基于Autodesk Map3D土地勘測定界圖庫一體化系統的設計與實現

潘鵬飛，劉毅，王濤，李昊

(武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022)

基于Autodesk Map3D土地勘測定界圖庫一體化系統的設計與實現

潘鵬飛*，劉毅，王濤，李昊

(武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022)

針對目前勘測定界數據處理自動化程度不高這一問題，在Autodesk Map3D平臺下進行土地勘測定界圖庫一體系統的開發。創建了勘界圖庫一體化的數據組織形式，建立了勘界圖庫一體化數據處理流程，搭建了勘測定界智能化處理平臺，實現了勘測定界土地分類面積自動統計、權屬要素自動符號化、圖廓自動整飾以及勘界報告自動輸出等。

勘測定界；圖庫一體化；Autodesk Map3D；土地分類

1 引 言

土地勘測定界簡稱勘測定界，是根據土地征收、征用、劃撥、出讓、農用地轉用、土地利用規劃及土地開發、整理、復墾等工作需要，實地界定土地使用范圍、測定界址位置、調繪土地利用現狀，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、準確的基礎資料而進行的技術服務性工作。

勘測定界數據處理的內容包括：土地分類面積的計算，勘測定界圖的編繪，勘測定界土地分類面積統計表的生成，勘測定界報告的生成。目前，勘測定界數據處理自動化程度較低，勘測定界圖的編繪以及勘測定界報告的完成均主要采用手工方式進行。這種作業模式效率低下，不僅增加了由于大量人工操作所可能產生的錯誤，而且各種土地分類面積的統計無法直觀地在圖形中反映出來，非常不利于勘界成果資料的利用、歸檔和管理。本文結合實際工作，在Autodesk Map3D平臺下進行二次開發，建立了勘測定界圖庫一體化的工藝流程，實現了勘測定界數據的自動化處理。

2 Autodesk Map3D概述

Autodesk Map 3D是連接CAD和GIS的最強版本，它具有一個可以快速訪問大型數據集的高性能引擎，有一個幾乎無限制的雙向數據連接數組，還為展示完成的地圖以及設置地圖樣式提供了新方法。

勘測定界圖庫一體系統在模型設計中采用了基于ObjectData數據模型的信息組織方式，同時由于時空地理信息既包含空間信息又包含屬性信息，具有數據信息量大、數據種類復雜等特點，所以決定采用AutoCAD Map3D軟件平臺作為系統基礎平臺。該平臺不僅具有傳統的AutoCAD通用平臺的圖形編輯功能強大、體系結構開發等特點，同時還可以直接訪問工程設計和GIS中使用的多種主要數據格式，并使用集成的傳統AutoCAD工具維護各種地理空間信息，在CAD與GIS之間架起了一座橋梁，是一個既滿足數據組織方式的實現，又能夠適應日常生產作業環境的開發應用平臺。對該平臺的開發主要使用Map ObjectARX SDK開發包。Map ObjectARX SDK是針對AutoCAD Map3D平臺上的開發而推出的一個開發軟件包，它提供了以C++為基礎的面向對象的開發環境及應用程序接口，能真正快速的訪問圖形和屬性數據庫?；贛ap ObjectARX SDK開發的應用程序是一個DLL(動態鏈接庫)，共享AutoCAD Map3D的地址空間，能夠對AutoCAD Map3D進行直接函數調用，并且，Map ObjectARX SDK類庫采用了標準的C++類庫的封裝形式，這也大大提高了系統程序開發的可靠度和效率。

3 實現勘測定界圖庫一體化數據自動處理

3.1 勘測定界數據處理現狀

目前，勘測定界數據處理的方式主要以人工方式為主，從地類面積的統計、界址點點號的編排到勘測定界成果資料的輸出，均由作業人員手動操作完成，這種數據處理方式耗時長、易出錯、難糾正，并且對數據成果的檢核工作也帶來了諸多不便，同時整套數據測量成果無法隨著某項測量指標的變化而迅速、高效、便捷地聯動更新變化，效率低下。具體存在的問題包括：

(1)土地分類面積的統計均由人工進行，且無法在圖形中將各土地所有及土地分類明顯的表示。當征地范圍線發生更改后，所有的面積就需要人工重新進行統計。

(2)權屬界線的界址點號均由人工進行編排，耗時耗力且易出現界址點重號或跳號的問題。

(3)為了滿足出圖的需要，將界址點圓圈、界址點注記及界址線注記所在區域的地物刪除，不僅浪費了大量的時間，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值。

