二調土地利用資料庫地圖自動縮編軟體

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二調土地利用資料庫

自動縮編軟體[SmileMap]介紹

（說明：GIS平台軟體已從ArcGIS9.3已更新到ArcGIS10.0）

（一）軟體介面簡介：

 

自動縮編控制主程式（C#開發：內部以FME驅動，實現全自動流程化、參數化處理）

手工縮編輔助程式(ArcGIS Engine 9.3開發：狹長面挑選、註記、製圖、報表、品質檢查)

處理常式以FME + C# + ArcGIS 9.3 編程實現，基本實現了縮編運算過程的全自動操作。在縮編處理過程中，採取了高度複雜的幾何計算、自動化（流程化）的處理步驟。90—95%的任務交給電腦完成（5%左右或者0.5~1天左右為人工幹預先處理）。提高人工效率10倍以上。

l  程式內部按照事先配置的“縮編規則”做流程化處理(FME Inside)。縮編、後處理計算連續完成。

l  縮編過程參數化控制：以國標文檔規定的指標為基礎制定，使用者也可根據測區特性修改配置。

l  一台機器可以同時執行兩個區縣的自動縮編任務，無人值守。一人可監管多台機器瘋狂批處理。

l  接受資料格式：MapGIS檔案，ArcGIS(Shape檔案/ File Geodatbase檔案夾 / Access檔案)。

l  輸出資料格式：MapGIS檔案，ArcGIS(Shape/ File Geodatbase / Access)，MapInfo檔案。

l  實現比例尺從1:5千至1：1/5/10/25/50/100/400萬的縮編處理。可進行地區級/省級拼圖縮編。

l  同時具有手工製圖介面，完成製圖、資料挑選、編輯、統計報表、資料瀏覽檢查等功能。

 

實際使用軟體時，使用者只需做：

1：程式內建嚮導，建立縮編測區，將二調成果資料以MapGIS或者ESRI的(Shape File、 File Geodatase或者Access檔案)讀取並放置到指定格式的縮編資料檔案夾；同時產生授權特徵檔案（以省級下發行政區範圍檔案XZQ.shp、全部未經處理資料檔案的特徵產生授權描述檔案）；使用者向軟體作者獲得客戶許可授權檔案、並付費；一次付費只適用於本測區本年度的資料，資料再次變更後將失效。

2：運行程式、讀取指定縮編資料檔案夾、少量的參數設定、進行流程化的縮編。中間除了在狹長面的選取和切斷需要一定人工參與外，其他縮編過程全部實現自動。圖斑的所有操作、線狀地物的挑選（抽稀）皆已經實現自動處理；不需要操作人員具有很強的縮編技能和知識就能掌握縮編操作。

3： 其他必要的人工後處理（註記選取、統計報表、圖件列印、品質目視檢查）。

（二）縮編特性描述：

1：所有縮編過程參數化：使用者可以預先修改Access資料庫設定檔，指定縮編效果。通過以二級地類數值為關鍵字，設定多個控制數值供縮編過程使用，達到完全參數化控制的效果。

2：縮編比例：從1:1萬 à 1:400萬。(未經處理資料比例尺為1：5000/10000)

3：整個測區的範圍和面積受省級下發XZQ.shp的約束。可以保證本村內面積不變、本鄉鎮內面積不變、縣界內面積不變。做到了縮編前後面積一致、邊界吻合無縫隙。

4：各個鄉鎮/村的面積保持不變。圖斑以鄉鎮/村範圍為片區產生縮編。但在如果是保證本鄉面積的縮編，本鄉鎮之內的村之間，地類面積有交換。

5：狹長地類被轉化成線狀地物。可規定哪些地類能轉為線狀地物。預判轉化後的線寬。（但不是所有狹長面都會變線：受保護的水網路網，可以繼續保持面狀特徵。）

6：相鄰融合：以二級地類、一級地類、最小面積等參數決定綜合次序。相鄰融合中，某些被吞併的小圖斑依照規則轉化成零星地物，參與後續的面積扣除計算，使得二級地類統計更加平衡。

