趙 璟

(1.甘肅省測繪工程院，甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省應急測繪工程研究中心，甘肅 蘭州 730000)

根據(jù)《國務院關于開展第三次全國土地調(diào)查的通知》要求，三調(diào)的主要任務是在第二次全國土地調(diào)查成果基礎上，按照國家統(tǒng)一標準，在全國范圍內(nèi)利用遙感、測繪、地理信息、互聯(lián)網(wǎng)等技術，統(tǒng)籌利用現(xiàn)有資料，以正射影像圖為基礎，實地調(diào)查土地的地類、面積和權屬，從而使國家全面掌握翔實準確的全國土地利用現(xiàn)狀和土地資源變化情況[1]。調(diào)查新增的變化圖斑應實地舉證，舉證圖斑通過國家統(tǒng)一下發(fā)的第三次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)制作軟件制作成舉證包，在制作的過程中，會上傳該圖斑的預編號，并自動計算出該圖斑的中心坐標。舉證圖斑的屬性信息如表1所示，紅色字段為圖斑的關鍵屬性。實地舉證時，使用帶衛(wèi)星定位和方向傳感器的手機，利用全國三調(diào)辦統(tǒng)一下發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)+舉證軟件，拍攝圖斑實地照片，并填寫外業(yè)認定地類和說明，最后統(tǒng)一上傳至舉證平臺[2-3]。

根據(jù)三調(diào)技術要求，編號和外業(yè)認定地類應與數(shù)據(jù)庫中的圖斑預編號和地類編碼保持一致。利用ArcGIS平臺的空間連接和計算字段值等工具進行第三次國土調(diào)查圖斑與舉證圖斑屬性信息一致性質(zhì)檢的過程中，需要把多種工具組合在一起才能有效地完成檢查。如果執(zhí)行每一個工具都需要人工干預，不僅降低了生產(chǎn)效率，同時人工參與會增加數(shù)據(jù)質(zhì)檢的出錯率。本文介紹了利用ArcGIS軟件的模型構建器(ModelBuilder)把涉及到質(zhì)檢操作組合成為工作流，實現(xiàn)多步驟操作在ArcGIS軟件的同一指令下完成，不僅降低人工參與操作的時間成本，也大大地提高了數(shù)據(jù)質(zhì)檢的效率。

表1 舉證圖斑屬性信息表

1 模型構建器介紹

模型構建器是ArcGIS提供的構建地理信息處理工作流和腳本圖形化建模工具，可看做用于構建工作流的可視化編程語言，而不像傳統(tǒng)編程語言是基于文本的。該模型是一個用來創(chuàng)建、編輯和管理模型的應用程序，將一系列地理處理工具串聯(lián)在一起的工作流，它將其中一個工具的輸出作為另一個工具的輸入。也可以將模型構建器看成是用于構建工作流的可視化編程語言[4]。模型構建器除了有助于構造和執(zhí)行簡單工作流外，還能通過創(chuàng)建模型并將其共享為工具，提供擴展ArcGIS功能的高級方法。

2 原理分析

舉證圖斑上傳到舉證平臺會成為屬性表的一條記錄。質(zhì)檢人員檢查舉證圖斑和調(diào)查數(shù)據(jù)一致性時，需從平臺上下載舉證屬性表，并轉(zhuǎn)成以屬性表中的X、Y坐標值為空間坐標的點狀圖層。通過檢查地類圖斑的圖斑預編號和地類編碼與點層的圖斑預編號和外業(yè)認定地類的一致性，來判定舉證圖斑的內(nèi)容是否正確。

3 實現(xiàn)方法

打開ArcMap軟件的模型構建器，依據(jù)分析可知，本工具需要兩個輸入變量，一個對應三調(diào)地類圖斑數(shù)據(jù)，另一個對應舉證地類圖斑數(shù)據(jù)；接著通過空間連接工具將兩種數(shù)據(jù)的屬性連接在同一個輸出圖層的屬性表中；通過字段計算器工具比較“圖斑預編號”和“TBYBH”、“外業(yè)認定地類”和“DLBM”兩個字段的關系，將比較的結果填寫到輸出圖層數(shù)據(jù)中新建的“對比”字段中，從而實現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)一致性的自動檢查。整個操作在模型構建器中實現(xiàn)的過程如圖1所示。構建完模型后，需要點擊“驗證整個模型”工具按鈕，驗證模型是否可以正常運行。驗證模型運行成功之后，可點擊“保存”按鈕，將整個模型保存到自定義的工具箱中，就可以作為一個工具重復使用了。

