摘要：现今，地籍因其保护土地产权的特性越来越被人们重视，其调查工作底图的制作也受到了高度重视。为提高工作效率，实现工作底图制作过程的自动化，本文通过AutoCAD 开放式的用户定制功能，基于ObjectARX 和GDAL 技术，在AutoCAD 平台上进行二次开发的农村地籍调查工作底图自动化成图工具，并对其进行了实验分析。
关键词：农村地籍；工作底图；自动化
引言
地籍调查是土地登记的法定程序，其资料成果经土地登记后，具有法律效力。在农村地籍调查工作中，工作底图的制作是其中一个重要的组成部分，其制作质量可以提高地籍调查工作的效率。由于图斑大小不一，因此农村地籍调查工作底图规格也并不统一。但目前制作工作底图的软件需要人工作业，无法进行批量生成，且劳动强度大，工作效率也低，更无法保证及时准确地提供成果，因此，实现工作底图制作过程的自动化至关重要。鉴于此，本文就对农村地籍工作底图自动化成图技术的实现进行研究。
1.工作底图制作
1.1 制作要求
考虑到打印成本和外业作业的方便，农村集体土地使用权工作底图的分幅与编号需满足：①按实地200 m×200 m 坐标格网进行分幅，图幅内图廓西南角坐标必须整百 m；②最大图幅分幅不能大于实地1 400 m×1 000 m，图斑大于最大图幅，需使用多幅图进行制图；③最小图幅分幅不能小于实地400 m×400 m，当多个图斑同在400 m×400 m 分幅图中时，需合并到同一图幅中，否则不进行合并；④图幅命名规则为“县级行政区名称+ 权属单位名称+（图斑号）”，同一图幅内有多个图斑，图斑号以“，”分隔，编号从小到大依次排列；⑤图斑编号注记不能压盖影像上的图斑；⑥当图斑范围大于最大图幅分幅时，需进行裁切分幅，依次用序号表示，命名规则为“县级行政区名称+ 权属单位名称+（图斑号）-1，-2，…” [1]。
制作完成的工作底图，包括图框、图外整饰、地类图斑编号和航摄影像。
1.2 技术思路
根据项目提交成果要求进行分析，成果主要涉及shp、dwg 和栅格影像（tif、jpg）3 种数据格式，因此在软件选择上必须满足数据要求。
1.2.1 AutoCAD 二次开发工具ObjectARX
ObjectARX.NET 是AutoDesk 公司针对AutoCAD平台上的二次开发新推出的一个软件开发包。它提供了面向对象的开发环境和应用程序接口，能真正快速地访问AutoCAD 图形数据库。与以往的AutoCAD 二 次开发工具AutoLISP 和ADS 不同，ObjectARX.NET 是一个动态链接库（简称DLL），可共享AutoCAD 的地址空间，直接调用AutoCAD 函数，使得函数的执行速度大大提高[2]。
1.2.2 栅格数据和矢量数据的处理
工作底图制作的数据包括遥感影像数据和矢量数据。由于遥感影像数据分辨率高，覆盖范围大，导致文件数据量巨大，且还需进行多图幅影像的拼接和重采样，使用C# 提供.NET 类库无法满足要求，必须选用一个专门的栅格数据和矢量数据处理类库。
GDAL 是一个在X/MIT 许可协议下的开源栅格空间数据转换库，可读取、写入、转换、处理各种栅格数据格式。它利用抽象数据模型来表达所支持的各种文件格式，还拥有一系列命令行工具来进行数据转换和处理。OGR 是GDAL 项目的一个分支，功能与GDAL 类似，提供对矢量数据的支持。
1.2.3 关键技术
自动化成图的关键技术包括3 点：
（1）如何计算图斑数据的范围：利用GDAL 中的OGR 读取地类图斑shp 文件中的每个图斑要素，生成各图斑200 m×200 m 坐标格网的外接矩形范围，根据最小图幅（400×400）和最大图幅（1400×1000）分幅的要求，进行图斑范围的合并和分割，达到调查地图制图图幅的要求。
（2）如何生成图幅范围内的影像数据：本次数据涉及1T 以上不同分辨率的栅格影像数据，提高栅格影像数据处理效率并生成符合要求的分辨率是关键。原始的栅格影像数据提供每一幅对应的tif 和tfw 文件，其中tfw 文件记录了影像数据的左上角平面位置坐标和影像分辨率等信息。因此，对于影像数据的处理分为两个部分：通过逐一读取影像左上角坐标和影像尺寸，计算每张影像覆盖的范围，形成一个影像范围列表；确定工作底图的图框范围后，根据坐标范围查找影像范围列表所对应的影像，再按照规定分辨率进行重采样，去除背景进行自动裁切、拼接与镶嵌，并添加对应图框和地块图斑，生成dwg 文件。
（3）如何由dwg文件转换为jpg文件：软件生成调查底图为dwg 格式，为方便喷绘打印输出，需将dwg文件转换为jpg 文件，使用GDI+ 的绘图函数接口，将栅格影像、图幅图框、地块和标注等要素逐一绘制到设备DC中，再保存为jpg文件[3]。
2.工作底图自动化成图的实现
2.1 数据处理流程
制作农村集体土地使用权1 ∶ 2 000 比例尺的农村地籍调查工作底图的具体工作流程如图1所示。
图1 农村地籍调查工作底图制作流程图
2.2 程序设计和关键代码
根据制作农村地籍调查工作底图的实际工作内容设计了不同类型的数据结构：
影像文件图幅范围数据结构：
public class ImageFileBound{
Public String m_imageFileName= string.Empty；‘ 影像文件名称
public OSGeo.GDAL.Dataset m_hImage= null；‘ 打开对应GDAL 文件对象
public GeBound m_bound=null；‘ 影像文件图幅范围
