基于ArcGISEngine第三次國(guó)土調(diào)查GIS軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)

劉德偉 周菊

摘要：為了提高第三次國(guó)土調(diào)查工作中舉證照片的核查效率，可以以提高三調(diào)成果質(zhì)量為目標(biāo)，基于ArcGIS Enegine組件庫(kù)，結(jié)合多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問技術(shù)，進(jìn)行GIS軟件研究與開發(fā)，研發(fā)出一個(gè)具有常用GIS顯示、查詢及矢量、柵格加載的三調(diào)外業(yè)舉證照片或視頻查詢以及顯示為一體的三調(diào)舉證照片核查輔助軟件，從而提高三調(diào)核查工作的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：第三次國(guó)土調(diào)查;ArcGIS Enegine;多媒體技術(shù);數(shù)據(jù)庫(kù)訪問技術(shù);GIS軟件開發(fā)

2017年10月國(guó)務(wù)院?jiǎn)?dòng)第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查，全面細(xì)化和完善全國(guó)土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)三調(diào)要求，采用遙感影像和“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)地舉證照片，采用內(nèi)、外業(yè)相結(jié)合的方式，全面檢查縣級(jí)報(bào)送成果的圖斑地類、邊界、屬性標(biāo)注信息等與遙感影像、舉證照片和實(shí)地現(xiàn)狀的一致性。由于舉證照片目前只能在非涉密計(jì)算機(jī)連接互聯(lián)網(wǎng)，通過“第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查在線舉證管理軟件”進(jìn)行查詢，與三調(diào)生產(chǎn)作業(yè)工作的涉密計(jì)算機(jī)之間頻繁的交替修改操作，導(dǎo)致舉證信息檢查繁瑣、效率低下，例如每查詢一個(gè)舉證圖斑，都要手動(dòng)輸入舉證編號(hào)信息，非常不方便。因此結(jié)合三調(diào)生產(chǎn)作業(yè)與核查工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，利用ArcGIS二次開發(fā)技術(shù)，研發(fā)一款無需實(shí)時(shí)連接互聯(lián)網(wǎng)的舉證照片檢查軟件，并能在涉密計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，完成同一平臺(tái)舉證信息輸入和查詢的高效輔助GIS軟件，有利于提高三調(diào)舉證照片核查工作的效率。

1 現(xiàn)狀分析

為了保證調(diào)查成果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，按照三調(diào)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要建立調(diào)查成果的縣市級(jí)自檢、省級(jí)檢查、國(guó)家級(jí)核查三級(jí)檢查機(jī)制。目前三調(diào)工作已完成內(nèi)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)和外業(yè)舉證工作，逐漸進(jìn)入自檢查階段。為了加強(qiáng)第三次國(guó)土調(diào)查工作質(zhì)量控制，可以利用遙感影像和“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)地舉證照片，采用內(nèi)、外業(yè)相結(jié)合的方式進(jìn)行三調(diào)成果核查。三調(diào)外業(yè)舉證工作中，舉證圖斑較多、舉證數(shù)量大、舉證地類多種多樣、舉證作業(yè)人員對(duì)外業(yè)舉證技術(shù)領(lǐng)悟也有所差異，導(dǎo)致舉證照片拍攝不足和拍攝位置不佳等情況，因此必須對(duì)外業(yè)舉證照片進(jìn)行逐一的核查，并記錄下問題舉證照片，反饋給外業(yè)舉證隊(duì)伍進(jìn)行重新舉證，所以舉證照片審核工作任務(wù)重、時(shí)間緊。目前的作業(yè)方法是從“第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查在線舉證管理軟件”導(dǎo)出舉證圖斑，疊加作業(yè)計(jì)算機(jī)上的ArcGIS軟件中，逐一核查每個(gè)舉證圖斑，在通過非涉密計(jì)算機(jī)登錄“第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查在線舉證管理軟件”進(jìn)行舉證信息查詢核對(duì)，存在效率低下的問題。