(4)勘測定界土地分類面積統計表及勘測定界報告均有作業人員手工統計然后填寫，不僅效率低下，而且會因為大量的人工操作而增加出錯的概率。

3.2 建立勘測定界圖庫一體化的數據組織形式

在AutoCAD Map3D平臺的設計基礎上，建立了支持屬性、空間、地圖符號一體化集成的ObjectData勘界測量數據模型，該模型采用“先庫后圖、圖庫聯動”的時空地理信息一體化生產的工藝流程，真正實現了勘界測量的模型一體化、生產一體化、管理一體化和更新一體化，使得勘測定界生產的各個環節相互影響，相互參照，互為因果。

通過對數據組織方式和處理方式的現狀分析，為了能夠更好滿足土地勘測定界的生產，本項目采用“先庫后圖、圖庫聯動”的生產工藝流程，先有庫后有圖，在數據庫建立的同時能夠實現圖形的無損表達，圖形和屬性信息能實現聯動編輯，實時更新，真正實現勘界數據庫和圖形建設的雙向同步聯動，并實現勘界土地所有、土地分類的自動構面以及最終成果輸出的自動化處理，如圖1所示。

圖1 勘測定界庫文件屬性字段

3.3 勘測定界圖庫一體化數據處理流程

通過對數據組織方式和處理方式的現狀分析，為了能夠更好滿足土地勘測定界的生產，本項目采用“先庫后圖、圖庫聯動”的生產工藝流程，先有庫后有圖，在數據庫建立的同時能夠實現圖形的無損表達，圖形和屬性信息能實現聯動編輯，實時更新，真正實現勘界數據庫和圖形建設的雙向同步聯動，并實現勘界土地所有、土地分類的自動構面以及最終成果輸出的自動化處理，如圖2、圖3所示。

圖2 勘測定界圖庫一體流程設計

圖3 勘測定界圖庫一體數據處理流程

4 搭建勘測定界智能化的處理平臺

通過統一的數據模型組織方式，程序可以自動化進行數據處理、圖形編輯以及檢查，根據圖形中賦予的屬性自動生成土地分類面積統計表和勘界報告，并為后期的勘界成果資料歸檔提供了便利。土地勘測定界量智能化處理平臺和檢查平臺的構建，能夠減少人工的干預，提高工作效率，也降低了數據處理出現錯誤的概率，大大提升了外業部門的生產效率，創造更多的經濟效益，如圖4、圖5所示。

圖4 勘測定界圖庫一體處理平臺框架

圖5 勘測定界圖庫一體處理平臺用戶界面

4.1 勘界自動批量構面及檢查

根據所繪制的征地范圍線、土地所有輔助線和土地分類輔助線，自動進行土地所有和土地分類的批量構面，針對面面相交和構面輔助線懸掛點等問題進行檢查，并提供解決面面相交的“環套環處理”工具。

(1)勘界自動構面。程序中的構面通過調用ARCGIS來實現，其中由征地范圍線和土地所有輔助線對土地所有進行構面，由征地范圍線、土地所有輔助線和土地分類輔助線對土地分類進行構面。

(2)屬性字段的自動建立。當對構面后的土地所有和土地分類進行屬性編輯時，會根據圖層獲取Feature500信息，建立相應的屬性字段。

(3)范圍線調整后屬性的繼承。程序在構面時會生成相應的土地所有和土地分類“面心點”，面心點記錄了土地性質、土地坐落、土地分類編碼等屬性。當對屬性字段進行編輯時，“面心點”中的屬性也會同步進行更改。當再次構面時，程序會讀取面心點中的屬性并賦予相應的面中。

(4)環套環選擇構面。由人工選擇所要處理的兩個面，并自動創建MPOLYGON，且賦予相應的屬性字段。

4.2 界址點編排及列表

目前對界址點的點號進行編排均由人工對界址點TXT文本進行編輯，不僅費時費力，且容易出錯。程序將在權屬范圍線繪制完成后自動對界址點點號進行編排。

在權屬范圍線繪制完成后，根據程序自動賦予的“起始點號J”及節點個數，對權屬界線界址點號進行編排并將點號賦予該多段線的XDATA擴展屬性中

通過讀取權屬范圍線擴展屬性中的界址點號，將界址點號及點位坐標進行列表顯示出來，如圖6所示：

圖6 權屬范圍線擴展屬性

通過讀取權屬范圍線擴展屬性中的界址點號，將界址點號及點位坐標進行列表顯示出來，如圖7所示：

圖7 界址點列表

4.3 庫圖轉換——地籍要素符號化

勘界權屬要素符號化所實現的功能包括：

(1)根據作業環境的比例尺大小，符號化顯示的界址點號，且圖層、顏色、字體、大小均符合出圖規范要求。界址點號注記位置位于界址點圓圈右上角，旋轉角度符合“投影法則”，且全部位于界址線外部。

