农村房地一体数据采集系统设计与实现

孙洪雷 陈超然 龙玲

（1.浙江陆海测绘科技有限公司 浙江温州 325000；2.江西省煤田地质局测绘大队 江西南昌 320000）

1 引言

农村“房地一体”不动产确权登记发证，是实施乡村振兴战略、推动农村制度改革、加快城乡融合发展、推进宅基地“三权分置”改革等工作的基础[1]。通过农村不动产登记,对农村宅基地和集体建设用地使用权以及房屋所有权进行确认和保护,将赋予农民更多的财产权利,为农民增加财产性收入提供产权保障,为农业农村发展奠定基础,为全面实施乡村振兴战略提供支撑[2]。

遵守权属合法、界址清楚、面积准确的原则[3]，在完成集体土地所有权的基础上，完成集体建设用地、宅基地及地上建筑物和构筑物的调查，确定每一宗地的权属，调查清楚地上房屋的结构、产权状况、建房时间等，现场测量房屋边长，计算房屋面积，绘制宗地草图和分成分户草图，最终完成农村房地一体数据库建设。

目前大部分农村房地一体调查都是把地形图打印出来，野外入户调查，现场绘制分层分户图和宗地草图，外业调查完成后，到内业进行数据处理工作。内业数据处理和外业调查是分开进行的，内业人员要耗费大力精力把野外调查的数据进行处理。如果在野外调查过程中，直接把野外调查数据转换成符合内业要求的成果，这将大大减少人力物力的投入，提高工作效率。为了解决这一问题，本文基于ArcGIS Runtime SDK与ArcGIS Server技术设计并开发一套农村房地一体外业数据采集系统。该系统可实时接收激光测距仪测量的数据，自动存储归档房屋照片，并实现矢量数据的修改和属性数据的录入等功能。

2 需求分析

通过分析农村房地一体外业作业流程、内业数据处理及建库等工序，总结出农村房地一体外业数据采集系统需要的功能，主要有数据格式转化、图层管理、矢量编辑、属性编辑及数据采集等功能，主要实现基础数据的加载，全站仪、GPS和激光测距仪等野外采集数据的导入，地籍数据及房屋数据的修改和属性录入，现场房屋照片存储与管理等。

（1）数据格式

农村房地一体原始数据主要包括影像数据（.tif、.jpg）、CAD数据（.DWG）、shapefile格式的矢量数据（.shp）、Personal Geodatabase（个人地理数据库）存储的矢量数据（.mdb）、其他表格数据（.dbf、.xls）等。

（2）图层管理

图层管理实现的功能主要有图层的加载与移除、图层可见性设置、图层的叠加顺序和图层禁用状态等设置。通过图层数据加载模块加载本地文件，图层管理模块检查文件的投影正确性等。

（3）浏览查询

浏览查询是农村房地一体野外数据采集系统最基本的功能，也是属性编辑和矢量编辑的基础。浏览查询功能主要有地图的缩放、平移、锁定、属性查询等。

（4）矢量编辑

矢量编辑功能是野外数据采集系统最重要的功能之一。其主要操作包括对点、线、面要素的绘制（包括屏幕拾取、精确坐标输入及GPS位置输入等多种方式）、修改、删除、布尔运算等功能[4]。由于人类活动一直在进行，地形数据在不断变化，在调查时原始数据存在滞后性，例如房屋拆迁、新建和改建等，导致点状要素、现状要素和面状要素会发生变化，因此在野外作业过程中就需要对发生变化的要素进行修改、新建和删除。具体操作包括点状要素的平移、线状要素的延申与修剪、面状要素的分割合并等。

（5）属性编辑

属性编辑主要包括属性信息修改和添加附件两种操作。为了减少外业人为错误和内业工作量，可在数据准备阶段，参照各省不动产登记数据库标准规范属性表和目标字段，对字段的选值、数值类型以及字段间的逻辑关系等进行约束。添加附件功能主要有两种模式，分别是记录附件的物理存储位置和以二进制流的形式存储在字段中。

（6）数据采集

数据采集功能主要包括矢量数据采集和属性信息采集。矢量数据采集分为手动录入图形信息和导入仪器采集信息等，例如，在房屋调查阶段，激光测距仪测得的房屋边长信息可通过蓝牙传输到平板中。属性信息的采集主要包括宗地权属、四至、房屋权利人、坐落、房屋性质、层数、建房时间、结构、面积等，此外还包括房屋照片。传感器数据多用于外业作业过程中的辅助决策，例如实时反馈设备的方位信息、姿态信息用于导航定位等[5]。

3 系统设计与实现

3.1系统设计

根据需求分析，设计系统界面和功能。主界面是用户使用时间最长，交互操作最频繁的界面，合理的界面设计能带来良好的用户体验，同时提高外业数据采集的效率。系统界面设计参考Ribbon界面的设计思想，把屏幕分为功能区和工作区两个部分，图1是农村房地一体外业数据采集系统主界面设计图。

图1 主界面设计图

功能区主要包括浏览操作组、文件加载操作组、编辑操作组与野外测量操作组，系统结构功能图如图2所示。工作区分为内容展示区域和工具选项区域。内容展示区用于加载和显示地图及地形数据，是人机交互的主要区域；工具选项区域一般显示矢量编辑选项卡和属性编辑选项卡及房屋拍照等工具。矢量编辑选项卡包含常用工具按钮，例如新建、编辑、删除、分割与合并等；属性编辑选项卡用于显示选中该要素的属性信息，在编辑状态下可对属性信息进行添加与修改操作。

图2 功能结构图

3.2系统展示

在数据准备阶段，设置好投影坐标系，导入调查区域的影像数据和地形图数据，调查人员携带激光测距仪和电子平板，即可进行野外调查工作。操作人员打开的系统操作界面如图3所示，作业人员现场调查集体建设用地和宅基地的权属，在平板上绘制宗地线并分配宗地号，在平板上点击房屋边长，利用激光测距仪现场测量房屋边长，结束后软件会自动记录房屋边长并计算房屋面积。同时，现场录入房屋的结构、建成时间、层数等属性信息。最后现场对房屋进行拍照，照片会自动存储在以宗地号命名的文件夹下。

图3 系统操作界面

4 结束语

设计开发的农村房地一体外业数据采集系统，实现了野外数据采集、矢量数据编辑和属性数据录入等功能，可满足农村房地一体外业数据的采集，该系统减少了内业数据处理工序，大大提高了工作效率。