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摘要：地籍数据库建设对于城市土地权属的管理具有极大重要作用，本文对运用ArcGIS平台进行地籍数据库建库设计的应用做深入探讨，详细阐述了数据库的建设步骤，通过运用ArcGIS软件的功能特点，提高地籍数据库建设效率，以期为有关方面提供参考借鉴。
关键词：ArcGIS；地籍数据库；设计；应用
1.前言
在地籍数据库建设中，数据来源广泛，空间数据也呈现出多样化的特征，各个系统的数据模型与数据结构不一致，如何实现数据的共享是地理信息产业中的一个具有实际意义的关键性问题。利用ArcGIS平台的图形数据和属性数据处理能力，可以大大提高建库过程中的数据转换率，并保证数据的质量控制，在未来GIS数据库的建设中将发挥出更好的应用性能。
2.ArcGIS数据库建设设计方案
2.1 ArcGIS软件简介
ArcGIS是美国ESRI 公司推出的GIS软件，也是目前世界上最流行的GIS软件。其中，ArcGIS 桌面产品（ArcGISDesktop）是一系列整合的应用程序的总称，包括ArcCatalog，ArcMap、ArcGlobe、ArcToolbox 和ModelBuilder。通过协调一致地调用应用和界面，可以实现任何从简单到复杂的GIS 任务，包括制图、空间分析、数据编辑、数据管理、可视化和空间处理。ArcGIS软件作为一套完整的GIS平台产品，它集四十多年的GIS咨询和研发经验，在图形数据和属性数据处理中具有一定先进性和代表性，是一种可以创建数据库和支持数据编辑的功能性GIS软件，它可以批量处理属性数据并且编辑语句具有开放性，在图形数据中可以进行拓扑检查对图形数据中出现的问题进行修改。
2.2 主体数据库内容
建立数据库的主要任务是对地形要素中的各个不同实体进行处理、管理、分析、应用，关键是处理好房屋和宗地等实体要素：
（1）地理信息数据：控制点、房屋、等高线、行政区划等；
（2）土地权属数据：包括土地边界点、边界线、宗地等；
（3）土地利用数据：包括地类图斑，地类界线，线状物等；
（4）栅格数据：包括DEM、DOM、DRG等栅格数据；
（5）元数据：DEM元、DOM元数据、矢量数据元数据等；
（6）扫描文件，报告文本，表格和其他数据。
2.3 基本要求
（1）数学基础：第二次全国土地调查的高程基准和坐标系统。
（2）数据交换格式：根据《城市地籍数据库标准》的数据格式。
（3）数据结构：空间数据层、属性表和外部文档格式、内容完整性、存储正确是数据库建立的重要原则之一。表1的数据库物理结构显示了数据库中的一些实体、图层和类型的细节情况。
（4）数据拓扑：在城镇地形地籍数据库中，如宗地（ZD）和房屋（FW）这两个地籍要素对象，它们之间存在各种拓扑关系，这些拓扑关系需满足一定的要求，例如，宗地自身不重叠，即不出现大宗覆盖小宗的情况；宗地层的面必须要覆盖房屋层的面，即房屋层的面要素必须落在宗地层的面要素内；宗地层与房屋层的面与面必须分别不重叠；面状房屋必须在宗地的内部；着重处理区域边线面状地物的拓扑。
2.4 建库流程
建库流程图如图1所示：
3.数据库建设步骤
依据相关规范性文件，研究适合的关键方法和技术，着重对所要求的实体要素建立对象模型，围绕“数据整合—技术研究—数据标准化—数据库建设”的主线，从完成对成果数据库的建立。
3.1 建库前的筹备工作
建库前的筹备工作主要包括图形结构和相关属性的完善，以及影像文件的扫描。建库工作包括图形拓扑检查和修改、图形格式转换、属性数据的存储、检查、修改和提高完善等内容。
3.2 数据格式转换
格式转换主要是利用CASS提供的转换功能将CAD文件格式转换为带有属性信息的shp文件格式。
（1）准备CAD图：要求要素表达的CAD图形必须具有符合规范标准的信息，即图面整洁、层次分明、一定要删除冗余的图层、碎片、碎线等信息；宗地、界址点、界址线、控制点、房屋、街坊线、图斑、等高线、高程注记点和居民地及交通、管线、水系、设施、地貌与植被等地形地籍要素信息必须具备；参照注记层信息，重点添加完善房屋和宗地实体的属性信息，并进行拓扑检查，解决属性数据参数参差不齐的问题，
