面向多源数据的土地勘测定界图幅输出方法的研究

管红龙， 刘肇仁

(湖南化工地质工程勘察院有限责任公司，湖南 长沙 410004)

1 前言

随着城市建设规模的不断扩大以及国家土地审查部门对土地管理制度的不断加强，土地勘测定界测绘在国家相关部门对土地使用的决策过程中起到了不可或缺的作用。勘测定界是根据土地开发及利用规划等工作需要，实地调绘土地利用现状、界定土地使用范围、测定界址位置，计算用地面积，为国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。目前我市的土地利用现状底图由MapGIS软件制作，土地利用总体规划底图由ArcGIS软件制作，在土地勘测定界制图过程中利用相应软件进行添加注记、线等要素并进行相应属性编辑等操作。因为两种不同格式数据不兼容的原因，对上述制图过程中的操作必须分别在MapGIS和ArcGIS中进行，因此造成在制作土地利用总体规划图及土地利用现状图的过程中操作步骤繁琐、界面切换频繁等一系列弊端，极大影响了生产效率。对这些系统使用的单位来说，仅需要使用系统里面少量的简单功能却花费大量资金购买两套专业GIS制图软件，在经济方面来说也是很不划算的。

本系统通过集成ArcGIS Engine、MapGIS Objects和Visual Studio，完成统一平台的建立，实现了将两种不同数据源、不同结构的数据集中统一在同一系统下进行输入、编辑及输出的过程。通过高集成性、优化操作步骤等，解决了作业员在制图过程中需切换不同软件进行编辑的繁琐操作，达到简化目的的同时提高了作业员的时效性，并减少项目开支。

2 概述

2.1 ArcGIS Engine的概述

ArcGIS Engine是美国Esri公司推出的用于开发C/S架构地理信息系统应用软件的工具包，用于构建定制应用的一个完整的嵌入式的GIS组件库。ArcGIS Engine提供了完善的地图制图及数据处理功能，还提供了空间分析等功能，使开发人员能够快速、方便地开发出自定义的从简单到复杂不同繁简程度的GIS桌面应用程序。基于ArcGIS Engine开发的应用不同于传统的基于应用软件的插件式单纯二次开发，开发后的地理信息应用软件能够脱离原有的ArcGIS桌面应用软件独立运行。

2.2 MapGIS Objects的概述

MapGIS地理信息系统是由武汉中地数码科技有限公司在经过十多年数字制图技术软件开发的基础上，开展GIS系统应用研究工作开发而来的，是当今流行的组件式GIS开发软件。它提供了丰富的二次开发手段，其中包括MFC类库类、API函数库和组件开发库。MapGIS Object是一组地图软件的组件(ActiveX控件)，提供了一套功能强大而全面的带有.NET Framework控件的程序集，包括地图可视化控件、三维场景控件、MapGIS基础工具控件等，具有地图操作、查询、编辑、空间分析以及数据转换等GIS功能，能够利用它在普通的编程语言(如VB、C#)上联合使用其它软件去实现地图与用户信息的联系。

2.3 其它相关技术的概述

本输出系统采用C#语言在.NET平台进行二次开发。C#是一门由微软公司开发小组运行于.NET Framework之上面向对象、平台独立、类型安全的高级程序设计语言。由C和C++衍生出来具有安全、稳定、简单、优雅等特点的一种面向对象的编程语言，它能够使程序员快速地开发出满足客户要求的应用程序。Microsoft .NET Framework是用于Windows的新托管代码编程模型，由通用语言运行时(CLR)加强的安全规则。

利用C#与ArcGIS开发组件ArcGIS Engine和MapGIS开发组件一起开发出符合需要功能的系统可以很大程度提高作业员的作业效率，缩短多软件不衔接造成的不必要耗时，节约生产成本，提高测绘服务质量，满足现代化高效、高质、高服务的要求。

