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[ASP.net教程]二调土地利用数据库地图自动缩编软件


二调土地利用数据库

自动缩编软件[SmileMap]介绍

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(说明:GIS平台软件已从ArcGIS9.3已更新到ArcGIS10.0)

(一)软件界面简介:

 

自动缩编控制主程序(C#开发:内部以FME驱动,实现全自动流程化、参数化处理)

 

手工缩编辅助程序(ArcGIS Engine 9.3开发:狭长面挑选、注记、制图、报表、质量检查)

处理程序以FME + C# + ArcGIS 9.3 编程实现,基本实现了缩编运算过程的全自动操作。在缩编处理过程中,采取了高度复杂的几何计算、自动化(流程化)的处理步骤。90—95%的任务交给计算机完成(5%左右或者0.5~1天左右为人工干预处理)。提高人工效率10倍以上。

l  程序内部按照事先配置的“缩编规则”做流程化处理(FME Inside)。缩编、后处理计算连续完成。

l  缩编过程参数化控制:以国标文档规定的指标为基础制定,用户也可根据测区特性修改配置。

l  一台机器可以同时执行两个区县的自动缩编任务,无人值守。一人可监管多台机器疯狂批处理。

l  接受数据格式:MapGIS文件,ArcGIS(Shape文件/ File Geodatbase文件夹 / Access文件)。

l  输出数据格式:MapGIS文件,ArcGIS(Shape/ File Geodatbase / Access),MapInfo文件。

l  实现比例尺从1:5千至1:1/5/10/25/50/100/400万的缩编处理。可进行地区级/省级拼图缩编。

l  同时具有手工制图界面,完成制图、数据挑选、编辑、统计报表、数据浏览检查等功能。

 

实际使用软件时,用户只需做:

1:程序自带向导,新建缩编测区,将二调成果数据以MapGIS或者ESRI的(Shape File、 File Geodatase或者Access文件)读取并放置到指定格式的缩编数据文件夹;同时产生授权特征文件(以省级下发行政区范围文件XZQ.shp、全部原始数据文件的特征产生授权描述文件);用户向软件作者获得客户许可授权文件、并付费;一次付费只适用于本测区本年度的数据,数据再次变更后将失效。

2:运行程序、读取指定缩编数据文件夹、少量的参数设置、进行流程化的缩编。中间除了在狭长面的选取和切断需要一定人工参与外,其他缩编过程全部实现自动。图斑的所有操作、线状地物的挑选(抽稀)皆已经实现自动处理;不需要操作人员具有很强的缩编技能和知识就能掌握缩编操作。

3: 其他必要的人工后处理(注记选取、统计报表、图件打印、质量目视检查)。

(二)缩编特性描述:

1:所有缩编过程参数化:用户可以预先修改Access数据库配置文件,指定缩编效果。通过以二级地类数值为关键字,设定多个控制数值供缩编过程使用,达到完全参数化控制的效果。

2:缩编比例:从1:1万 à 1:400万。(原始数据比例尺为1:5000/10000)

3:整个测区的范围和面积受省级下发XZQ.shp的约束。可以保证本村内面积不变、本乡镇内面积不变、县界内面积不变。做到了缩编前后面积一致、边界吻合无缝隙。

4:各个乡镇/村的面积保持不变。图斑以乡镇/村范围为片区产生缩编。但在如果是保证本乡面积的缩编,本乡镇之内的村之间,地类面积有交换。

5:狭长地类被转化成线状地物。可规定哪些地类能转为线状地物。预判转化后的线宽。(但不是所有狭长面都会变线:受保护的水网路网,可以继续保持面状特征。)

6:相邻融合:以二级地类、一级地类、最小上图面积等参数决定综合次序。相邻融合中,某些被吞并的小图斑依照规则转化成零星地物,参与后续的面积扣除计算,使得二级地类统计更加平衡。