7：散列融合：居民地、水塘等地類如果距離太近可發生融合。程式內建多種地類發生散列融合的“權重”次序，保證壓蓋關係合乎情理。

8：地物誇大：工礦、居民地等重要地類的最小面積單獨設定。可設定誇大處理保留重要地物。

9：水網、路網保護 + 狹長面拓寬處理、防止重要面狀地物轉化為線狀。這在重要的公路、河流的保留上非常有用。

10：圖斑縮編和化簡過程中，實現直角保護、狹長尖角去除功能。

11：地類圖斑的邊界按照規定進行曲線抽稀取直處理。依面邊界的化簡方式不同可導致：保質縮編/挂圖縮編/智能化簡3種類型縮編效果。無論進行何種縮編，最外圍的地類界線和行政區範圍保持吻合，不超界，不露白。

12：線狀地物以等級、寬度、長度為依據做取捨。通過平行間距限定、長度限定、網路連通性保證（村村通、路網和水網暢通性）、線狀密度限定、網眼大小限定指標智能選取線狀地物，基本不需要人工參與就能完成極好的選取效果。這在傳統手工縮編中，必須完全依賴人工經驗才能完成。

在圖斑邊界發生變化後，原先延著圖斑邊界穿插的線狀地物通過“貼合”演算法仍然保持拓撲關係的正確性。這在傳統的手工縮編中，是一大缺陷和痛點。

13：可以和ArcSDE+Oracle配合，輸出縮編前後的面積統計報表，以對比分析縮編的正確性。

14：不但做到了單個測區縮編過程的全自動，還可以對多個測區進行批處理，無人值守。

15：提供現成的ArcGIS符號庫，以觀察整個測區縮編前後渲染花紋的相似性，直觀檢查縮編正確性。 提供測區挂圖自動產生程式，只需少量修飾即可輸出測區挂圖。

（三）縮編流程概述：

1：自動執行à資料預先處理:彙總鄉鎮/村範圍，為後續處理決定處理範圍和單位列表。進行水網/路網保護預先處理(設定：DLTB.TBYBH=1…)。

2：自動執行à節點捕捉操作（圖斑、線狀地物的節點往地類界線靠齊，消除節點漂移）。

3：自動執行à狹長地物轉線狀地物。合并跨行政區的狹長面、碎面中心剖分和兩邊吞併。

4：自動執行à散列面的融合操作（如居民地等地物，發生相近融合）。

5：自動執行à圖斑分區縮編。進行相鄰融合處理。產生零星地物。

6：自動執行à分區縮編的圖斑成果合并、化簡、編號、以行政區範圍約束整個測區、消除碎小縫隙。

7：自動執行à地物誇大處理。保護重要地物能夠。

8：自動執行à水網、路網的保護性壓蓋+窄面拓寬處理。保護重要地物以面狀要素製圖。

9：自動執行à地類符號點產生、地類界線的產生。

10：自動執行à線狀地物的智能抽稀選取、碎線串連；與地類圖斑相鄰關係處理；面積分攤處理。

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11：人工查看à成果正確性、合理性，參數調節後的迴歸處理（再嘗試）。