2 需求分析

由于舉證照片數(shù)據(jù)量大，在線舉證管理軟件上所使用的影像分辨率較低，常常遇到很難確定舉證點(diǎn)是否拍攝到位，是否在目標(biāo)舉證圖斑內(nèi)等問題，而核查效率非常低，影響了三調(diào)的工作進(jìn)度。針對(duì)核查舉證照片在作業(yè)生產(chǎn)、核查工作中的重要性，就開發(fā)出一款GIS輔助軟件，其具有矢量地圖定位顯示、舉證照片和舉證視頻查詢功能，并將兩個(gè)功能有機(jī)的結(jié)合起來，形成具有互聯(lián)網(wǎng)+“舉證”平臺(tái)相似的軟件系統(tǒng)，可大大提高三調(diào)舉證照片核查工作的效率與質(zhì)量。

3 程序開發(fā)

3.1 已有資料分析

3.1.1 矢量數(shù)據(jù)庫(kù)、柵格數(shù)據(jù)

根據(jù)已有資料分析，項(xiàng)目生產(chǎn)工作矢量數(shù)據(jù)庫(kù)為ArcGIS格式的GDB、MDB、SHP文件，其中FWD要素類，可以存儲(chǔ)有實(shí)地舉證的拍攝點(diǎn)位置XY、方位角、舉證圖斑編號(hào)TBYBH，可用于軟件的地理位置定位。柵格數(shù)據(jù)為ArcGIS格式的TIF、IMG文件，為第三次國(guó)土調(diào)查的影像數(shù)據(jù)，分辨率一般在0.5M或1M，可用于舉證的地類判別和位置分析。

3.1.2 舉證照片數(shù)據(jù)庫(kù)

舉證照片數(shù)據(jù)庫(kù)為DB數(shù)據(jù)庫(kù)，擴(kuò)展為*.db，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)有實(shí)地舉證的照片和舉證視頻，分別以JPG、MP4形式存儲(chǔ)在DB數(shù)據(jù)庫(kù)里面，數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)有舉證點(diǎn)唯一編號(hào)F_ID、舉證圖斑預(yù)編號(hào)、舉證照片或視頻等信息。

3.2 軟件研發(fā)資料準(zhǔn)備

①Windows 7系統(tǒng);②Microsoft Visual VB.net;③ArcGIS Engine 10.1;④System.Data.SQLite。其中ArcGIS Engine是ESRI公司一款功能強(qiáng)大的組件，底層是ArcGIS通用的ArcObject類庫(kù)，是用于構(gòu)建定制應(yīng)用的一個(gè)完整的嵌入式的GIS組件庫(kù);而SQLite是一個(gè)類似于Access的單機(jī)版數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它將所有數(shù)據(jù)庫(kù)的定義都保存在一個(gè)單一的文件中，其內(nèi)嵌了一個(gè)完整的ADO.NET 2.0引擎，為開發(fā)提供了較為完整的支持。

3.3 設(shè)計(jì)流程圖

3.4 設(shè)計(jì)路線

（1）利用ArcEngine組件實(shí)現(xiàn)地圖控制。在ArcMAP平臺(tái)下，將矢量數(shù)據(jù)舉證信息點(diǎn)地理位置[FWD]、三調(diào)地類圖斑[DLTB]、三調(diào)柵格影像數(shù)據(jù)加載，并根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)標(biāo)注處理，并保存為MXD格式地圖，最后利用ArcEngine組件的圖層控件AxMapControl實(shí)現(xiàn)mxd文檔的顯示、漫游、查詢等功能;（2）利用VB.net控件實(shí)現(xiàn)舉證信息多媒體顯示。通過System.Data.SQLite.DLL動(dòng)態(tài)庫(kù)，完成舉證照片的連接與查詢，由于SQLite內(nèi)嵌了一個(gè)完整的 ADO.NET 2.0引擎，所以可實(shí)現(xiàn)DB數(shù)據(jù)庫(kù)快速、高效的舉證多媒體信息查詢。舉證數(shù)據(jù)庫(kù)有照片和視頻兩種多媒體格式，可通過PictureBox和AxWindowsMediaPlayer控件完成舉證多媒體照片和視頻的顯示。

