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建设用地图形辅助审查系统

2010-05-24      来源:国土资源信息化     作者:陈欣
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  摘要:本文介绍了在土地利用现状等基础数据库未建成的情况下,如何利用GIS技术实现栅格图件配准、拼接,界址点坐标无缝展示以及栅格图片的局部矢量化和面积量算等,为建设用地审查提供辅助依据,以提高用地审批的科学性和工作效率。 

  关键词:建设用地;GIS;栅格数据;辅助审查 

  中图分类号:P23  文献标识码:A  文章编号:1674-3695-(2009) 05-45-04 

  1引言 

  金土工程一期工程要求在全国开展建设用地审批系统建设,加强耕地保护和资源监管。福建省2004年建成建设用地报件网络审查系统,全省84个县级单位一律通过系统组织、上报建设用地电子报件,经设区市局初审后,厅相关处室在网络上同时会审、批注意见,最后流转至分管厅长审核签发。用地审查过程中,一项重要工作是将用地范围坐标落位在土地利用现状图、土地利用规划图上,审查地类权属、面积情况,判断建设用地是否符合土地利用总体规划。系统建设运行之初,全省的县级土地利用现状、土地利用规划等基础数据库尚未全部建成,建设用地报件网上审查依据的是土地利用现状图、土地利用规划图等纸质图件,采用的手段是将纸质图件扫描形成数字栅格图。数字栅格图除具有查询、提取和绘图输出等功能外,比纸图更易于叠加判读,又可根据业务的需要进行矢量化产生局部的线划数据,能够满足建设用地辅助审查的需要。 

  报件图件扫描后,在window操作系统形成的以像素为坐标的栅格图片,不能直接套合用地界址点坐标,无法计算用地范围地类面积,无法以固定的比例尺缩放图形,无法判断空间形状正确性,难以满足用地报件计算机辅助审查的需求。因此,我省在开展建设用地报件网络审查系统建设时,利用GIS组件MapObject2.2开发了基于栅格图片的建设用地图形辅助系统,该系统具备扫描图件自动配准拼接、界址点坐标展点、图片局部矢量化和面积距离量算等功能,并集成挂接在建设用地报件网络审查流程中。 

  2系统主要功能 

  (1)界址点坐标提取功能。勘测定界图文件采用AutoCAD的Dwg或Dxf格式时,具备直接从文件中读界址点坐标、保存到用地报件界址点成果表功能,避免坐标手工录入。 

  (2)坐标配准功能。能够依据同名地物点或公里网进行栅格数据的几何校正,即将图像数据投影到平面上,使其符合地图投影。校正后的图片能查询任意点二维信息,支持放大、缩小、平移,按比例尺缩放、文字标注等操作。 

  (3)图件自动拼接功能,配准后分幅图件能自动拼接成整张图片。当建设用地项目跨多个图幅或因扫描仪尺寸较小需多张扫描时,可以进行拼接处理。方法是:根据图像中的图幅角点,使相邻图像彼此在几何上配准,并调整像元到所要求的地图投影的相应位置上,去掉图像重叠区域的重复像元,然后把所有像元按需要的比例尺重新采样输出。 

   (4)坐标套合功能,将申报材料的地块坐标套合在配准、拼接后的图件上进行查询浏览,并与绘制在纸质图件上的用地范围进行比对,判断用地空间形状和位置正确性。 

  (5)常用矢量数据的加载。系统支持几种常用格式的外部矢量数据加载,包括Dwg、Dxf、SHP等。 

  (6)局部矢量化功能,在配准的图片上对地类图斑等要素局部矢量化,量算图斑面积、线状长度,矢量化结果保存输出到EXCEL报表中。 

  (7)距离量算功能,支持对线性工程长度、宽度等距离量算。 

  (8)文件格式支持,土地利用现状图、土地利用规划图采用JPG或Dwg、Dxf、Dwf等格式。 

  3技术路线 

  采用Vb6.O+MapObject2.2+voloview的技术路线,MapObject是ESRI公司的一套制图软件渠,包括一个地图控件(Map Control)和三十多个OLE组件,能方便的在应用系统中实现地图功能,对比其它GIS组件(MapX、ArcGIS Engine、GeoMedia等),具有控件容量较小,易开发、易安装、易部署等特点;VoloView是一款浏览软件,支持Dwg、Dxf、Dwf等格式,浏览模式和显示风格与AutoCAD软件基本一致。利用VB6.0易二次开发的特点构建系统功能,打包封装成Internet控件,内嵌到用地报件网络审查流程中实现图文一体化。系统软件架构为C/S架构,支持多用户并发操作,示意如图5。 

  (1)客户端上配准图片后,通过部署在服务端组件将配准信息保存到服务端上进行图形操作时,将图片及配准信息下载到客户端。 

  (2)MapObject虽然支持CAD格式,但在符号化和显示风格上与AutoCAD软件相差较多,为达到直观显示效果,调用VoloView控件显示和操作CAD文件。Dwg、Dxf文件正常显示时需要字体库和线形文件支持,因此要将字体库、线形文件与CAD图形文件一并上传,图形操作时系统会将图形文件和符号文件下载在同一目录中进行自动匹配。 