圖1 在模型構建器中的實現(xiàn)過程

在工具箱中，找到該工具并雙擊，彈出如圖2所示的對話框。給定輸入數(shù)據(jù)和輸出結果路徑后，即可得到圖3“對比”字段中顯示的檢查結果。根據(jù)檢查結果，挑選出“YBH一致,地類不一致”和“人工核實(①舉證點未位于圖斑內(nèi)或②圖斑預編號人為不小心滅失了)”的檢查記錄，進行修改即可。

圖2 舉證圖斑與三調(diào)地類圖斑一致性檢查界面

圖3 舉證圖斑與三調(diào)地類圖斑一致性檢查結果

4 關鍵點分析

本功能實現(xiàn)的關鍵點主要在“添加字段”和“字段計算器”兩個參數(shù)?！翱臻g連接”操作后得到的“舉證與三調(diào)數(shù)據(jù)連接結果”，需要新增一個文本字段，以便保存自動檢查的結果。其具體要求可按照圖4設置。

圖4 添加字段

根據(jù)三調(diào)規(guī)程要求，原則上，三調(diào)地類圖斑的圖斑預編號和地類編碼須與舉證點層的圖斑預編號和外業(yè)認定地類一致，但通過合并、分割、修改等操作編輯數(shù)據(jù)后，會造成三調(diào)圖斑數(shù)據(jù)個別要素的消失或圖斑預編號的改變或地類編碼的改變，以至于一些舉證點的圖斑預編號與三調(diào)圖斑的不一致或未落在對應的圖斑內(nèi)。有些圖斑預編號不一致是由于三調(diào)圖斑數(shù)據(jù)的合并造成的，這種情況是合適的；有些則是由于舉證點原來在三調(diào)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，邊界修改后，使得舉證點落在原三調(diào)數(shù)據(jù)相鄰的圖斑范圍內(nèi)，這種情況也是合適的。在判定的過程中，應該充分考慮各種情況，建立合理的對比分析規(guī)則。經(jīng)充分研究后，本工具的上述兩對字段的比較規(guī)則可以按照圖5中的自定義的python函數(shù)設置，這里表達式的類型為“PYTHON_9.3”。

圖5 對比分析

5 實驗與結果分析

實驗選取了古浪縣泗水鎮(zhèn)面積約152.77 km2的三調(diào)數(shù)據(jù)，如圖6所示,圖斑數(shù)量約有13 558個，舉證圖斑數(shù)量約有378個，進行了人工檢查方法、逐步使用ArcGIS提供的工具和本文提出的方法的對比實驗。這里“逐步使用ArcGIS提供的工具檢查”的方法主要使用了“空間連接”和“字段計算器”工具。

通過分別對三種計算方法所使用的時間、質(zhì)檢的漏檢率和質(zhì)檢的錯誤率進行了比較和統(tǒng)計，得到表2的統(tǒng)計情況。

圖6 實驗區(qū)

表2 兩種方法指標統(tǒng)計表

通過表2可以看出：

(1)人工檢查方法用時最長，檢查的過程中會漏掉一些檢查要素，而且質(zhì)檢的結果容易出錯。質(zhì)檢人員在整個檢查的過程中專注力需要高度集中，才能避免出錯，消耗體力較大；

(2)本文提出的方法用時最短，準確率高，處理過程比方法二更簡單，只需輸入便可得到輸出結果，省去了中間復雜的處理流程。

6 結 語

本文在充分分析三調(diào)技術要求的基礎上，利用ArcGIS平臺的模型構建器，把第三次國土調(diào)查圖斑與舉證圖斑屬性信息一致性質(zhì)檢過程中使用的一系列工具組合成一個工作流模型，實現(xiàn)了僅僅需要完成一個簡單操作，例如添加數(shù)據(jù)、輸入圖層、輸出路徑等操作，即可完成所有質(zhì)檢處理流程的目標。這種方法封裝了具體的處理流程，操作簡單，結果可靠，操作人員只需簡單的編程基礎，就能實現(xiàn)專業(yè)研發(fā)軟件同等的功效。它不僅可以有效地避免單步操作產(chǎn)生的各種冗余數(shù)據(jù)，也可以將模型經(jīng)過簡單的微調(diào)如代碼修改、工具修改等，就能適用于下一個生產(chǎn)項目，大大提高了工具開發(fā)效率，具有很大的靈活性和可擴展性，可以為測繪生產(chǎn)提供高性價比的解決方案[5]。