基于ArcGIS的基准地价评估工作底图自动化编制研究

金盈盈 刘军利 查 涛 邓 俊 黄泰儒

(江西师范大学城市建设学院，江西 南昌 330000)

一、基准地价评估工作底图自动化编制的问题

基准地价评估是地籍管理的日常工作之一，为科学管理土地、合理利用城镇土地提供依据，是保障国家土地所有权在经济上的实现及利用经济手段强化土地资产管理的重要手段。城镇土地定级估价工作底图是进行土地定级估价工作的必要基础图件，是反映要素相对空间位置和名称的基础图。主要表示各级行政中心，主要行政单位，主要道路名称，路网信息，自然湖泊草原的位置，名称。其次是基准评估点、线设施因素，包括大型商服中心设施，银行，教育医疗机构等位置名称。

基准地价工作底图是进行定级的基础材料，通常在做项目时由技术单位承担完成，工作底图主要包括点、线、面三种数据信息，点和线的数据收集是比较繁琐的，点的采集可以通过直接在ArcGIS上面添加，但要求位置精确到所需要采集的点，如某个中学或者医院，这样做只能一个一个点去添加，工作量大且容易出错。线文件基本上就是道路问题，道路确切地说是一个面状数据，只是在要求不严格的情况下可以以线代替，绘制道路比采集点更为麻烦，主要在于道路是需要一条一条手动画的，并且要保证拓扑关系的正确。无论是添加点还是画道路，必须事先在ArcGIS里面导入评估对象所在地区的地图。数字化工作底图的选取和绘制、因素因子分布图的获取和数字化编辑、样点数据输入和处理等，工作量极大，而我国城镇基准地价评估工作的工期普遍较短，因此工作强度极大，且在边界提取和边界线追踪过程中会因人为判断导致误差。很容易出现造成处理结果的错误。

二、基于ArcGIS与百度地图API研究实现的功能

针对这些存在的问题，本文深入研究了基于ArcGIS的道路智能提取方法实现与百度地图API的坐标转换系统的设计，以实现 (1)工作底图的自动矢量化绘制，重点研究地价评估区域的道路提取;(2)实现地址输入转化为坐标自动输出的功能:实现将图书馆、学校、公园、文化设施等地址转换为同一坐标系下的坐标的功能。例如输入南昌市政府，可自动输出(28.688135631948，115.86474215425)。最终实现基准地价评估因素点与道路的合并功能。

三、基于ArcGIS的道路智能提取方法实现

通过在线地图的实时获取和ArcGIS软件的栅格数据矢量化的基础方法，实现电子地图道路的智能提取，减轻地价评估过程中作业人员进行栅格数据矢量化的作业强度。ArcScan是ArcGIS所提供的可调用模块之一，具有一定的栅矢一体化的编辑功能。在大批量的矢量化作业中效果尤其明显，可以大量减少后期的处理工作，提高工作效率。

应用ArcScan，可以做到:从栅格地图中提取线状要素的中心线，提高数字化的准确率，高精度的自动完成栅格至矢量数据的转换，从栅格数据直接创建shape文件，使得从栅格上建立新要素变得简单易行。在应用ArcScan进行矢量化是有两种方式可以进行选择，一种是交互式的矢量化 (Rastertracing)，一种是批处理的方式进行矢量化 (Batchvetorization)。在本文研究中，我们只利用批处理方式进行矢量化处理。具体流程如下:

3.1 二值化

栅格地图的二值化是ArcScan矢量化的必要前提条件，所谓的二值化，就是讲栅格数据的符号方案设置两种颜色分类显示。打开灰度化栅格图层的属性 (LayerProperties)，在Symbology页面选择Classfied，并将Classes设置为2，完成栅格数据的二值化后即可将栅格数据添加到ArcMap中。

3.2 栅格数据的地理坐标配准

由于来自在线地图的栅格数据没有空间投影信息，所以数字化之前要先用ArcToolbox中的DefineProjection工具给栅格数据定义空间投影，并用Georeferencing工具进行地理配准，得到具有地理信息的栅格数据。

图4 栅格数据的地理配准

3.3 添加矢量图层

在ArcCatalog中新建一个Geodatabase要素类或者shapefile线状图层用于存放矢量化后的数据。将新创建的要素图层添加到与栅格数据相同的文档中，选择开始编辑，此时ArcScan工具条显示可用 (ArcScan工具只有在栅格数据二值化和矢量数据图层开始编辑的状态下才可使用)。

3.4 矢量化参数设置

矢量化之前可对矢量化的参数进行设置，单击工具条中的Vectorization下拉菜单，选择VectorizationSettings，可以对噪声级别和平滑权重进行设置，以求得到最佳的矢量化结果。

图6 矢量化参数设置

3.5 进行矢量化

设置好参数之后，可以选择工具条下拉菜单中的Show preview预览矢量化的结果，如果效果不好，可以重新调整参数设置，直到达到好的效果，点击下拉菜单中的GenerateFeatures，并选择将矢量数据存储到已经新建的shapefile线图层中，即可得到矢量化后的数据。

图8 栅格数据与矢量化数据对比

四、基于百度地图API的坐标转换系统的设计

百度地图开放其API接口，地图开发者可以使用提供的接口实现所需要的功能，整个过程变得更加简洁，对于地图开发有这极大的意义。传统的地理兴趣点坐标的获取是一个繁杂的过程，需要通过人工方式来获取大量的兴趣点的坐标并记录下来，这样无疑延长了工作周期。因此，为了克服传统工作的弊端，决定基于百度地图API在windows平台上开发这款地理坐标转换系统。

4.1 地理坐标转换系统总体概述

4.2 地理坐标转换系统具体实现

4.2.1. 模块设计

(1)文件读写模块:完成批量获取坐标时对输入文件的读取和对输出文件的输入的功能。(2)网络传输模块:完成软件与服务器之间的数据传输功能。(3)XML解析模块:完成解析服务器所返回的XML数据中的坐标的功能。

4.3 地理坐标转换系统结果展示

4.3.1 单地点查询

(1)输入需要查询坐标的地址

(2)点击获取位置按钮，得到坐标

4.3.2 多地点查询

(1)向文件中输入需要转换坐标的多个地点。(2)在坐标转换软件中选择保存地址的文件。(3)点击批量获取位置按钮，得到的坐标保存在输出文件。

4.3.3 区域信息查询

(1)在坐标转换软件中输入待查询的区域及类别

(2)点击获取区域信息，得到的结果保存在输出文件

五、评估点 (部分)在道路上的添加

根据前面自动输出的地理坐标，表示在提取的道路信息上。通过添加XY数据分别添加评估点数据，包括学校，医院，银行等，效果如下:

［1］李信儒，马超群.我国城镇基准地价评估中存在的主要问题分析 ［ J］.湖南大学学报，2006第20卷第三期:69－73.

［2］汤国安，杨昕等.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程 第2版 ［ M］.北京:科学出版社，2012.

［3］候纯涛，周炳中等.ArcGIS在城市基准地价评估中的应用 ［ J］.技术应用，2011(3):107－109.

［4］杨霞.基于ArcScan自动矢量化方法实现［J］.测绘与空间地理信息，2012第35卷4期:207－209.

［5］张晓贤.地理信息系统中栅格图像矢量化技术研究与实现［D］.长春:长春理工大学，2004.

［6］董敏，孙宝生等.基于ArcGIS的栅格图像自动矢量化的实现新方法 ［J］.西部探矿工程，2011(2):139－142.