基于ArcGIS的城鎮地籍數據庫建設方法研究

【摘 要】ArcGIS具有強大的地圖制作、空間數據管理、空間分析、空間信息整合、發布與共享的能力，能夠較好地支持數字化地籍圖和宗地屬性在土地管理信息系統的應用需求。文章針對基于ArcGIS城鎮地籍數據庫建設的技術路線進行了詳盡的介紹，同時對建庫過程中的數據質量控制方面也做了簡單的論述。

【關鍵詞】ArcGIS；地籍數據庫；質量控制

隨著我國經濟的不斷發展，城市建設的速度不斷加快，城鎮地籍信息也處于不斷的變化過程中，為了順應土地管理事業發展的需要，采用現代技術手段來實現地籍管理科學化、信息化和現代化，從而滿足土地管理對地籍管理工作的新要求，必須進行城鎮地籍數據庫的建設工作，其主要目標是：建立城鎮地籍數據庫，實現城鎮調查信息的互聯共享，在調查的基礎上，建立土地資源變化信息的統計、監測與快速更新機制?！俺擎偟丶當祿臁笔且粋€地理信息系統，是城鎮地籍信息系統的一個重要組成部分，總的來說就是城鎮地籍現狀數據經過采集、整理，并應用先進的技術和科學的方法，建立準確、高精度的數據庫，實現地籍管理工作現代化。目前除了少數地區采用在國外GIS平臺上進行開發外，大多數地區采用直接在現有GIS提供商的地籍管理信息系統中建設本縣市的地籍數據庫。文章針對基于ArcGIS城鎮地籍數據庫建設的技術路線進行了詳盡的介紹，同時對建庫過程中的數據質量控制方面也做了簡單的論述。

一、ArcGIS軟件簡介

ArcGIS軟件是Esri公司集40多年地理信息系統咨詢和研發經驗，奉獻給用戶的一套完整的GIS平臺產品。它具有強大的空間分析、空間數據管理、地圖制作、空間信息整合、發布與共享的能力，能夠較好地支持數字化地籍圖和宗地屬性在土地管理信息系統的應用需求。產品線為用戶提供一個全面的，可伸縮的GIS平臺，ArcObjects包括了足量的可編程組件，從粗粒度的對象到細粒度的對象（比如與現狀ArcMap文檔交互的地圖對象），涉及面極廣，這些對象為開發者集成了全面的GIS功能。

（一）ArcInfo主要模塊：ArcCatalog、ArcMap、Arc-Toolbox

1.Arccatalog

Arccalog是ArcGIS最常用的應用程序之一，用來管理數據庫設計和地理數據的存儲，不但能有助GIS數據管理人員維護GIS屬性數據和空間數據，還能使普通用戶快速瀏覽數據庫。

2.ArcMap

是集空間數據編輯、顯示、統計、分析、查詢、打印和制圖等功能。

3.ArcToolbox

是用于空間數據疊加處理、格式轉換、坐標轉換、生成緩沖區等的集成性工具箱。

（二）ArcGIS的數據結構

（1）矢量數據結構是通過記錄空間實體坐標及其關系來表達空間對象的幾何位置，盡可能精確地表現為點、線、面等空間實體。

（2）柵格數據結構是基于柵格模型的數據結構，是指以規則的陣列來表示空間地物的數據組織形式，將空間分割成有規則的柵格單元，在各個柵格單元上給出相應的屬性值或量值。

（三）ArcGIS的坐標系統

投影坐標系（平面直角坐標系）和地理空間坐標系。

二、建庫設計方案

城鎮地籍數據庫是以實時、準確的城鎮地籍現狀數據為依據，科學的制定的數據庫，包括空間數據和屬性數據兩種類型，城鎮地籍數據庫包括基礎地理要素、土地權屬要素、基本農田要素、土地利用要素、柵格要素以及其他要素等。

（一）主體數據庫內容

（1）基礎地理信息數據包括控制點、房屋、等高線、行政區劃等；

（2）土地權屬數據包括宗地、界址點、界址線等；

（3）土地利用數據包括地類圖斑、線狀地物、地類界線等；

（4）柵格數據包括DOM、DEM、DRG和其他柵格數據；

（5）元數據包括矢量數據元數據、DOM元數據、DEM元數據等；

（6）掃描文件、報告文本、表格等其他數據。

（二）基本要求

（1）數學基礎：采用第二次全國土地調查規定的坐標系統和高程基準。

（2）數據交換格式：按《城鎮地籍數據庫標準》規定的數據格式。

（3）數據組織：橫向數據要組織成邏輯上無縫的一個整體；縱向上各種數據通過空間坐標定位，互相疊加和套合；在物理存儲上可以把連續的實體分離到不同的存儲單元和存儲空間中進行存儲。

