MapSUV城镇地籍采集建库一体化方案

Mapping · 发表于 2010-3-20 00:17

一、行业背景
1.1 行业背景
根据《地籍管理“十一五”发展规划纲要》，我国将在2010年前开展第二次全国土地调查，在统一土地利用分类标准的基础上，查清中国土地利用的现状，尤其是建设用地、耕地和基本农田的数量、分布和权属状况，并建立国家级和全国31个省级、331个市级、2800多个县级土地利用现状调查数据库，实现土地数字化、信息化管理，全面、准确掌握全国土地数据，建立城乡一体化、四级(国家、省、市、县)联网互通的土地数据库；城镇地籍调查覆盖率达到100%以上，农村地籍调查村庄地覆盖率达到95%。
      摸清土地资源家底，掌握真实的土地利用状况，获取准确的土地基础数据，是开展第二次全国土地调查（以下简称“二次调查”）工作的主要目的。而之前我国大部分单位测量软件主要还是基于CAD的思想偏向于以制图为主，得到的数字测图成果与二次调查所要求的GIS数据还存在一定的差距。如何有效地保证二次调查中源数据的质量，实现从数据采集、加工、建库一体化问题，提高数据采集处理效率，保证数据的一致性和可靠性，这就是本解决方案所要解决的问题。
1.2 城镇地籍采集建库一体化解决方案的目的
本方案的目标是建设一个GIS数据采集建库一体化系统，主要解决测量仪器数据获取和解析计算，解决图形、属性的加工和编辑，解决测量符号配置和输出图表等基本问题。该系统具有外业数字化测量，内业图形属性编辑，数据处理，数据检查、数据输出、数据交换等功能。该系统同时具备CAD和GIS数据加工能力，可用于地形测量、地籍测量、土地利用现状调查等。与传统的CAD型采集软件相比，该系统更注重对数据质量的要求，利用该系统采集和加工的数据，可以完全达到城镇地籍数据库标准，从而实现一体化建库以及更新。
二、方案描述
2.1 系统设计原则
（1）实用性：最大限度地满足地籍数据整合、数据管理与应用的需要，界面友好、易于操作、便于维护管理和数据更新。
      （2）前瞻性：系统设计要充分考虑各项技术的发展趋势和数据应用的诸多方面，使系统具有较强的可扩展性。满足将来各乡镇、村庄地籍的管理需要，满足与农村土地调查系统衔接的需要。
      （3）经济性：系统建设要在实用、先进的基础上做到最经济，以最小的投入获得最大的效益。
      （4）安全性：系统要具备较高的安全防护功能，确保数据库不被病毒感染、非法入侵、数据丢失或损坏。
      （5）规范性：系统建设要符合《城镇地籍数据库标准》和《土地调查数据库建设规范》的要求，确保数据产品能为各政府部门和社会各行业所接受和使用。
      （6）一体化：系统要与地籍管理系统、国土资源电子政务、金土工程、社会服务融为一体，实现数据采集、数据处理、数据变更一体化，建立一个完善、优质和高效的地籍管理与服务体系。
2.2 系统设计依据
TD1001                      《城镇地籍调查规程》；
      TD/T1014—2007       《第二次全国土地调查规程》；
      GB/T 21010—2007    《土地利用现状分类》；
      国家土地管理局          《土地登记规则》，1995.12.28修改；
      国土资源部             《城镇地籍数据库标准》；
      国土资源部             《土地信息数据采集质量控制规则（试行）》；
      CJJ8—99                《城市测量规范》；
      CJJ73—97             《全球定位系统城市测量技术规程》；
      GB/T7929—1995       《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》；
      GB/T13989             《国家基本比例尺地形图分幅和编号》；
      GB/T17941.1          《数字测绘产品质量要求》；
      GB/T18315             《数字地形图系列和基本要求》；
      GB/T 18316          《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》；
      GB/T19231             《土地基本术语》；
      TD/T1016                《国土资源信息核心元数据标准》。
2.3 系统整体结构