public float m_blcX=0；‘ X方向的分辨率
public float m_blcY=0；‘ Y 方向的分辨率}
添加数据处理函数：
[CommandMethod（"DealData"）]‘ 命令名
public static void DealData（）{
OSGeo.GDAL.Gdal.AllRegister（）；‘ 注册 GDAL
…
}
打开dwg 文件代码：
Database db = new Database（true，true）；
d b.R e a d D w g F i l e（d w g F i l e N a m e，F i l e O p e n M o d e.OpenForReadAndWriteNoShare，true，string.Empty）；
打开tif 影像文件代码：
Dataset image = OSGeo.GDAL.Gdal.Open（temptifpath，OSGeo.GDAL.Access.GA_ReadOnly）；
读取tif 影像图幅范围tfw 文件代码：（影像可以不是1 ∶ 10 000 标准分幅数据，程序通过读取tfw 和影像的大小，计算裁切范围）
ImageFileBound imgFileBd = new ImageFileBound（）；
i m g F i l e B d.h I m a g e = O S G e o.G D A L.G d a l.O p e n（tfwFileName，OSGeo.GDAL.Access.GA_ReadOnly）；
using（StreamReader stream = new StreamReader（tfwFileName））{
double a = double.Parse（stream.ReadLine（））； double a2 = a/2；double d = double.Parse（stream.ReadLine（））；
double b = double.Parse（stream.ReadLine（））；
double e = double.Parse（stream.ReadLine（））；
double e2 = e/2；
double c = double.Parse（stream.ReadLine（））- a2；
double f = double.Parse（stream.ReadLine（））- e2；
double lx = a * 0 + b * imgFileBd.hImage.RasterYSize + c；
double by = d * 0 + e * imgFileBd.hImage.RasterYSize + f；
double rx = a * imgFileBd.hImage.RasterXSize + b * 0 + c；
double ty = d * imgFileBd.hImage.RasterXSize + e * 0 + f；
GeBound bd = new GeBound（lx，by，rx，ty）；}
以某县数据为例，在AutoCAD 2012 环境下载入，①在命令提示行输入“DEALDATA”命令，将出现主界面，按照提示输入相应的数据路径；②在程序执行前点击“检查属性信息”，即根据行政区数据整理结果生成目录文件OptionXMLFile.ini，如“一级为县/ 市级别，二级为乡/ 镇级别，三级为行政村级别或林场等”；③根据数据源的情况，若需重采样的，选择重采样的方式，并强制生成0.2 m 分辨率的影像，否则直接点击“处理”；④全县数据处理完毕后，在命令提示行输入“DEALJPG”命令，指定处理后的目录，导出整饰后的晒印图。
3.实验与分析
以某县进行实验，分别利用自动化成图方法和人工作业方法进行农村地籍调查工作底图制作。自动化成图方法只需一个人，且在设定好数据路径和相关参数后即可离开，第二天工作底图数据将自动生成，效率非常高，准确性可达100%；而人工作业方法需要10 个作业员工作15 d 才能完成，在作业员自检的情况下仍不能保证数据100% 的准确性。由此可见，自动化成图方法在准确性上远远高于人工作业方法，且效率优势更加明显。
4.结语
总而言之，农村地籍调查工作底图自动化成图的实现，不仅克服了人工作业中工作效率低、劳动强度大等问题，大大缩减了生产时间，而且可以实现工作底图的全自动制作，减少了出错的概率，保证了农村地籍调查工作底图生产项目的按时完成，提高了地籍成图与权属调查的效率。经实验分析证明：该工作底图自动化成图技术的准确性高，且效率优势显著，具有较高的实用价值。
参考文献：
[1] 张建新，马雪芹，刘进华.基于集体土地确权工作底图制作技术的研究[J].矿山测量，2013（1）：25-27.
[2] 金盈盈，刘军利，查涛，等.基于ArcGIS的基准地价评估工作底图自动化编制研究[J].城市地理，2015（14）：51-52.
[3] 陈新玺，王锦明，宁楠，等.海底路由勘察自动化成图技术研究[J].测绘与空间地理信息，2016（9）：23-26.
论文作者:张波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
标签：影像论文; 工作论文; 数据论文; 栅格论文; 文件论文; 作业论文; 农村论文; 《基层建设》2018年第18期论文;