12：水網、路網等構網需求在後期人工補齊、糾正。

13：人工處理à文字的選取、註記標籤的產生

14：成果管理à利用管理軟體進行：面積量算、報表、測區挂圖自動產生和二次加工（註記等）。

15：資料打包：轉換為其他目標電子資料格式。Mapinfo、MapGIS、ArcGIS等格式。

（四）自動縮編的主要成果：

1：地類圖斑 DLTB_SB_Result.shp

2：線狀地物 XZDW_SB_Result.shp

3：零星地物 LXDW_SB_Result.shp

4：地類界線 DLJX_SB_Result.shp

5：行政區   XZQ_SB_Result.shp

6：行政區界線 XZQJX_SB_Result.shp

7：基本農田 JBNTBHTB.shp

（五）軟體授權和資料安全性設計：

1：以XZQ.shp + 6位區縣代碼（或者4位地市級代碼）內容，產生一個授權檔案的方式許可軟體執行。可遠程電子郵件授權、也可現場直接授權。

2：軟體作者不接觸甲方資料，甲乙雙方僅僅需要授權操作。縮編過程由資料生產者自行控制。

3：處理常式和處理規則做了加密處理。處理規則由軟體作者定製。

（六）研發曆史背景和經曆

1：曆時3年整，研發人員從事國土資源開發15餘年，從始至終堅持以實現“全自動”縮編為努力目標。

2：經曆多個地區的部門、公司、個人的參與和奉獻。輾轉重慶、成都、武漢、北京、天津、江西、瀋陽、廣州等地調研和開發。

3：目前已經通過60多個測區資料的縮編檢測。含江蘇、海南、四川、西藏、河南、河北、湖北、東北、雲南等的各種地貌類型的資料。可處理江蘇（廣東等地）1:5000路網/水網密集型資料。

4：以FME和ArcGIS等國際一流平台演算法為基礎二次開發；支援國產主流GIS資料格式(MapGIS等輸入和輸出)。底層演算法先進、處理過程可靠、控制手段多樣、展現層次豐富。

 

（七）軟體縮編演算法效果樣本

演算法舉例：狹長面的識別、中心軸線化， 並排除形態不符的狹長面要素	演算法舉例：狹長面轉中心線、面被粉碎 （為吞併和消除做準備）
演算法舉例：以面積大小、地類編碼為分組規則的碎面吞併，紅色粗線為綜合後的邊界，細線為以前的邊界（顏色並非二調規定的配色體系，僅示意性說明）	演算法舉例：居民點散列的融合 （畫面展示了3個臨近散列面的合并）
保質縮編演算法舉例： 曲線節點的抽稀、小彎取直光順處理 （用於總體規劃修編效果比較理想）	狹長地物中軸化預先處理演算法舉例：線狀地物分三級、構網、主次區分切割、屬性賦值取捨輔助工作 （用於處理密集路網/水網，如江蘇/廣東等地的1:5000未經處理資料縮編有特效）
地類圖斑的下列地類是預設的保護數值： 101,102,104,105,111,117,118,201,202	線狀地物智能抽稀經曆：同類短串線接、懸掛特性計算、平行間距限定、長度限定、密度限定、連通性保護、網眼密度限定和消除小網眼。過程參數按照國土資源部縮編技術文檔規定的參數進行。
直角保護
	線貼面：保證在化簡後的地類界線和線狀地物之間拓撲關係維持原狀

（八）軟體開發和工藝控制技術

線狀地物抽稀參數控制
同時執行兩個測區縮編批處理任務
後台進程監控：防“假死”、自動消除錯誤判警訊息框、縮編日誌查看、中斷處理過程

（九）關於效率和工時、成本

1：人工操作一：狹長圖斑批量中軸化之前的預先挑選（含切割操作）。依照測區複雜程度，從幾分鐘、幾小時、到1-2天，一般測區不會超過半天。手工縮編輔助程式整合了特定工具（面分割、屬性點選修改）。

2：人工操作之二：線狀地物的補選。在軟體進行線狀地物的智能抽稀之後，如果覺得效果不夠嚴謹，可人工再補選一些地物，以增加路網、水網、村鎮的聯通性。1-2小時，一般不超過半天時間。手工縮編輔助程式整合了特定工具（線分割、跨圖層線複製、線刪除）。

3：人工操作之三：製圖操作，很快。由於手工縮編程式深度定製測區挂圖功能。人工主要添加註記，執行列印。可按照預設參數自動產生列印輔助元素。

4：人工操作之四：目視查圖。手工輔助縮編已經整合了常用查圖的資料載入、目視檢查工具(閃爍、透明、捲簾)。人工目視檢查可以分階段出現幾次（中軸化後、縮編後、化簡後、線狀地物抽稀後進行）。

5：可選操作——拓撲檢查和圖形缺陷精細排除。1-2小時足夠。

6：可選操作——報表。目前版本需要安裝Oracle和ArcSDE（本程式的報表功能來自二調資料建庫）。

 

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（有需要的請聯絡，提供有償服務。作者也是多少個日夜加班熬夜編出來的，掙點錢養家不容易，希望大夥理解。）

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