基于FME在不动产分层平面图方面的应用

程 朋,万 雷,曾 毅,刘 婵

(1.长江空间信息技术工程有限公司,湖北 武汉 430014;2.汉川市思齐工程咨询有限公司,湖北 孝感 431600)

0 引 言

当前,全国各地陆续开展农村房地一体不动产调查登记工作,房地一体调查登记中是将农村的宅基地、集体建设用地及上面的房屋、定着物等,全面开展“房地一体”的权籍调查,主要涉及宗地、房屋、权利人、面积等信息调查与计算及分层平面图的输出。在广州番禺区农村房地一体调查项目中,利用FME软件,综合分析要素间的相互关系,通过转换器对各部分图件要素进行单独分解、逐步处理,高效输出房屋分层平面图,解决项目实施过程对图件的要求,加快项目的进一步实施。

1 方案设计

通过对不动产分层平面图的几大要素分析,可基本确定FME需要分析的数据种类与要素形式。第一步,确定分层平面图框模板,此步骤仅需在CAD里依项目要求定制图框模板即可。第二步,分析JMD与JZD两大图层。第三步,分析提取要素信息,分别为幢、房屋图形、结构与层数、面积、旋转角度等。第四步,图框要素整饰,分别为比例尺、指北针等。第五步,图形定位输出。处理流程如图1所示。

图1 处理流程图

2 数据分析与处理

2.1 数据分析

原始数据主要为Cass的2个图层:JMD、JZD。需要从这2个图层中分析出:① JZD图层的宗地号与权利人信息;② 同宗地内主要结构与最高层数;③ 权属线内房屋分幢;④ 为使平面图显示美观,尽可能保证一边水平,需要计算出宗地旋转角度;⑤ 过滤掉不参与面积计算的要素;⑥ 房屋外围尺寸计算、标注;⑦ 房屋缩放比例与范围;⑧ 计算占地面积与建筑面积;⑨ 房屋面依层数克隆;地理信息要素插入;平面图表头信息插入;平面图按每层情况输出。其中的难点在于旋转角度的计算,外围尺寸的正确标注,层数的克隆,平面图按每层输出。在处理数据前需制作数据字典(图2),为数据的分析与注记的标注做准备。

2.2 信息提取

JZD图层信息提取,首先用FME转换器GeometryFilter过滤出JZD图层的面状要素[1],只保留含有权利人与宗地号信息的图形,其次用AttributeExposer转换器对图层的属性进行暴露[2]。受Cass扩展属性顺序影响,致使宗地号等信息在Cass扩展列表里位置不固定,提取扩展信息需要用到循环,如图3所示,转换器ExpressionEvaluator可使列表索引值逐条增加,再使用转换器ListIndexer使权利人与宗地号成为面状要素主属性。

图3 循环处理

对于居民地图层(JMD),同JZD处理,先过滤出图层的线状要素与面状要素,其中面状素是出图的主要成分,之所以过滤线状要素,主要考虑的是输出平面图时,像室外楼梯等线状要素也需要表示出来。其次用AttributeExposer转换器对图层的属性进行暴露,主要暴露图形的CASS码与层数,为结构与层数的提取做准备。

居民地图层内建筑物归属处理,通过用空间拓扑关系转换器SpatialRelator,使JMD与JZD图层在属性上产生对应关系,为每一个JMD元素赋值宗地号信息,为房屋分幢提供基础信息[3]。

农村房地一体项目,幢号划分相对简单,主要为单户单幢。房屋的分幢主要是以宗地号分组,通过融合相邻建筑来分幢,融合用转换器Dissolver,幢号的计算要通过转换器Couter来计数,通过新建字段,增加前缀后缀来生成幢号,同居民地图层内建筑物归属处理,再采用空间拓扑关系转换器SpatialRelator[4],把幢号赋值给每个幢内的要素。

结构的提取主要是通过提取JMD图形扩展属性的CASS码,如图2所示,各CASS码对应的建筑结构。提取结构有两个目的,1是在分层图上进行结构注记,2是在分层图表头注记主要结构。用同样的方式,可以从扩展属性中提取建筑的层数。层数主要是用来计算面积,同时给建筑的阳台、飘楼、室外楼梯等没有建筑层数扩展属性的要素赋值建筑层数,主要实现方式为,通过转换器Chopper,把房屋面状要素转线,并计算线段长度,把没有层数属性的线要素与有层数属性的线要素用转换器LineOnLineOverlayer进行线线叠加[5],过滤_overlaps参数大于1的线要素,然后对线的长度列表降序排序,使列表索引值为0的要素的属性为主属性。通过线面叠加,把层数赋值给阳台、飘楼、室外楼梯等要素,方法是利用最长边来识别所属要素。对于楼梯线等线状要素,通过线面叠加的方式来赋值层数,目的是为后期图面的输出提供基础数据。

主要建筑结构与最高层数提取逻辑为,先用Sorter转换器对房屋按宗地号分组,按占地面积大小对房屋进行降序排序,再利用转换器Aggregator,以宗地号分组,用ListSorter对成生的列表按层数高低按降序排序,提取索引号为0的建筑结构为主要结构、层数为最高层数,为最终分层平面图的输出提供表头数据。处理的逻辑为先面积最大,后再层数最高,提取过程如图4所示(其中结构大小代表结构的主次关系)。

