一种利用FME及地块四至信息对界址线类别批量赋值的方法

涂梨平，龚良雄，曹庆安

(江西核工业测绘院,江西 南昌 330038)

一种利用FME及地块四至信息对界址线类别批量赋值的方法

涂梨平，龚良雄，曹庆安

(江西核工业测绘院,江西 南昌 330038)

在农村土地承包经营权确权登记过程中，需要利用已有的地块四至信息对界址线类别进行赋值，但大多数数据入库软件是通过人工判读界址线类别，然后手动输入到界址线属性表当中的，不仅工作量巨大，且不可避免会造成输入错误。本文利用FME WorkBench2015软件，首先提取了每宗地块的东、南、西、北4个方向的权属线，然后分析了权属线与地块界址线之间的空间拓扑关系，以便对界址线类别进行批量赋值；通过在实际生产项目中的应用，证明了本文所采用的方法是可行的、实用的、有效的。

农村土地承包经营权；地块四至；界址线；FME；拓扑关系

1 概 述

农村土地承包经营权指的是农村集体经济组织成员或农村集体经济组织以外的单位或个人依法对其承包经营的集体所有或国家所有由农民集体使用的农村土地享有占有、使用和收益的权利[1]。开展农村土地承包经营权确权登记工作，实现对土地承包合同、登记簿和权属证书管理的信息化，加强土地承包经营权确权登记颁证成果的应用，方便群众查询，利于服务管理，可更好地服务于现代农业和新农村建设[2]。对土地承包经营权的确权颁证确保了农户的合法权益，促进了土地流转，为全面落实十八大“发挥市场在资源配置中的决定性作用”提供了基础性支撑[3]。宗地四至是指一宗地4个方位与相邻土地的交接界线，一般填写四邻的土地所有者或使用单位和个人的名称，特殊情况下填写沟渠、道路、行数等属性信息。界址线指的是承包地块的边界线，根据中华人民共和国《农村土地承包经营权确权登记数据库规范》，需要对每宗地块的界址线属性结构描述表(见表1、表2)进行赋值。针对此问题，本文提出了利用FME及地块四至信息对界址线类别批量赋值的方法。

除界址线类别字段之外，其他字段信息可以通过上海飞未信息技术有限公司所研发的51建库软件自动赋值，但该软件未能正确处理界址线类别字段，且软件将该字段统一赋值为01，显然结果是不正确的。在农村土地确权项目中地块数量少则几万，多则几十万，界址线类别若依靠人工判读、逐条输入，虽然数据的准确性能得到一定程度的保证，但工作量会非常巨大。

表1 界址线属性结构

表2 界址线类别代码

因此，本文以贵州省黔东南苗族侗族自治州剑河县农村土地承包经营权确权登记项目为例，研究基于FME及地块四至信息对界址线类别批量赋值的方法。该方法已经应用到所有笔者所在单位承担的农村土地承包经营权确权登记项目中，并且取得了一定的成果。

2 FME简介

FME(feature manipulate engine)是一套完整的访问空间数据的解决方案，可用于读写、存储和转换各种空间数据[4]。它能实现各类GIS及CAD格式的数据间相互转换，以FME为中心实现了超过100种GIS及CAD空间数据格式如DWG、DXF、DGN、ArcInfo Corvage、Shape File、ArcSDE、Oracle SDO等的相互转换；它可以独立地直接浏览各种格式的空间数据，并同时浏览图形、属性和坐标数据；它提供为数据转换进行自定义的图形化界面，能够可视化定义从原始数据到目标数据的图形与属性的对应关系；它可以将数据转换与丰富的GIS数据处理功能结合在一起，如坐标系统转换、叠加分析、相交运算、构造闭合多边形、属性合并等；它提供了FME Plug-in Builder API、FME Object API等应用程序接口，用户可以为FME扩展新的数据格式，通过这些接口将FME嵌入到自己的应用系统中,实现方便的应用集成；它支持海量数据处理，大型的数据转换通过编写脚本及批处理模式高效运行，即使输入数据多达数千个甚至上万个文件。李逵[5]通过利用FME转换系统，提出了一套完善的由原始CAD成果数据转换到GIS建库标准数据的解决方案，并有效地应用到实际的数据库建设项目中。杨娜娜等[6]提出了一套较为完善的CAD规划成果数据GIS建库的方案和技术实现流程，最终完成了CAD数据到GIS数据的无缝转换，真正解决了异构数据同化的问题。薄伟伟等[7]提出了一种CAD数据向GIS数据的转换方案，该转换方案能够避免CAD数据向GIS数据转换中的信息丢失，提高了数据转换的效率和准确性。李瑞霞等[8]以FME为转换平台，构建了基于语义转换的GIS到CAD数据的“无损”转换模型。

