基于FME的地籍數據建庫方法研究與應用

程朋 曾毅 萬雷 劉嬋

（1.長江空間信息技術工程有限公司，湖北 武漢 430014；2.湖北地宜土地房地產評估咨詢有限公司，湖北 孝感 432300）

1 引言

地籍調查數據庫建設是建立包括土地利用、基礎地理、土地權屬等內容，集圖形、屬性等數據于一體，互聯共享的地籍信息。在地籍調查項目中，矢量數據的繪制采用CASS軟件，CASS軟件是基于CAD平臺開發的一套集地形、地籍、空間數據建庫、工程應用、土石方算量等功能為一體的軟件系統。數據處理采用FME軟件，FME是空間數據轉換處理系統，是完整的空間ETL解決方案，通過利用FME軟件對地籍調查數據進行數據分析、數據轉換、數據掛接、成果導出等數據處理工作，完成數據建庫，確保各要素的拓撲關系正確，在滿足單層空間數據拓撲正確的前提下，檢查相關要素之間的拓撲關系。

2 思路分析

基于FME強大的空間數據分析功能，對宗地數據進行信息提取、矢量數據空間分析，借助不同轉換器之間的緊密銜接和優化配合，將DWG格式的數據文件轉換為滿足入庫標準的數據文件。

原始數據為CASS的兩個圖層：JMD與JZD圖層。首先依據CODE碼區分地物要素并提取圖層的建筑類型與層數等信息，利用FME進行空間關系分析，使JMD圖層要素含有宗地號與權利人信息，同時對界址進行處理；其次對房屋結構進行提取，并依次計算幢、面積等，分析前需設置字典，最后對疊加分析后的數據進行拓撲檢查、信息掛接、定義坐標系等。主要流程如圖1所示。

圖1 轉換流程

3 數據分析

3.1 信息提取分析

依據CASS圖形的CODE碼，對DWG格式的宗地數據進行分層[1]，字典如圖2所示，主要分為宗地線層、房屋層、獨立地物層。為便于層數分析，將房屋層與獨立地物層按層數分為有層數標識類、無層數標識類兩種。砼、磚、混、鐵、木歸到有層數標識類，簡、建、破、架空房屋、牲、廟、廁歸到無層數標識類。

圖2 字典

主屬性提取與賦值受CASS擴展屬性順序影響，宗地號等在CASS擴展列表里位置不固定[2]，提取擴展信息時需用到循環，循環處理如圖3所示，轉換器ExpressionEvaluator使列表索引值逐條增加，再用轉換器ListIndexer使權利人與宗地號成為面狀要素屬性。

圖3 循環處理

3.2 圖形分析

篩選CASS圖形，實體分組通過CASS CODE模式，只保留相應CODE碼。通過FME Data Inspector查看要提取的元素所在列表與索引值，方便提取CASS屬性。將數據分為兩組，即宗地線、房屋與獨立地物。線閉合采用LineCloser轉換器，幾何圖形過濾用GeometryFilter轉換器[3]。通過AreaCalculator與Tester可創建面積和過濾小面積圖形，AttributeCreator用于創建必要屬性，采用與字典匹配或StringReplacer轉換器將CODE碼轉房屋中文結構，條件設置如圖4所示。用AttributeCreator轉換器結合條件申明對結構進行數字化，對同宗地號房屋、地物進行融合，方便宗地提取主要結構信息和最高層數信息。Deaggregator可分解可能出現的聚合體。利用轉換器Snapper，容差設置為0.05，撲捉類型設置為段捕捉，修正了繪圖時圖形捕捉不到位產生的問題。

圖4 條件設置

3.3 幢與層數分析

為實現房屋分幢，對宗地線進行緩沖求取宗地線內房屋，先用Bufferer轉換器向外緩沖適當距離，與房屋、獨立地物圖層疊加分析，再用SpatialRelator轉換器[4]，執行條件為相交，結合Tester轉換器排除非宗地線內房屋與獨立地物，此時房屋層字段隸屬宗地、房屋編號、房屋層數、房屋結構、占地面積均可獲取。宗地內房屋用Dissolver轉換器，對同宗地號相鄰房屋、獨立地物進行融合，構成房屋列表，關鍵點在于分組選擇，融合后需重新疊加分析，用Counter轉換器進行幢編號。用ListRangeExtractor轉換器提取宗地主要結構與最高層數，對列表提取最大值與最小值，主要結構提取也類似，轉換器設置如圖5所示。

圖5 轉換器設置

3.4 拓撲分析

圖形拓撲是圖形檢查的重要一環，Snapper轉換器不能解決所有問題，針對房屋與房屋相交、宗地線與宗地線相交、房屋超出宗地線等情況，需進一步核查房屋與房屋拓撲、房屋與宗地拓撲、宗地與宗地拓撲，主要用AreaOnAreaOverlayer、SpatialFilter、SpatialRelator轉換器[5]，結合_overlaps壓蓋計數屬性判斷拓撲情況，并導出拓撲信息。

4 界址分析

使用轉換器Chopper提取界址點、線，使JMD圖層要素轉為線段（下文統稱JMD_x）用于分析。界址線與JMD_x通過三種空間拓撲關系：包含、相等、在之內[6]，每條界址線信息列表至少包含一條JMD_x信息。相鄰宗地的界址線信息列表一般包含兩條以上JMD_x信息（如圖6所示），若為借墻，則只有一條JMD_x信息。JMD_x信息的主要內容為Cass碼與宗地號。Cass碼用來分類，宗地號用來與界址線宗地號進行對比，分清鄰本宗信息，便于內中外位置的判斷。

圖6 要素信息

類型與位置判斷需用轉換器AttributeRenamer。類型判斷分3種情況：宗地不相鄰，同一位置僅有一條界址線；宗地相鄰，同一位置有2條界址線，僅有一方的界址線設置依托自己的建筑物；宗地相鄰，同一位置有2條界址線，雙方界址線都依托自己的建筑物。位置判斷要對比界址線與JMD_x的宗地號信息，通過對比宗地號是否相等來判斷界址線位置的內中外。第一種情況，內中外判斷較為簡單；第二種情況，總計要考慮8種情形（如圖7所示）；第三種情況，內中外判斷與圖7類似，總計考慮24種情況。如遇共墻問題，在圖上作標記，通過空間位置關系輕松解決特殊情況下界址線類型與位置問題。最終成果如圖8所示。

圖7 其中結構碼對應上文分類

圖8 界址成果

5 字段掛接

BSM碼賦值和幢號處理用Counter轉換器按宗地號從1開始計數，幢號提取以計數器名稱設定為宗地號。面積計算用AreaCalculator轉換器，屬性掛接用FeatureMerger轉換器，以宗地號為關鍵字段與表掛接，主要內容為宗地號、權利人名稱、用途、坐落、證件號等與權利相關的文字信息。坐標系定義采用Reprojector轉換器[7]。圖層字段設置，按照數據庫規范一對一映射。利用FME寫模塊將SLZD、FW、JZX、FW_QLR三圖一表導入GDB數據庫，結合文字信息，即可滿足數據匯交要求。

6 結束語

FME作為世界領先的空間數據交換與共享平臺，在空間數據與非空間數據加載、轉換、集成、導出、共享方面具有優越性。在實際項目運用中，運行成果質量可靠，準確性高，且整個過程效率高，可塑性強，處理過程在圖形數據的分析與處理方面通用性很高，驗證了FME在地籍數據處理入庫方面的可行性。