图2-1 系统架构

城镇地籍采集建库一体化解决方案主要由MapSUV城镇地籍采集建库一体化系统构成。地籍测量的模块有数据转换、测量准备、控制测量、碎部测量、图形编辑、属性处理、数据检核和数据输出。测量准备模块支持GPS、全站仪等外业地籍测量数据的录入。数据转换模块支持常见的测量软件的数据如南方测绘CASS、广州开思CSC、瑞得数据等。权属调查信息可以通过属性处理模块导入系统。其数据流程如下图：

图2-2 系统数据流程

2.4 系统功能模块
2.4.1 自定义模板
工程模板是一种事先定义好的文件，包括分层方案、属性定义、编码体系、数据字典等，是操作规范的体现，不同的模板可满足不同行业数据采集和数据建库的不同要求，通过使用内置模板或自定义模板，可以顺利完成各种测绘工程和数据建库任务。系统直接预设了符合城镇地籍建库标准的模板，利用该模板生产数据可以实现直接入库和更新。

图2-3 模板对话框

图2-4 编辑分层方案以及属性结构

图2-5 自定义数据字典

2.4.2 数据录入
系统可以直接读取电子平板仪、全站仪内存、掌上电脑、GPS等外业数据；提供与其他同类测图软件数据转换的接口，如南方测绘、广州开思、瑞德、清华山维等。具有数字化录入、设备安装及初始化功能、底图数字化输入功能、输入图元的平差校正功能输入数据的显示功能、属性联接功能、属性数据的编辑功能、野外测量数据自动采集输入功能等。

图2-6 录入外业测量数据

2.4.3 数据转换
MapSUV不但支持因自身本版升级而对旧版本的数据支持，而且MapSUV目前支持市场上大多数测绘软件数据格式的直接导入，包括清华三维的COR，NOT、EXF文件、EPS数据；瑞得EBP/EBF；CISB数据；南方CASS数据、广州SCS数据、SV300数据；DXF文件；数维数据；晖春数据等。

2.4.4 控制测量
控制测量是外业测量工作的前提与基础，布设一个精确合理的导线网，就能较好的控制整体数据的精度，为最终取得详细、完整、精确的数据打下良好的基础。对于已有的控制点，用户可以使用MapSUV提供的控制点编辑功能加入；对于加密的控制点，系统提供了导线测量和支导线测量方法进行测量计算。MapSUV提供了浏览站点属性的功能，用于查看控制点的属性，如编码、高程等。导线点测量完毕后，还要进行导线平差，提高导线网精度，这就要进入导线平差模块。MapSUV的导线平差模块对进行平差的导线网的形式和规模没有限制，可以对高程和平面控制网进行坐标概算或平差，概算，闭合差计算，平差和精度评定是控制网处理的基本过程，每一个过程的结果都用文本文件记录，方便用户查看。
2.4.5 碎部测量
这是MapSUV的主要模块，包含多种测量方法和解析算法。测量方法有除了最常用的极坐标测量、相对极坐标测量，还有十字尺测量、偏心测量、房屋测量等。解析算法主要是一些交会求点算法，如方向交会、平行线交会、距离交会、垂线交会、线上求点等。这些方法和算法使用得当将会极大的减少用户测量的工作量，充分利用计算机强大的计算处理能力，使用户能够快速高效的完成测绘任务。在碎部测量时加入的每一个点都有自己的点号和属性编码，并且点号是唯一的，这样便于随时查询点的信息。同时因为测量所得数据都是离散点，根据这些点之间的关系才连成线，有了边界线才能够成区，所以点号的唯一也避免了点号的重复造成图形的混乱。

图2-7 碎部测量

2.4.6 图形编辑
主要负责建立属性与图形的相关性联系，并将当前工作环境参数、图元的属性值等显示在窗口里或状态栏上。为了对测量错误的修改和满足出图的需要，必然要对图形数据进行适当的修改，因此该模块中提供了点、线、区基础图元的编辑功能，同时为了编辑的方便，可根据需要显示图元的属性值以及当前工作环境的参数，如当前角度、距离的单位，测站信息等。
系统编辑对象有：测点、地物、注记。对于每种操作对象都提供新建、删除、移动、复制、属性修改等功能，并具有相应的功能菜单，工具栏和快捷键。
对于新建的地物，MapSUV提供的操作类型有：旋转地物、镜像地物、剪断地物、联接地物、地物抽稀、地物属性修改、检索地物信息、地物查错等功能。