(2)根據界址點圓圈、界址點號注記大小，在不破壞圖形的情況下，自動對其所在的區域進行遮蓋。

(3)若改變圖中符號化出來的注記位置，程序會記錄注記移動后的位置，下次符號化時會清除之前所有符號化的內容，并在所記錄的位置顯示注記。

4.3.1 注記自動標注

(1)讀取當前作業環境的比例尺大小，確定界址點號注記、界址點圓圈大小。

(2)根據每個權屬范圍線實體的XDATA擴展熟屬性，獲得其界址點點號及點位坐標，根據點位坐標可計算出每條界址線的長度。

(3)根據界址線的走向以及界址點的點位坐標，可計算每條界址線的坐標方位角。根據點位坐標和坐標方位角，計算出每個界址點點號注記的插入點位置和旋轉角度。

4.3.2 注記自動遮蓋

(1)事先創建標準的界址點圓圈遮蓋塊以及注記的遮蓋塊，遮蓋塊的創建可由CAD自帶的命令WIPEOUT實現。

(2)根據界址點圓圈及注記的大小及點位坐標插入遮蓋塊，并根據當前作業環境比例尺調整遮蓋塊的縮放比例。其中，由于界址點注記及界址線邊長注記采用細等線體的字體，每一個字符的寬度都不一樣，需要根據注記內容計算每個注記所占區域的大小來調整遮蓋塊的縮放比例。

(3)將每一個注記和注記所對應的遮蓋塊創建為一個GROUP，并關閉遮蓋塊的遮蓋邊框，使注記和遮蓋塊在視覺上形成一個整體。

4.4 圖庫轉換——反符號化庫文件輸出

勘界庫文件輸出，刪除文件中符號化產生的界址點、界址點號、地類填充標注等圖形要素，輸出含有屬性字段工程范圍線庫文件、用地范圍線庫文件、地類圖斑庫文件。

(1)每次進行“勘界庫文件輸出”的時候，會將每個界址點點號及界址線邊長注記的內容、位置及旋轉角記錄到每個權屬范圍線的數據字典中。由于CAD中每個實體的XDATA所能記錄的擴展屬性最多僅有16383字節，在記錄了界址點號后沒有足夠的空間來存儲相應的點位坐標，而數據字典則不受此限制。

(2)在下次進行“勘界要素符號化”的時候，會讀取權屬范圍線數據字典中的點位內容、位置和旋轉角。

(3)根據以上讀取的信息，再次寫入相應的注記并插入相應的遮蓋塊。

4.5 勘界成果輸出

通過指定勘界工程范圍線，自動生成土地分類面積統計表和勘界報告。

(1)選定勘界工程范圍線，讀取并記錄程范圍線中任務號、委托單位、2000圖幅號、1萬圖幅號等屬性寫入成果資料模板。

(2)土地分類面積的統計。在該平臺下，以各土地坐落中的土地分類面為最小的面積統計單元，由此可對各土地所有的地類、國有土地、集體土地及總面積進行統計匯總。

(3)程序對所選定工程范圍線內部的權屬范圍線進行遍歷，讀取相應的界址點點號和點為坐標并計算對應的面積，在成果資料模板中寫入界址點面積統計表。

(4)WORD的寫入需要通過標簽來定位，因此需要事先在成果資料模板中定義用來標記各屬性位置的書簽。其中根據書簽位置來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 論

“勘測定界圖庫一體處理系統”是基于Autodesk Map3D平臺進行的。項目以武漢市測繪研究院勘測定界生產為例，建立了一套科學的土地勘測定界圖庫一體化數據模型，形成了一套土地勘測定界圖庫一體化的生產流程，將土地勘測定界數據處理的各個環節進行了無縫的銜接；同時，該平臺提供了圖形編繪、界址點編輯、勘界土地所有和土地分類自動構面、圖廓整飾、土地分類面積統計表和勘界報告自動生成等自動化處理的功能。“勘測定界圖庫一體處理系統”不僅能夠實現土地勘測定界一體化的科學管理，而且降低了人為因素導致出錯的概率，節省了人力和時間成本，大大提高了整個工作流程的效率。在保障工作質量的同時，將各個作業環節整合的更加自動化，變得更加緊湊，從而滿足外業部門提出的實際生產需求，為其提供了有力的生產服務保障。

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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，注冊測繪師，主要從事土地勘測定界測量、地籍測量、GPS坐標時間序列的研究等工作。