（三）建庫流程

三、數據庫建設步驟

（一）建庫前的準備工作

建庫的前期準備工作主要包括圖形結構完善、相關屬性完善和影像文件的掃描。建庫工作包括圖形格式轉換、圖形拓撲檢查與修改、屬性數據入庫、檢核庫體、修改完善等內容。

（二）數據格式轉換

格式轉換主要是利用CASS提供的轉換功能將CAD文件格式轉換為帶有屬性信息的shp文件格式。

（1）CAD圖準備：對CAD圖形要素表達的信息，要求圖面整潔、層次分明，一定要刪除冗余的圖層、碎片、碎線等信息。針對屬性數據參數層次不齊的問題，應對照注記層信息，重點添加完善宗地實體、房屋的屬性信息，并執行拓撲檢查。

（2）轉換shp格式：將配置好的INDEX.INI和ATTRIBUTE.DEF文件覆蓋在CASS安裝目錄下，此文件是參考基礎地理信息分類并根據《城鎮地籍數據庫標準》配置的，定義了數據的結構、層次以及包含語義，例如房屋的屬性結構描述就包含了房屋名稱、房屋層數、房屋結構等必要信息，宗地的屬性結構描述則包含了地籍號、通信地址等，它們都是數據庫的重要組成部分，利用CASS軟件導出宗地的屬性數據，利用CASS二調版軟件導出宗地的空間數據、房屋的空間數據、屬性及其他地形類數據。利用ArcMap將CLKZD_D.shp文件打開，利用ArcMap的要素字段添加工具增添X、Y80坐標屬性字段和屬性值。

（三）ArcGIS數據庫的建立

1.街坊數據入庫

在CMS中逐個建立街坊數據庫，步驟為：設置數據庫-選擇創建數據庫-選擇數據庫類型-選擇保存路徑-創建工作庫、選擇相應的投影坐標系、范圍和數學基礎。

2.圖形數據入庫

shp文件導入：根據數據庫的屬性字段和CAD導出的shp屬性字段的一一映射關系，設置好映射并保存，然后將上述數據轉換得到的shp文件在CMS中利用批量導入工具導入。

3.屬性數據入庫

將Excel中的屬性數據導入到數據庫中，根據地籍號的順序進行排序。在CMS里面建好mdb格式的數據庫后，用Microsoft Access打開，將《城鎮地籍數據庫標準》要求的宗地屬性表中的必填字段的屬性填入其中，并進行添加和修改完善宗地屬性。宗地屬性完善后，還要將地籍檔案資料逐一掃描，再全部按宗地復制到數據庫文件中，實現空間數據與檔案影像數據的關聯。

四、數據質量控制

地形地籍數據庫的質量控制問題是關系到數據建設的關鍵問題，主要包含空間數據精度、屬性完善性、拓撲規則一致等問題。質量控制主要從源頭做起，一方面要把握好DWG源文件的質量，另一方面GIS的數據質量控制又可從其兩種不同的數據類型入手，在此基礎上，數據庫的質量控制也就相對簡單很多。

（1）數據具有嚴格的拓撲結構，嚴格執行拓撲規則檢查，做到自身不重疊、地物不丟失，是凡地物交接的地方都必須用拓撲編輯修改檢查。

（2）所有數據層的點、線、面的屬性結構合理；屬性輸入正確，特別是屬性信息必須與源資料信息一致，此處參照注記信息，且關鍵屬性的取值不得為空。

（3）經過轉換或拼接后的所有數據必須分層，保證內容齊全且分層正確。

（4）所有數據的存儲格式和命名方法內容完整，符合《城鎮地籍數據庫建設規范》和《城鎮地籍數據庫標準》要求。

五、結語

基于ArcGIS的城鎮地籍數據庫的建立和應用在當前還是一個比較新的研究領域，他是把圖形學和空間數據庫以及數據挖掘等技術結合起來的一種新興的技術。文章提出了一種能夠滿足規范和標準要求的城鎮地籍數據庫的建設方法，期待能更加科學合理地為城鎮地籍信息管理服務。

參考文獻

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[4] 劉杰，王利利.城鎮地籍數據庫建庫方法探討[J].城市勘測，2010，6（01）：49-51.

作者簡介：毛寧利（1975.02- ），女，工程師，研究方向：地圖制圖、地質測繪。