图2-8 编辑宗地菜单

2.4.7 权属调查属性录入
MapSUV提供.dbf、 .db 、.mdb、 .xls、 .txt等多种格式的外部数据导入属性，通过属性连接可以把外部属性和MapSUV中的宗地，界址点，房屋等地物的属性挂接起来。
MapSUV根据国家颁布的第二次全国土地调查标准编制了数据字典，使用者可以通过国家标准的编码新建地物，或者用MapSUV提供的地物符号箱快捷的新建地物。系统自带宗地号、宗地实测面积、地类、土地使用者、总建筑面积、建筑占地面积、权属、容积率等基本属性，MapSUV还提供宗地编辑功能，可以自行添加需要的基本属性；MapSUV同时提供输出宗地图和多种地籍报表，方便使用者进行地籍管理。

图2-9 编辑宗地属性

2.4.8 影像数据录入
主要的功能有：将TIF、JPEG、IMG等影像文件转为MSI影像文件；将MSI影像文件转换为TIF、JPEG、IMG等格式的影像文件；新建影像库，系统可以新建一个MSD的影像库；如果需要对已有的影像库中文件进行增加或删除操作，可以直接使用影像库管理下打开影像库功能，然后对属于该影像库的MSI文件进行调整。
2.4.9 数据检核
空间数据的检查包括：常规检查（文件数量、命名规范、元数据等），拓扑关系是否一致、多边性是否闭合，节点是否一致；矢量数据（拓扑检查、数据结构检查、属性数据结构检查、空间一致性检查、属性一致性检查等）。
      拓扑检查可以查出宗地、街坊、街区间及房屋线、界址线等线状的重叠坐标、悬挂弧段、弧段相交、重叠弧段，结点不封闭等空间错误并可以进行拓扑重建。
      属性数据检查包括：属性数据检查内容涉及：检查整合后数据库中图形数据的时效性，整合后数据库属性内容是否完备（数据结构、字段合法性、数值范围、数据格式、内容的一致性等），整合后数据库要素分类是否完备，要素分类与代码是否完备、正确，整合后数据库注记是否正确。
      系统提供的“检查地物连接”、“检查跨宗地地物”、“检查重叠地物”、“根据数据字典检查属性”等属性检查功能，根据这些功能，可以对宗地的划分、宗地与地形、新建地物的关系进行套合情况、房屋与宗地的关系进行核查。数据字典是MapSUV专门根据国家第二次全国土地调查的标准编制的，通过“数据字典检查属性”功能可以查核全部宗地、街坊、街道全部数据分层、属性结构、字段长度等空间数据情况是否符合国家二调的标准。

图2-10 数据检核菜单

图2-11 检查宗地错误信息

2.4.10 数据输出建库
系统提供“根据模板分层输出”功能可以直接输出符合城镇地籍建库标准的点线区分层数据，利用该数据可以直接建库。系统提供标准的分幅地籍图、宗地图、街坊图等图件输出，可以实现批量输出分幅地籍图以及宗地图而且支持宗地图的格式自定义。系统还提供了地籍报表自定义输出功能。

图2-12 输出符合城镇地籍建库标准的分层数据

图2-13 输出符合可以自定义格式的地籍报表

2.4.11 数据更新
在本解决方案里更新工作可以分为三个步骤：提取、修测和更新。如图2-14所示。
更新的数据以标准图幅或者自定义多边形范围的方式从城镇地籍数据库里提取出来，以保证所要更新的数据是目前最新。然后通过数字测图系统经外业测量、图形修编得到更新后的数据，最后是将更新数据放回数据库，并将原来的数据存放到历史库中，同时能做好更新日志的纪录。

图2-14 数据更新流程