通过在FME Workbench2015软件中定制数据处理流程模块，只需要读取待处理的数据，就能够可视化地提取原始地块四至信息至界址线类别中。整个数据处理流程模块如图1所示。

3 界址线类别批量赋值的实现

3.1 技术原理

本文具体利用地理信息系统的空间拓扑关系分析及叠置分析原理，首先提取每宗地块的东、南、西、北4个方向的权属线，通过判断界址线与4个方向权属线的空间拓扑关系，结合地块四至信息对界址线类别进行批量赋值。GIS中空间关系主要包含方向关系、拓扑关系和度量关系。其中，拓扑关系是最基本也是最重要的关系，在GIS空间推理与应用中占有重要的地位[9-10]，它描述的是自然界地理对象的空间位置关系，即基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系[11]。拓扑关系的判定是地理信息系统中进行空间查询、空间分析、空间推理等操作的基础[12]。叠置分析是地理信息系统中用来提取空间隐含信息的方法之一，它将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性[13]。根据操作要素的不同，叠置分析可分为点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加；根据操作形式的不同，叠置分析可分为图层擦除、识别叠加、交集操作、对称区别、图层合并、修正更新和空间联合[14]。

图1 数据处理流程模块

3.2 技术流程

本文首先利用FME的BoundsExtractor转换器获取每宗地块的最小外接矩形，利用Chopper转换器提取地块所有节点；然后利用CoordinateExtractor、AttributeCreator、Counter、Sorter、Tester等转换器计算与外接矩形4个角最近的4个坐标点；再利用FeatureMerger、Tester、Sorter、PointConnector转换器将位于4个坐标点之间所有的节点依次连接，得到地块东、南、西、北4个方向上的权属线，利用LineOnAreaOverlayer转换器过滤掉地块之间共用界址线；最后利用SpatialRelator、Tester、AttributeCreator转换器对界址线类别批量赋值。其中，LineOnAreaOverlayer、SpatialRelator转换器参数设置如图2、图3所示。总体技术流程如图4所示。

图2 LineOnAreaOverlayer转换器参数设置

在地块4个方向权属线提取子流程中具体以地块数据中地块A为例说明，如图5所示。首先获取地块A的最小外接矩形；然后提取地块A的所有节点；再计算出节点中与外接矩形4个角最近的点；最后依次可以得到地块A4个方向上的权属线。

图3 SpatialRelator转换器参数设置

图4 界址线类别批量赋值技术流程

图5 地块4个方向权属线提取

由于不同地块之间可能存在共用的界址线，因此处理时应把共有的界址线提取出来，地块共用界址线的类别必为田埂，因此可对它们进行统一赋值，最后将非共用界址线与地块4个方向权属线进行空间拓扑关系分析。如某界址线与地块北方向的权属线存在包含、等于、重叠、里面关系时，界址线的_related_candidates属性值大于1，该界址线类别与地块北至信息相对应，相应的可以对该界址线类别进行赋值。若界址线与地块北方向的权属线不存在包含、等于、重叠、里面关系时，界址线的_related_candidates属性值为0，因此可以利用Tester转换器过滤出不与地块北方向的权属线相对应的界址线，再与地块东方向的权属线进行拓扑关系分析；若界址线的_related_candidates属性值大于1，该界址线类别与地块东至信息相对应，相应的可以对该界址线类别进行赋值，利用Tester转换器过滤出不与地块东方向的权属线相对应的界址线，再次与地块南方向的权属线进行拓扑关系分析，直至所有的界址线与地块4个方向的权属线完成拓扑关系分析为止。

通过提取地块4个方向的权属线、过滤地块共用界址线、4个方向的权属线和非共用界址线的拓扑空间关系分析，可对地块的界址线类别进行统一赋值，最终的输出成果如图6所示。在输出成果中，界址线类别(JZXLB)字段的值不再统设为01，该字段会根据界址线与地块某方向的权属线相对应原则进行属性赋值。若该界址线与地块北方向的全属性存在包含、等于、重叠、里面关系时，则该界址线与地块北方向的权属线相对应，利用AttributeCreator转换器可将字段的属性值与地块四至信息中的地块北至相对应。以界址线与地块北方向的权属线相对应为例，AttributeCreator转换器参数条件定义如图7所示。

