基于CAD数据实现房屋竣工测量成果建库并增量更新地形图数据

陈习森 杨 猛

(深圳市地籍测绘大队，广东 深圳 518000)

1 前言

房屋竣工测量是在建设工程竣工后，由项目开发建设单位委托测绘单位进行的一项测量工作，测量成果是城市规划行政主管部门对已批准的建设工程进行规划监督检查的重要依据。

由于竣工测量和地形修补测实施目的不同，在数据标准、测绘的内容和取舍、图幅接边、测绘成果时效性等方面都存在差异，导致无法直接利用竣工测量成果直接更新地形图数据，从而在地形图修补测中需要重新测绘该区域的基础地形、地貌信息，造成了人力、物力和时间的重复投入。

虽然房屋竣工测量和地形图修补测之间存在一定差异，但在主要的要素和内容如建筑物、内部道路、井盖等要素表示上［2］，房屋竣工现状图与地形图差异并不大，其他差异性问题也可调整，本文将以数据标准为中心，实现房屋竣工测量数据标准和《深圳市1：1000数字化地形图动态修补测实施细则》(以下简称实施细则)兼容，并在此基础上实现房屋竣工测量CAD成果直接进行信息化建库，并且能够提取增量信息来动态更新地形图数据库。

2 基于CAD数据的增量更新模型的设计

2.1 地物变化的种类

地物更新的基本类型可分为新增、删除和修改三种，各对应多种基本更新动作，具体分解见表1。这三种基本类型的操作则可以写出三类记录：新增地物记录、删除地物记录、更新地物记录。再进一步分解，更新操作也可利用删除地物和新增地物两步动作来组合实现，这样实际所有的地物更新动作可分解为删除地物和新增地物两步来实现(纯粹的新增地物和删除地物可单列)。通过提取新增地物记录和删除地物记录即可完整记录地物更新的痕迹。

表1 各种更新类型的分解

2.2 基于CAD数据的增量更新模型设计

以CAD为例，完整收集删除记录和新增记录只需先设置两个独立的图层：一个图层用来存放删除记录(删除图层)，一个图层用来存放新增记录(新增图层)。在数据修改过程中，对任何地物的修改，只需保证修改动作是先删除地物图斑到删除图层，然后将修改后的地物图斑视为新增图斑存储到新增图层。

借助CAD文件中删除图层中存储的数据，与数据库中的数据进行图形比对即可提取待变更图斑;再利用新增图层中存储的数据添加到数据库中各对应专题图层，最后进行数据接边，数据库的记录即可完成更新。

借助这个思路再进行拓展，我们就可以利用CAD文件直接对数据库中存储的数据进行更新，实现基于CAD数据的增量式更新模型。

3 房屋竣工测量成果建库并增量更新地形图

3.1 房屋竣工测量数据标准制定

房屋竣工测量数据标准设计把握三个原则：(1)竣工专题成果图层归属、代码参考实施细则进行标准化，需单列的图层可单列;(2)涉及基础地形的地物图层组织、代码要与实施细则无缝结合;(3)图层设计体现增量更新的概念。另外本文技术目标是实现CAD数据成果直接建库，不借助任何第三方软件进行格式转换，需构面的图层如B层、L层需在CAD环境下提前构成封闭线。

表2 房屋竣工测量数据标准设计

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新增要素如未在实施细则中体现，需参考实施细则的编码规则分别赋予唯一编码，并纳入实施细则编码体系。

3.2 数据编辑标准动作

为实现利用房屋竣工测量成果增量更新基础地形数据，在数据标准设计时引入了增量更新的概念，为能识别增量变化信息，在数据编辑操作时需严格执行前面提到的更新动作分解，具体要求包括：

1)新增的地物存储在新增地物图层。

2)删除的地物存储在删除地物图层。

3)对任何地物要素的修改，先删除历史地物到删除地物图层，然后将修改后的地物要素视为新增地物添加到新增地物图层。

增量式更新模型的标准更新动作可总结如图1所示。

3.3 房屋竣工测量成果入库

(1)数据库中的图层设置

数据库中的图层设置和CAD环境下的图层设置类似，每个专题图层又分别对应一个历史图层，各专题图层存储最新的数据信息，而发生变化的历史图斑则全部被筛选删除到历史图层。

在数据库中，删除图层可不单列，需删除的地物图斑可与现势图形一同存储在专题图层中，在数据使用时，只需利用时间属性进行简单筛选即可。

(2)图层属性字段设计

为实现对历史版本数据的回溯，各个要素图形都需要有一个有效时段的概念。为此模型对各个专题图层分别添加了三个属性字段，分别是产生时间、变更时间和元数据，其中产生时间和变更时间对应要素的有效时段，即要素在哪个时间段它是存在并且有效的。元数据属性主要是作为索引字段存储一些附属信息，如数据生产单位、数据提交时间、数据变更时间等。

(3)房屋竣工测量成果建库和地形图变化增量信息的提取

房屋竣工专题数据成果在CAD环境已经下进行了标准化处理，直接读取各图层数据并写入数据库中即可。就地形图增量更新而言，发生变化的历史图斑;主要对应的是各专题图层*D(删除地物图层)中存储的数据;更新变化后的现状图斑，主要对应的各专题图层*A(新增地物图层)中存储的数据，这两类信息即作为增量文件，用来完成数据库数据增量更新。

4 更新实例

某一房屋竣工测量项目，红线范围内面积63733.29平方米，红线范围内共有房屋16栋。实验步骤如下：(1)按照新的房屋竣工测量数据标准，在CAD环境下进行数据的标准化处理，提前购买的图层需构成封闭线，统一图层和代码后进行数据质检。本次实验对数据入库逻辑进行了简化，红线范围内的所有要素都认定为新增要素，在增量更新地形图时红线范围内的历史地形数据全部删除并替换成现状地物;红线范围外25米外的地形要求做增量更新，用删除图层和新增图层来完整记录数据变更轨迹。图2为数据标准化的CAD成果;(2)利用研发的入库软件，自动读取CAD每层的数据并写入GIS数据库，自动提取更新地形图所需的图层(如建筑基地、内部道路、管线等)增量更新地形图数据库;(3)自动进行数据接边;(4)进行数据入库质检;图3为入库后的成果，红色的为红线范围。

图2 竣工测量现状图表示

5 结语

利用房屋竣工测量成果更新城市基础地形图成本低、现实性强，但客观上规划竣工测量成果并不能完整地反映城市的变化，如违法违章建筑、城市拆迁、园林绿化和土地平整等，因此动态更新还应与局部全面修测结合起来，才能形成有效的地形图更新机制［1］。

图3 房屋竣工测量成果建库并增量更新地形图

另外竣工测量还包括市政竣工、拆迁竣工等类型，在标准制定方面还需要各有侧重，核心设计思路可参考本文的数据标准并且体现增量更新的概念，另外还需要解决数据融合利用方面的政策瓶颈，相信在不久的将来一定能够实现竣工测量成果和地形图成果的综合利用。

［1］罗和平等，竣工测量成果应用于地形图更新的分析探讨［J］.城市勘测，2010(5)：131-134.

［2］宋延杭，王川，李永宣.ObectARX 实用指南［M］.北京：人民邮电出版社，1999.

［3］CJJ 8-99，城市测量规范［S］