图4 结构与层数提取

占地面积的计算通过转换器AreaCalculator计算各个房屋的平面面积,保留小数位用转换器StringFormatter,参数为.2f,通过转换器StatisticsCalculator,保留_sum参数,用幢号分组,可计算每一幢的占地面积。建筑面积的计算首先要过滤按半面积计算的要素,比如开放式阳台,无柱廊道等。全面积的计算用单个建筑占地面积×层数,半面积用积×层数×0.5,建筑面积的计算用转换器Aggregator,用宗地号分层,可统计出各个宗地的建筑面积。

2.3 图形要素处理

图形缩放与克隆参数的确定,因出图比例尺计算与房屋的实际尺寸、图纸大小、图框大小、比例步长等有关系[6]。首先用转换器BoundingBoxAccumulator计算宗地外截矩形,用Chopper、CoordinateExtractor计算外截矩形各点坐标,StatisticsCalculator按宗地号分组求出坐标最大值与最小值,通过最大值与最小值计算外截矩形的高宽。通过对比高宽差值,来计算缩放比例按高边缩放,还是按宽边缩放,当用宽边缩放时,需用分框(一个平面图有4个分框)尺寸的宽边除以宗地外截尺寸的宽度,当用高边缩放时,需用分框尺寸的高度除以宗地外截尺寸的高度,如图5所示。

图5 依高宽计算缩放参数

图形克隆的目的是在平面图输入时,有料可出,不同于程序编程,利用FME在出图前需先对要素按层数进行克隆,然后对克隆后的要素按幢号+建筑结构分组编号,使每个房屋唯一,便于房屋平面图按每层输出。

为分层平面图显示美观,尽可能保证一边水平,指北针会发生旋转,这需要计算出宗地旋转角度,这一步的求取有很多方式,本文采取的是先求取整个图面外截矩形最下面水平线,用JZD转的界址线通过缩放一定距离后,按宗地号分组求取离最下面水平线最近的界址线,需要用到NeighborFinder求取距离,筛选最近距离,用Sampler提取样本,按宗地号分组,只取一个,再用在FME Hub上下载的转换器AzimuthCalculator求取水平夹角,如图6所示。

图6 计算水平夹角

尺寸的标注在于房屋外围线水平夹角的计算,便于标注沿线注记,同时整个图形的旋转角也要参与计算,如图7所示。首先需对同幢图形用转换器Dissolver进行融合,其次用转换器Orientor对图形方向改为顺时针方向,这步极其重要,否则标注不会在房屋外围标记,再用Chopper转为线段。水平夹角的计算与旋转角度求取的方式一样,需用到转换器AzimuthCalculator。然后依据克隆后的编号进行分组输出,注记时要用到转换器TextAdder,相对于其他注记转换器,这个可直接用旋转角度作参数,直接对标注进行旋转,便于标注贴线沿顺时针方向注记,且在图形外围显示。不同层数据注记到不同分框,还需用到宗地的几何中心位置,几何中心用外截矩形求取,再用转换器Offsetter在几何中心加负号,使输出位置归零,同时加上放置的图框坐标,使注记能在图框的正确位置输出。

图7 边长标注

地理要素插入主要指比例尺与指北针,其他地理要素可在CAD里制作图框模板时进行确定。比例尺的确定,需确定图框内分框的尺寸,为使出图的信息清楚可见,不宜过大或过小,分框被设置为4个(一个分层平面图最多可放置4个不同楼层的信息),比例尺需用宗地实际尺寸除以打印纸高边尺寸或宽边尺寸,再除以缩放比例,除以比例步长,高边与宽边的选择与缩放比例的求取一致。指北针的插入需先在CAD里绘制指北针标志,也可直接用转换器Creator创建,然后在宗地和指北针内都创建有相同值的字段,利用FeatureMerger使每个指北针含一个宗地号列表,用ListExploder暴露输入要素的列表中的每个成员,利用转换器Rotator旋转,通过利用宗地内心坐标点,结合转换器Offsetter,放置到图框的固定位置,标注的字体前需对要素创建CAD属性[7],如图8所示。

图8 标注参数

分层平面图的输出,以扇出的形式,其中表头的信息、每层平面图注记信息、房屋结构注记等需用转换器VertexCreator转为点,再用LabelPointReplacer进行标记。

3 数据应用

在广州市番禺区农村房地一体调查项目中,运用以上转换器模板,不管是单个数据处理,还是批量数据的输出,都起到了很好的效果,分层图截图如图9所示。通过对比不同项目的分层图要求发现,分层图主要元素基本一致,细节与格式上稍有区别,只要按项目要求对转换器稍做调整,即可满足同类项目分层图需求。

图9 原始图形与分层平面图

4 结 语

不动产分层平面图的输出,在逻辑上较为复杂,涉及图形要素多,灵活性高,主要仍是通过对图形的逻辑与空间分析,利用FME进行辅助。在实际项目中,运行成果质量可靠,且整个过程效率高,可塑性强。在图形数据的分析与处理方面通用性很高,有很好的借鉴与参考意义。