（2）shp格式转换：在CASS安装目录下配置INDEX.INI和ATTRIBUTE.DEF两个文件，这两个文件定义了数据的结构、层次以及包含的语义，是根据《城镇地籍数据库标准》和参考基础地理信息分类配置的，它们都是数据库的重要组成部分，如房屋产权结构描述就包含房子的名字，房屋的结构以及房屋的层数和其他重要信息，宗地的属性结构描述则包含了地籍号、通信地址等。将CLKZD_D.shp文件利用ArcMap打开，利用ArcMap的要素字段添加工具增添X、Y80坐标属性值和属性字段。利用CASS软件导出宗地的属性数据，利用CASS二调版软件将房屋的空间数据、宗地的空间数据、属性及其他地形类数据导出。
3.3 ArcGIS数据库的建立
（1）街坊数据入库
依据步骤：设置数据库—创建数据库—数据库类型—保存路径—创建工作库—相应的投影坐标系、范围和数学基础，在CMS中逐个建立街坊数据库。
（2）图形数据入库
导入shp文件：根据CAD导出的shp属性字段和数据库属性字段的一一对应关系，设置好对应并保存，然后在CMS中利用批量导入工具将上述数据转换得到的shp文件导入。
（3）属性数据入库
在CMS里面建好mdb格式的数据库，并用微软Access打开，按《城镇地籍数据库标准》要求进行添加和修改完善宗地属性，并将宗地属性表中的必填字段的属性填入其中。将Excel表中的属性数据导入到数据库中，并对地籍编号的顺序进行排序。宗地属性完善后，还必须逐一扫描地籍档案资料，再按宗地全部复制到数据库文件中，从而实现档案影像和空间数据的对接。
4.数据质量控制
空间数据的精度、属性的完善和拓扑规则的一致性是关系到地形地籍数据库建设质量的关键性问题。我们要从源头来控制质量，首先要掌握DWG源文件的质量，再次可以从两个不同的数据类型来进行GIS数据的质量控制，以此入手，数据库的质量控制就要简单很多。
（1）所有数据点、线、面的属性输入是正确的，结构是合理的，特别是属性信息必须和源信息一致，可以参考注释信息，而关键属性值不应该是空的。
（2）所有的数据都严格执行拓扑规则检查，不重叠，对象不丢失，即要求具备严格的拓扑结构，任何地物交接的地方都必须用拓扑修改检查编辑。
（3）依据《城镇地籍数据库标准》和《城镇地籍数据库建设规范》的相关规定，所有的数据存储格式和命名方法必须是完整的。
（4）所有数据经转换或拼接后需保存在不同的分层，并保证内容齐全且分层正确。
5实例分析
在规划数据库建设过程中，存在的一个主要问题就是《县级土地利用规划数据库标准》中规定结构调整表统计的是土地规划地类、土地用途区的净面积，与一般软件计算的平面面积是有很大区别的，因此要使用ArcGIS 计算图斑的净面积。地类图斑净面积=图斑面积-线状地物面积-零星地物面积-扣除地类面积，这里线状地物面积指该图斑内所有线状地物的面积总和，零星地物面积指该图斑内所有零星地物的面积总和，扣除地类面积表示扣除的田坎面积，该值存在于基期地类图斑的属性中。
从上面关于净面积的描述可以看出要算净面积，需要3层数据，地类图斑（DLTB）、线状地物（XZDW）、零星地物（LXDW）。利用ArcGIS 现有的工具来计算净面积，这里用到了toolbox 中的几个工具：Identity、Spatial Join、CalculateField。思路如下：这里先求取KCXS（扣除系数），因为有部分XZDW 是DLTB 分界线，所以当XZDW 是DLTB 分界线时KCXS 取0.5，当XZDW 不是DLTB 分界线时KCXS 取1.0，KCXS的判别采用Identity 工具来实现。在属性表中用Field-Calculator 由CD（长度）和KD（宽度）的乘积向MJ（面积）赋值。新建字段XWMJ（线物面积），赋值为MJ（面积）和KCXS（扣除系数）的乘积。最后，由DLMJ=TBMJ-XWMJ-LXDWMJTKMJ赋值给地类图斑净面积即可。
6.结语
总之，ArcGIS平台为用户提供了全方位的数据显示服务，有效显示了地籍图和宗地属性，对于土地管理信息系统管理起着重要作用，随着应用技术的不断更新，我们需要做好对其软件系统的优化完善，从而为往后的建设项目工作带来更好的技术帮助。
参考文献：
[1]蒋绍年、阎凤霞.地籍数据建库方法研究[J].测绘与空间地理信息.2010（05）.
[2]东海宇、乔转萍、黄时恒、丑凡.ArcGIS软件数字地质的建立[J].测绘空间地理信息.2013（03）.
论文作者:冯海宁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/2
标签：数据论文; 数据库论文; 属性论文; 面积论文; 地物论文; 拓扑论文; 房屋论文; 《基层建设》2017年第21期论文;