  (3)系统打包过程中封装的MapObject对象有:Mo20.ocx、MO21Legend.ocx、aiimage20.dll、CAD20.dll、Coverage20.dlll、MolmageCat.dll、Shape20.dlll、Mo.lic等。 

  4关键技术说明 

  (1)坐标配准 

  Jpg栅格图片以增加一个后缀为*.Jpgw的同名文件,实现从像素值(Pixel)向真实坐标(Coordinate)转换,Jpgw中包拒A—F六个参数,A表示一个像素在X方位上的X分辨率尺度;B、D表示X、Y方向的旋转量,MapObject中不支持这两个参数;E表示一个像素在Y方向上的Y分辨率尺度;C、F分别表示左上角X、Y的真实坐标值。当知道任意两点(不在同一条直线上)像素值和真实坐标时,可以利用公式X真实坐标=AX像素值+C,Y真实坐标=EY像素值+F计算出A、C、E、F四个参数,生成Jpgw文件。像素值直接在图片上点取,真实坐标可以从图件公里网格、同名地物点或图上标注的界址点读取。 

  (2)面积和长度量算 

  MapObject组件中TrackPolygon和TrackLin。方法可以在地图上绘制多边形和线形,然后通过对象Polygon的Area和Line的length属性值计算得出图形的面积或长度,但这种方法存在局限,一旦触发这两个事件直到绘制任务完成中都无法同步处理其它程序,也就是无法边点击鼠标边计算已产生图形的面积和长度。因此需要独立开发绘图程序:创建一个绘制类(如CPolygon、CPloyline),将 Map控件的HWND(窗口句柄)传到类中,利用API GedDC函数获取设备场景句柄HDC,利用CreatePen函数创建画笔,然后利用Polyline绘制多边形和线段,在绘图过程中,需通过SetROP2函数设置HDC的绘制模式为vbXorPen,然后再次调用Polyline函数以清除上次鼠标移动过程中绘制的线段,产生像皮筋效果。通过重写多边形和线形的绘制方法,可以在鼠标移动过程中将像素值转换真实坐标(使用MapObject的ToMapPonit方法),从而计算所需的面积或长度。 

  (3)Cad文件的加载方法 

  MapObject控件加载CAD文件时,会将CAD中所有图层按文本、线、面等图层归并后显示。 

  Set dc=New Mapohjects2.DataConnection 

  Set pLayer=New Mapohjects2.MapLayer 

  ‘CADText表示文本图层,CADLine表示线图层,strPath表示CAD文件路径 

  dc.Database="[ CADText] "& strPath 

  dc.Database="[CADLine]" & strPath 

  Set pLayer.GeoDataset=dc.FindGeoDataset(Name)'Name为CAD文件名称 

  Map.Layers.Add pLayer 

  VoloView软件的AvViewX OCX用来加载显示dwg、dxf、dwf文件,只需设置AvViewX的属性src为CAD文件全名即可。 

  (4)读取CAD界址点坐标 

  CAD以“[CADLine]”线状图层加载到MapObject控件,原CAD各图层名称会在记录在该线状图层的属性表“Layer”字段中,因此可以设定条件表达式取出界址点图层中的界址点信息。 

  Set pLayer=pMap.Layers(i)'i为CAD线状图层序号 

  'layName为CAD中界址点所在的图层名称 

  Set pRS=pLayer.SearchExpression("Layer="&""&layNmae&"") 

  set pLine=pRS.Fields("Shape").Value’获取界址线 

  set pPtS=pLine.Parts(0)’获取界址点 

  5结束语 

  通过基于栅格图片的建设用地图形辅助审查系统,自2004年以来,我省已网上审查通过建设用地2897宗,审查时间由原来的15个工作日缩短到5个工作日,大大提高了用地审查的工作效率。采用基于栅格图片的建设用地图形辅助审查方式,在建设用地审批所依赖的土地利用现状等基础数据库尚未建设的情况下,采用数字栅格数据应当是经济、快速的途径,对提升建设用地审查科学性和减少审查工作量有着积极的作用,也是最终采用矢量数据进行审查的有益探索。

  2007年,我省开始建设基于矢量数据库的图形辅助审查系统,在网上审查预审项目、规划修改方案和用地报件时,将申报的用地地块坐标叠加在基础图形数据上,以判断地块是否符合规划、是否占用基本农田保护区、是否与已批用地重叠、用地地块的地类面积是否与上报面积一致。由于基于矢量数据库的图形辅助审查系统对土地利用现状、土地利用规划等基础数据库要求较高,目前只在我省福州、厦门使用运行,其它地方仍使用基于栅格图片的建设用地图形辅助审查系统进行用地审查。

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