图6 最终输出成果

图7 AttributeCreator转换器参数条件定义

4 结 语

在实际的数据生产过程中，大多数情况下都需要借助专业的GIS软件，以生产符合国家规范要求的数据。然而由于软件设计和研发的原因，在某些情况下专业GIS软件所处理的数据不能完全满足国家规范要求，如笔者所在单位采购的51建库软件，对界址线类别不能根据实际地块四至信息赋值，只能统一赋值为01。针对此类问题，可以在51建库软件平台上进行二次开发，但二次开发有以下几个弊端：①需要开发人员对特定平台的接口掌握学习，耗时长；②软件平台进行升级时，一旦数据格式或接口改变，二次开发成果可能不适用于新平台；③专业GIS软件众多，如ArcGIS、MapGIS、SuperMap等，不同生产项目所使用的GIS软件也不同，这就需要研发人员的二次开发能力不局限于特定GIS软件平台。FME以其对各类数据格式的广泛支持及多个函数模块自由组合的特点，已经被广泛地应用于GIS的生产过程中，既可以分阶段完成数据的提取、转换、编辑、集成、拓扑检查及发布共享，还可以作为整套方案的定制工具[15],解决开发中存在的一系列问题。本文以贵州省黔东南苗族侗族自治州剑河县农村土地承包经营权确权登记项目为例，证明了本文基于FME及地块四至信息对界址线类别批量赋值方法的可行性、实用性、有效性，能将该方法应用于所有其所承接的农村土地承包经营权确权登记项目中，并且能在实际项目中提高数据的生产效率。

[1] 张耀广. 农村土地承包经营权登记确权工作探讨[J]. 商品与质量, 2016(1)：21-23.

[2] 乔国娟. 如何做好农村土地承包经营权确权登记颁证工作[J]. 吉林农业, 2015(5):76-76.

[3] 郑晓华. 农村土地承包经营权确权登记颁证项目应用[J]. 测绘通报, 2015(9):139-140.

[4] 熊登亮, 贵仁义, 赵俊三，等. 基于FME的空间数据处理实现[J]. 测绘, 2007, 30(3):118-121.

[5] 李逵. FME在基础地理信息数据库建设中的应用研究[J]. 测绘通报, 2016(3):115-117.

[6] 杨娜娜, 张新长, 黄健锋. CAD规划成果数据GIS建库的技术与研究[J]. 测绘通报, 2015(6):44-48.

[7] 薄伟伟, 丁俊杰, 王爱萍. CAD数据向GIS数据的转换方法[J]. 地理空间信息, 2013, 11(6):94-95.

[8] 李瑞霞, 杨敏, 邓喀中. 基于FME的GIS到CAD数据“无损”转换[J]. 测绘通报, 2009(5):55-59.

[9] ZHAN F B. Approximate Analysis of Binary Topological Relations Between Geographic Regions with Indeterminate Boundaries[J]. Soft Computing, 1998, 2(2):28-34.

[10] 陈军, 赵仁亮. GIS空间关系的基本问题与研究进展[J]. 测绘学报, 1999,28(2):95-102.

[11] 邱洪钢. ArcGIS Engine地理信息系统开发从入门到精通[M]. 北京：人民邮电出版社, 2013.

[12] 郭庆胜, 杜晓初. 模糊面元素空间拓扑关系抽象化方法研究[J]. 测绘学报, 2004, 33(4):307-310.

[13] 沈意浪. 基于GIS空间叠置分析的城市择房研究[J]. 数字技术与应用, 2012(4):62-62.

[14] 邬伦, 刘瑜, 张晶，等. 地理信息系统——原理方法和应用[M]. 北京:科学出版社, 2002：47-72.

[15] 夏兴东, 陈娟红. FME 在数据转换中的应用[J]. 现代测绘, 2011, 34(3):62-63.

A Batch Assignment Method of Category of Boundary Line Based on FME and Information of Relative Location of Adjoining Parcels

TU Liping,GONG Liangxiong,CAO Qing’an

(Jiangxi Nuclear Surveying and Mapping Institute, Nanchang 330038, China)

In the process of registration of rural land contractual management right, it is necessary to use the existing information of relative location of adjoining parcels to assign the category of boundary line. But most of the data storage software is operated by manual interpretation of the category of boundary line, and then manually entered the category of boundary line into the boundary line attribute table. Manual operation is not only a huge workload, but also inevitably lead to input errors. This paper takes advantage of FME WorkBench 2015 software. Firstly, it extracts the ownership lines of the east, south, west and north of each parcel, and then analyzes the spatial topological relations between the ownership lines and the boundary line of parcel, in order to carry on the batch assignment to the boundary line type. Through the application in the actual production project, it is proved that this method is feasible, practical and effective.

right of rural land contractual management; relative location of adjoining parcels; boundary line; FME; topological relations

涂梨平，龚良雄，曹庆安.一种利用FME及地块四至信息对界址线类别批量赋值的方法[J].测绘通报，2017(5)：105-109.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0165.

2016-10-24

涂梨平(1981—)，女，硕士，高级工程师，从事测绘、地理信息、遥感工作。E-mail：tlp816@qq.com

P23

A

0494-0911(2017)05-0105-05