3.5 功能實(shí)現(xiàn)

程序主界面如下圖：

3.5.1 地圖顯示功能

軟件內(nèi)嵌ArcMap地圖加載、矢量數(shù)據(jù)加載、屬性查詢、量距、漫游、縮放全圖、上一視圖等功能，并進(jìn)行了“選擇查看”舉證多媒體工具擴(kuò)展。

3.5.2 照片和視頻顯示功能

軟件可以實(shí)現(xiàn)單張照片查詢模式和照片組查詢模式，模擬“第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查在線舉證管理軟件”的操作步驟，有利于軟件的使用人員快速入門應(yīng)用，并且增加鍵盤前后控制照片瀏覽、放大等功能。

3.5.2.1 單張查詢

在程序界面文本框中輸入F_ID字段信息：

xxxxxx-xxx-xxxx-a004-73b9294aace0，即可查詢并顯示舉證照片信息。

m_par = New SQLiteParameter（“@f_id”， TextBox1.Text）

m_com.Parameters.Add（par）

Dim m_read As SQLite.SQLiteDataReader

m_read =m_com.ExecuteReader（）

程序同時(shí)驅(qū)動(dòng)AxMapControl控制，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)舉證點(diǎn)的地理位置顯示，并閃爍舉證點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)地圖與舉證照片聯(lián)動(dòng)同步。

3.5.2.2 照片組查詢模式

在照片組查詢模式下，根據(jù)國(guó)家舉證不一致圖斑預(yù)編號(hào)TBYBH進(jìn)行查詢，并且聯(lián)動(dòng)更新地圖控件，將同一編號(hào)的舉證媒體地理位置分布、拍攝方向完整顯示在地圖顯示控件AxMapControl中，用戶可根據(jù)水平滾動(dòng)條控件或者鍵盤輸入D、F鍵進(jìn)行前后查詢同組中每個(gè)舉證照片，每次查詢聯(lián)動(dòng)閃爍地圖控件上的舉證點(diǎn)，以方便用戶識(shí)別當(dāng)前舉證媒體信息對(duì)應(yīng)哪個(gè)舉證點(diǎn)。定位、顯示照片組地理位置代碼：

Dim p_geobuf As IGeometry

p_geobuf=p_top.Buffer（10）

AxMapControl1.Extent=p_geobuf.Envelope

AxMapControl1.ActiveView.PartialRefresh（esriViewDrawPhase.esriViewGeoSelection，p_sel，p_geobuf.Envelope）

3.5.3 導(dǎo)出舉證信息

根據(jù)項(xiàng)目需求實(shí)現(xiàn)批量快速提取舉證多媒體文件，單張舉證信息文件導(dǎo)出等功能。

4 結(jié)語

通過在ArcGIS Engine組件式開發(fā)，改善了三調(diào)工作日常核查舉證信息繁重環(huán)節(jié)，較好的改進(jìn)常規(guī)作業(yè)下兩臺(tái)計(jì)算機(jī)跨平臺(tái)交互查詢的技術(shù)瓶頸，只需在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成舉證信息輸入、查詢，減少手功輸入步驟，提高了查詢的效率。軟件采用舉證信息數(shù)據(jù)庫(kù)DB包完成核查，無需連接互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行舉證照片核查作業(yè)。在實(shí)際三調(diào)工作中，廣泛應(yīng)用于作業(yè)舉證信息檢查、類型舉證點(diǎn)的篩選、外業(yè)出差數(shù)據(jù)庫(kù)修改，舉證信息的核對(duì)等。輔助軟件的開發(fā)和應(yīng)用較大提高了三調(diào)工作的舉證照片核查效率，有利于三調(diào)成果質(zhì)量的提高。由于軟件高效實(shí)用，使用快捷、方便，受到了用戶的一致好評(píng)。

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