3 系统设计

3.1 系统设计原则

本系统严格依据可靠性原则、规范性原则、可移植性原则、高效率原则和可扩展性五大原则进行设计开发。

(1)可靠性原则：在数据处理过程中采用避错设计、改错设计及容错设计的设计理念，极大增强系统避免故障发生的能耐力，且系统具有一定的解脱故障和排除故障的能力；(2)规范性原则：依据国家相关标准设计；(3)可移植性原则：在设计过程中采用独立的模块化设计，按照功能分类，功能相关性越大、结合越紧密的归为同一类或组件，各模块各司其职，增加代码的重用性；(4)高效率原则：采用精心优化和简化的代码和高效的算法使软件的整体运行效率比较高；(5)实用性原则：紧密结合生产实际需要，系统界面简洁干净、操作简单易用；(6)可扩展原则：系统采用模块化设计且预留有相关功能接口，由实际需要可在本系统扩展其他相应功能，也可经适当修改将本系统移植到其他软件上应用。

3.2 系统开发步骤

利用组件开发土地利用图幅输出系统平台主要有以下3个步骤：

(1)选择系统的开发计算机语言及工具平台，本系统编写语言采用具有简单、现代、通用特点以及面向对象的C#，编写工具平台为Visual Studio 2010版；(2)将使用到的MapGIS组件、ArcGIS组件及公共控件引用到应用程序中；(3)调用MapGIS组件、ArcGIS组件及公共控件的属性和方法完成系统的基本功能。

4 土地勘测定界图幅输出系统

系统可分别将不同格式的土地利用总体规划图(SHP格式)和土地利用现状图(MagGIS格式)输入、编辑修改数据及输出符合相关国家标准的测绘成果图幅。

4.1 系统框架

ArcGIS和MapGIS提供的二次开发库均是基于.NET Framework的程序集，必须有.NET框架的支撑才能运行，系统开发层次构架如图1所示。

图1 土地勘测定界图幅输出系统开发层次构架图

4.2 功能实现

图幅输出系统所实现的功能主要有数据输入输出、图层控制、属性查询、地图注记标注、点线面编辑以及各类数据转换等功能。

(1)数据输入输出：本系统中支持输入土地利用总体规划图中的ArcGIS数据的mxd格式以及SHP格式数据，也支持输入土地利用现状图的MapGIS数据格式。数据输出部分包括导出图片(JPEG格式)和直接打印两部分，导出的图片可以简化审查者无纸化的审查过程。

(2)图层控制：系统将所有地图要素划分为层，用户可以同时打开显示所有图层，或者根据需要打开所选图层，提供了可视化的图层控制，根据需要可以打开或关闭图层，也可以调整图层的叠放顺序。土地审批成果层包括区界图、政府驻地、市界、地类图斑、四至等。

(3)地图注记标注：支持根据作业者的需要将该土地的项目名称、建设单位及用地面积按照国标规定的字体及颜色标注在图上。

(4)点线面编辑：支持分别添加、删除ArcGIS格式和MapGIS格式的点线面数据，同时支持对相应数据的属性修改，如修改点线面的形状、颜色及线宽等。

(5)数据转换：支持将不同格式的GIS数据进行两两转换，如将ArcGIS的SHP数据或AutoCAD的DXF数据转换为MapGIS数据，以及将AutoCAD的DXF数据转换为ArcGIS的SHP数据。

5 结语

在编制勘测定界测绘成果中的ArcGIS数据的土地利用总体规划图以及MapGIS数据的土地利用现状图时，需分别在两个软件中进行图形编制及整饰，造成了的工作效率低下、耗时耗力耗财的弊端。为解决这一问题，本系统通过集成ArcGIS Engine、MapGIS Objects和Visual Studio实现了将多源数据的输入、编辑及输出等一系列制图操作过程集成到了同一系统平台。本系统不仅具有简单、方便易操作、内存资源占用少、兼容性强等特点，同时具有将多种格式数据互相转换的功能，实现了由不同软件制作的不同格式数据在同一软件操作的功能。本系统可在我国各勘测规划公司、国土规划等管理部门应用，不仅节省了操作人员、审批人员在不同软件切换的时间，而且为应用单位节省了软件开支。