7:散列融合:居民地、水塘等地类如果距离太近可发生融合。程序内置多种地类发生散列融合的“权重”次序,保证压盖关系合乎情理。

8:地物夸大:工矿、居民地等重要地类的最小上图面积单独设置。可设置夸大处理保留重要地物。

9:水网、路网保护 + 狭长面拓宽处理、防止重要面状地物转化为线状。这在重要的公路、河流的保留上非常有用。

10:图斑缩编和化简过程中,实现直角保护、狭长尖角去除功能。

11:地类图斑的边界按照规定进行曲线抽稀取直处理。依面边界的化简方式不同可导致:保质缩编/挂图缩编/智能化简3种类型缩编效果。无论进行何种缩编,最外围的地类界线和行政区范围保持吻合,不超界,不露白。

12:线状地物以等级、宽度、长度为依据做取舍。通过平行间距限定、长度限定、网络连通性保证(村村通、路网和水网畅通性)、线状密度限定、网眼大小限定指标智能选取线状地物,基本不需要人工参与就能完成极好的选取效果。这在传统手工缩编中,必须完全依赖人工经验才能完成。

在图斑边界发生变化后,原先延着图斑边界穿插的线状地物通过“贴合”算法仍然保持拓扑关系的正确性。这在传统的手工缩编中,是一大缺陷和难点。

13:可以和ArcSDE+Oracle配合,输出缩编前后的面积统计报表,以对比分析缩编的正确性。

14:不但做到了单个测区缩编过程的全自动,还可以对多个测区进行批处理,无人值守。

15:提供现成的ArcGIS符号库,以观察整个测区缩编前后渲染花纹的相似性,直观检查缩编正确性。 提供测区挂图自动生成程序,只需少量修饰即可输出测区挂图。

(三)缩编流程概述:

1:自动执行à数据预处理:聚合乡镇/村范围,为后续处理决定处理范围和单位列表。进行水网/路网保护预处理(设置:DLTB.TBYBH=1…)。

2:自动执行à节点捕捉操作(图斑、线状地物的节点往地类界线靠齐,消除节点漂移)。

3:自动执行à狭长地物转线状地物。合并跨行政区的狭长面、碎面中心剖分和两边吞并。

4:自动执行à散列面的融合操作(如居民地等地物,发生相近融合)。

5:自动执行à图斑分区缩编。进行相邻融合处理。产生零星地物。

6:自动执行à分区缩编的图斑成果合并、化简、编号、以行政区范围约束整个测区、消除碎小缝隙。

7:自动执行à地物夸大处理。保护重要地物能够上图。

8:自动执行à水网、路网的保护性压盖+窄面拓宽处理。保护重要地物以面状要素制图。

9:自动执行à地类符号点产生、地类界线的产生。

10:自动执行à线状地物的智能抽稀选取、碎线连接;与地类图斑相邻关系处理;面积分摊处理。

………………………………………………………………………………………………………………

11:人工查看à成果正确性、合理性,参数调节后的回归处理(再尝试)。

12:水网、路网等构网需求在后期人工补齐、纠正。

13:人工处理à文字的选取、注记标签的产生

14:成果管理à利用管理软件进行:面积量算、报表、测区挂图自动生成和二次加工(注记等)。

15:数据打包:转换为其他目标电子数据格式。Mapinfo、MapGIS、ArcGIS等格式。

(四)自动缩编的主要成果:

1:地类图斑 DLTB_SB_Result.shp

2:线状地物 XZDW_SB_Result.shp

3:零星地物 LXDW_SB_Result.shp

4:地类界线 DLJX_SB_Result.shp

5:行政区   XZQ_SB_Result.shp

6:行政区界线 XZQJX_SB_Result.shp

7:基本农田 JBNTBHTB.shp

(五)软件授权和数据安全性设计:

1:以XZQ.shp + 6位区县代码(或者4位地市级代码)内容,产生一个授权文件的方式许可软件执行。可远程电子邮件授权、也可现场直接授权。

2:软件作者不接触甲方数据,甲乙双方仅仅需要授权操作。缩编过程由数据生产者自行控制。

3:处理程序和处理规则做了加密处理。处理规则由软件作者定制。

(六)研发历史背景和经历

1:历时3年整,研发人员从事国土资源开发15余年,从始至终坚持以实现“全自动”缩编为努力目标。

2:经历多个地区的部门、公司、个人的参与和奉献。辗转重庆、成都、武汉、北京、天津、江西、沈阳、广州等地调研和开发。

3:目前已经通过60多个测区数据的缩编检测。含江苏、海南、四川、西藏、河南、河北、湖北、东北、云南等的各种地貌类型的数据。可处理江苏(广东等地)1:5000路网/水网密集型数据。

4:以FME和ArcGIS等国际一流平台算法为基础二次开发;支持国产主流GIS数据格式(MapGIS等输入和输出)。底层算法先进、处理过程可靠、控制手段多样、展现层次丰富。

 

(七)软件缩编算法效果示例

 

 

算法举例:狭长面的识别、中心轴线化,

并排除形态不符的狭长面要素

 

算法举例:狭长面转中心线、面被粉碎

(为吞并和消除做准备)

 

算法举例:以面积大小、地类编码为分组规则的碎面吞并,红色粗线为综合后的边界,细线为以前的边界(颜色并非二调规定的配色体系,仅示意性说明)

 

算法举例:居民点散列的融合

(画面展示了3个临近散列面的合并)

 

 

保质缩编算法举例:

曲线节点的抽稀、小弯取直光顺处理

(用于总体规划修编效果比较理想)

 

狭长地物中轴化预处理算法举例:线状地物分三级、构网、主次区分切割、属性赋值取舍辅助工作

(用于处理密集路网/水网,如江苏/广东等地的1:5000原始数据缩编有特效)

 

地类图斑的下列地类是缺省的保护数值:

101,102,104,105,111,117,118,201,202

 

线状地物智能抽稀经历:同类短线串接、悬挂特性计算、平行间距限定、长度限定、密度限定、连通性保护、网眼密度限定和消除小网眼。过程参数按照国土资源部缩编技术文档规定的参数进行。

  

 

直角保护

 
  
 

 

线贴面:保证在化简后的地类界线和线状地物之间拓扑关系维持原状

  

(八)软件开发和工艺控制技术

  
 

 

 

  

 

线状地物抽稀参数控制

 

 

同时执行两个测区缩编批处理任务

 

后台进程监控:防“假死”、自动消除错误报警消息框、缩编日志查看、中断处理过程

(九)关于效率和工时、成本

1:人工操作一:狭长图斑批量中轴化之前的预先挑选(含切割操作)。依照测区复杂程度,从几分钟、几小时、到1-2天,一般测区不会超过半天。手工缩编辅助程序集成了特定工具(面分割、属性点选修改)。

2:人工操作之二:线状地物的补选。在软件进行线状地物的智能抽稀之后,如果觉得效果不够严谨,可人工再补选一些地物,以增加路网、水网、村镇的联通性。1-2小时,一般不超过半天时间。手工缩编辅助程序集成了特定工具(线分割、跨图层线复制、线删除)。

3:人工操作之三:制图操作,很快。由于手工缩编程序深度定制测区挂图功能。人工主要添加注记,执行打印。可按照预设参数自动生成打印辅助元素。

4:人工操作之四:目视查图。手工辅助缩编已经集成了常用查图的数据加载、目视检查工具(闪烁、透明、卷帘)。人工目视检查可以分阶段出现几次(中轴化后、缩编后、化简后、线状地物抽稀后进行)。

5:可选操作——拓扑检查和图形缺陷精细排除。1-2小时足够。

6:可选操作——报表。目前版本需要安装Oracle和ArcSDE(本程序的报表功能来自二调数据建库)。