基于FME作业区域面积快速求算方法的探讨

张利刚 高雪

作者简介：张利刚，男，河南濮阳人，主要研究方向为航空摄影测量。

摘要： 在房地一体项目中，往往需要求算不规则村庄建设的占地面积;关于此问题，传统的作业方法是手工勾绘村庄范围线，再根据范围线统计占地面积，该方法需大量人力，而且效率较低。针对上述问题，基于FME软件平台编制了作业区域面积求算模板，能够实现数据的批量处理，极大的提高了作业效率，减少了人为工作量。

关键词： FME;房地一体;面积求算

【中图分类号】P208 【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）16-0195-02

0引言

为进一步深化改革农村土地使用制度，协调发展城乡经济，各地级市、县政府要求，加快推进农村宅基地和集体建设用地的确权、登记和颁证工作。当前，房地一体项目正在如火如荼的进行中。房地一体项目的测量、调查的最小单元为“一户或一宗”宅基地。鉴于，大多数村庄的建设都是缺乏事先规划的，这也就导致村庄边界线的不规整性;此种情形，后期村庄整体占地面积统计时往往需要人工手动勾绘村庄占地范围线，再计算面积。一个乡镇约有十几个村庄，一个县大约就有上百个村庄，传统的面积统计方法工作量大、效率低、浪费大量人力，因此，有必要进一步探讨基于不规则地籍图的面积自动统计方法。

1方案设计

FME是加拿大Safe Software公司推出的一款空间数据处理软件，支持100多種GIS数据格式，可以将不同格式的GIS数据按一定规则进行整合、处理和重构。该软件将很多适用性较广的数据处理方法集合成了函数模块儿，这在很大程度上提高了使用效率，使用者可根据需要自由组合各函数模块儿，进而实现数据的高质量、多需求的转换与整合;该软件在GIS数据处理方面一直享有“万能钥匙”的美誉[1，2]。该方案就是基于FME软件平台设计展开的。

作业区域面积求算的源数据为对应区域的地籍图，而地籍图中往往包含居民地、水系、交通、管线、地貌、注记等多个数据层;在面积求算时，主要以村庄最外围的有效矢量数据为基准，不分类别，没有主次;因此为提高计算效率，面积求算精度，应对地籍图源数据进行初步整理，主要包括所有数据归大层和删除村庄周围无效注记两部分。另外，根据项目需要合理的设计模板的功能模块儿，主要包括各村落矢量范围线（shp文件）的输出以及面积的统计。最后，编写模板，成果输出。具体方案设计流程如下图所示。

2方案实施

2.1数据预处理

面积计算的基础为地籍图的矢量数据，但地籍图中往往存在贯穿并延伸到村外的道路和水系，此数据并不能作为求算村庄范围的有效数据，因此应对延伸到村外的部分进行删除;然后，村庄周边的名称注记、性质注记等属性也不是有效数据，预处理时应删除;以上处理均为提高面积求算的精度。最后，将整理完成的有效矢量数据归为大层，以提高后期软件的计算效率。

2.2模板编写

FME提供了多种格式的数据读/写、类型函数、参数发布等功能，可以实现数据的批处理功能[3-5]。此处仅以读入和输出的均是CAD文件为例进行模板的编写，具体如图2所示。

将矢量数据离散成点;

利用Chopper函数，将Maximum Vertices参数值设置为1，将所有输入的矢量数据离散为点。

求点状数据的外接多边形;

将经离散后的点数据文件输入到HullAccumulator函数中，绘制点云数据的外接多边形，其中Hull type设置为Convave（凹多边形），参数值Alpha Value根据求算面积精度设置，值愈大，点云周边数据取舍愈大，面积计算精度愈低。

将外接多边形数据打散为SHP数据;

HullAccumulator函数直接输出的多边形数据为共享符号，不利于后续的面积计算，因此采用Deaggregator函数将输入的共享符号转换为SHP数据。

求算SHP数据的面积值并进行标注;

此过程主要包含两部分，SHP数据的面积统计和面积值的标注。面积计算时采用AreaCalculator函数，主要计算的是平面面积，所以参数设置的类型项（Type）设置为平面面积（Plane Area）。然后，采用LabelPointReplacer函数将计算出的面积值标注在对应的SHP图形中，函数参数设置时，Label项选择标注对象即面积字段，Label Height进行标注字大的设置。

成果输出;

将生成转换后的村庄范围SHP数据和面积统计数据以CAD格式进行数据输出。

3实例分析

现以浙江省某县的房地一体项目为例进行试验分析。该县有近20个乡镇，选取其中一个乡镇，该镇有12个村庄，这些村庄相对独立，范围极不规则。具体试验步骤如下：

对基础数据进行预处理，主要检查删除村庄周边的无效数据（包括村外的各种属性注记和延伸到村外的道路和沟渠）;

对模板各项参数进行设置，并读入整理好的数据;

执行模板函数流，进行数据处理;

将输出的CAD数据与原地籍图进行套合，检查成果质量;

手动勾绘村庄边界，计算面积值，并与模板自动计算的面积值进行比较分析。

生成的村庄范围SHP文件套合检查如图3所示。

上图中外围红线为模板自动生成的村庄范围线，红线内部为原始地籍图数据。

自动生成村庄SHP文件面积值与人为手工勾绘面积值比较分析如下表1所示：

上表中，手工勾绘面积值与模板自动生成面积值的最大较差为0.004km2，最小较差为0.001km2，分析其原因，主要在于模板中Alpha Value参数值设定，设定值较大时，面积统计精度较低，但计算效率高;设定值较小时，面积统计精度较高，但会影响计算效率;在实际作业时，要根据使用精度要求，合理设定Alpha Value参数值。

结合图3和表1可知，模板生成SHP范围线与源数据套合良好，统计精度满足要求。

4结论

基于FME软件平台的作业区域面积求算模板能够实现批量数据的自动化处理，极大的减少了人为工作量，提高了作业效率。此外，实际应用中要根据精度需求合理的设置Alpha Value的参数值。

参考文献

[1]张元敏.基于FME的CAD数据批量串线方法研究[J].测绘技术装备，2020（1）：24-28.

[2]赵云，杜向前.基于FME和ArcEngine的地理省情地表覆盖变化信息获取[J].测绘技术装备，2020（2）：43-46.

[3]加拿大Safe Software Inc FME中国代理.FME技术白皮书[Z].北京世纪安图数码科技发展有限责任公司，2000.

[4]FME用户技术培训教程[Z].北京世纪安图数码科技发展有限责任公司，2012.

[5]任俊儒.FME在GIS数据处理中的应用[J].测绘与空间地理信息，2018（11）：55-56.