對規則表達等關鍵技術問題進行了闡述。框架在深圳市規劃國土委的信息系統中得到了充分驗證和良好應用。

關鍵詞：圖文表；疊置分析；可配置框架

中圖分類號：P208

收稿日期：2014-12-23

基金項目：國土資源公益性行業科研專項課題(201411014-4)

作者簡介：賀彪(1983—)，男，博士，工程師，從事GIS相關的技術研究和系統開發。E-mail：whu_hebiao@hotmail.com

一、引言

在規劃土地管理信息系統中，地理信息系統提供的一個重要功能是疊置分析，即通過空間疊置分析獲取待分析地塊(或圖斑)與已有地塊的空間壓蓋關系，并進一步分析從而得出業務結論。如判斷一個地塊是否占用了基本農田范圍、一個建筑物是否落入了禁止建設區等是空間疊置分析算法的典型應用，是規劃或土地管理信息系統中的基本功能。

GIS以分層的方式組織數據，將地理要素按照專題進行組織，每一個專題是一個圖層，如土地利用總體規劃層、城市總體規劃層、土地利用現狀層、生態控制線層等。一般規劃或土地管理部門都有眾多的圖層，每一個圖層的空間疊置分析邏輯大同小異，分析得出的業務結論不完全一致。若每一個圖層開發一套獨立的疊置分析功能，將給系統開發和維護帶來較大的負擔，而建立圖文表一體化的可配置疊置分析框架可解決上述問題。

二、系統總體設計

1. 框架目標

圖文表一體化的可配置疊置分析框架，解決兩方面的問題：①統一疊置分析結果的表達形式，疊置分析的結果可以抽象為圖、文、表3部分，圖是對分析地塊、空間壓蓋地塊及周邊環境的圖形可視化表達，文是對壓蓋關系的文字描述，表是對結果的統計分析匯總；②解決功能重復開發的問題，建立可配置的分析框架可使系統功能不受圖層變化的影響，僅僅通過配置即可實現圖層的結構調整或圖層種類的增減。

2. 總體架構設計

框架基于SOA思想，主體部分采用Java EE應用開發體系實現，GIS功能基于.NET平臺和ArcGIS Engine進行開發，各功能模塊間通過Web Services接口通信，降低模塊間的耦合。屬性數據庫采用Oracle數據庫進行管理，圖形數據庫采用ArcSDE管理。圖文表一體化的結果采用Word格式輸出。整體架構如圖1所示。

圖1　整體架構

3. 系統功能模塊

圖文表一體化的可配置疊置分析框架由配置管理、拓撲分析、關聯統計、意見生成、制圖和解析引擎等功能模塊構成。配置管理的主要功能是圖層元數據的管理，元數據包括圖層的物理存儲信息，即SDE服務器的連接信息、要素集、要素類信息、圖層與業務屬性表關聯信息、圖層字段的中英文對照和值域等信息，元數據信息為核查框架的自動工作提供基礎；拓撲分析模塊實現空間圖形的拓撲關系運算；關聯統計模塊針對拓撲分析的結果，將圖形關聯業務屬性進行業務規則的比對和基于業務的統計；意見生成模塊實現業務預定義的標準格式的意見文本生成；制圖模塊實現空間壓蓋關系的圖示展示；解析引擎負責整體流程的實現，疊置分析框架的運行過程與配置庫緊密聯系，解析引擎執行一個固定的過程，讀取解析配置信息，調用拓撲分析服務，獲取返回字段集和值信息，進行統計，生成意見文本，制圖，然后輸出結果。各功能模塊間的調用關系如圖2所示。

圖2　功能模塊劃分及調用流程

4. 關鍵技術

疊置分析框架基于配置信息運行，數據庫及SDE元數據的配置信息易于表達，而統計規則和意見文本模塊的配置相對復雜。

(1) 統計規則配置

統計規則是配置一個圖層的疊置分析結果數據該如何統計。一個統計規則本質上由兩部分構成：篩選條件、計算規則。

篩選條件是在結果集中選出符合統計要求的記錄，與SQL語法類似，篩選條件可以由子篩選條件復合而成，復合規則有AND和OR兩種，最簡單的篩選條件由單一比較運算(如等于、大于、小于、不等于等)構成，如DLBM=‘012’， AREA >‘120.42’，默認的比較運算符為等于。

計算規則是指對結果集中要素的字段進行計數操作，如統計占用面積是指對重合面積這個字段進行數值累加的計數操作。常見的計算規則有累加數值和統計個數。示例如下：

上述XML中包含兩個統計項：農用地和耕地。其中農用地即統計三大類為農用地(TBYBH=‘農用地’)的地塊的重疊面積(OVERLAPAREA)總和。耕地的規則為三大類為農用地("TBYBH">農用地)同時(AND)滿足地類代碼為011或012或013的地塊的重疊面積(OVERLAPAREA)總和。

(2) 意見模板的規則配置

意見模板的配置是實現由圖層的疊置分析結果自動生成一段固定格式的文字描述。意見模板分為靜態和動態兩部分。靜態部分是固定不變的文字，動態部分根據核查結果填充。動態部分采用特殊字符作為占位符，解析引擎在運行時分析該模板，根據占位符規則，獲取對應的數據填充至意見文本。動態部分的數據來源有以下3種：

1) 配置庫中的配置信息，如圖層的中文描述名稱：深圳市第二次土地調查數據(2010年3月上報細化版)。

2) 沖突地塊的導出屬性值，如地塊面積、宗地號、合同號、登記號等。

3) 統計結果值，如占用農用地面積等。

一個典型的意見文本模板示例如下：

根據主辦科室提供的用地CAD圖(存在弧段)，該地塊圖形面積為[I:A]平方米，經查現有地理信息系統，地塊坐標面積為[C:A]平方米。

根據地理信息系統現有資料顯示，該用地與[LIST,ALL,F:PARCEL_NO]有重疊。

[LIST LOOP]與[F:PARCEL](已關聯土地合約信息，合同號[F:CONTRACT_NO][F:ISSUE]簽發)重疊[F:OVERLAP_AREA]平方米。

經過一個實際的疊置分析后，得出的意見文本如下：

根據主辦科室提供的用地CAD圖(存在弧段)，該地塊圖形面積為25357.51平方米，經查現有地理信息系統，地塊坐標面積為25343.31平方米。

根據地理信息系統現有資料顯示，該用地與A707-0079、A707-0112有重疊，其中

與A707-0079(已關聯土地合約信息，合同號1998—1492(補3)已簽發)重疊16966.58平方米；

與A707—0112(已關聯土地合約信息，合同號2001—4028(合)未簽發、2001—0028(合)已簽發)重疊4152.51平方米。

三、結束語

圖文表一體化的可配置疊置分析框架在深圳市規劃國土委信息系統環境下得到了充分驗證和良好應用，統一了各種業務圖層的疊加分析結果格式，大大減少了人工組織意見文本的工作量。通過建立可配置的分析框架，在新的圖層數據入庫后或對現有圖層數據進行結構調整后，無須對信息系統進行改造，僅進行相關配置即可進行新數據的疊置分析，也減少了系統維護人員的工作。本文所提出的框架在規劃土地管理信息化工作中具有一定的參考作用。

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