vlisp地块自动分割算法在土地确权中的应用研究

葛俊涛，高彦涛，贾复生，耿艳辉

（1.河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，河南 郑州 450006；2.河南省天空地遥感智能监测工程技术研究中心，河南 郑州 450006；3.河南省自然资源天空地遥感智能监测研究科技创新中心，河南 郑州 450006）

土地确权工作中，很多针对确权工作的建库软件应运而生，但多数测量工作人员还是习惯用CAD或者南方CASS软件，根据数字测图的方法绘制地块和填写地块属性。在CAD中将外业采集获得的数据进行预处理后，导入国土资源等其他农经权建库软件。然而数字测图正常流程在清晰度高的基础上矢量化绘制出地块，键入承包方姓名和合同面积工作时，存在大量重复繁琐的步骤，耗费大量的人力、物力、财力，在地块勾绘、承包方姓名以及合同面积填写方面的工作效率也有待提高[1-8]。

1 土地确权工作数学基础与调查任务

1.1 土地确权内容

根据GB/T1.1-2009要求，农村土地承包经营权确权采用2000国家大地坐标系，1985国家高程基准，调查比例尺为1:2 000选择高斯-克吕格投影，采用标准3°分带平面直角坐标系统。采用航测图解和R TKGPS实测相结合的方式，辅以农户调研，对农村土地各类权属界线全部现场调查指界。由内业人员在GIS平台上绘制权属线，标注地块编号和权属，记录土地所有权权利人、界线的类型、位置、范围、历史沿革及权属争议等情况，调查清楚承包方土地承包经营权权属信息等问题，查清承包地块名称、面积、四至、空间位置以及土地用途等信息[5]，并在重要界址点埋设界桩，将权属矢量线划数据叠加到工作底图上，形成地籍正射影像图；再将权属信息导入地理数据库，最终完成地块地籍权属的确定，有效提升了地籍登记管理的效率，为巩固我国农村土地基本经营制度提供了强有力的技术支持[9]。

1.2 数字测图技术在土地确权中的应用

数字测图技术分为两个步骤，第一步，外业数据采集：主要利用全站仪采集数据，电子手簿记录，同时人工绘制标注测点点号的草图，到室内将测量数据直接由记录器传输到计算机中，再由人工按草图编辑图形文件[10]。由于外业基本都是空旷地域的农田开展，并无高大树木遮挡屏蔽，可用GPS-RTK进行外业采集代替全站仪，工作效率髙、定位精度高、全天候作业。只要满足基本工作条件，在一定的作业半径范围内的平面精度和高程精度都能达到厘米级[1]。在保证外业采集的点位数据精度达到农业部规定的误差要求（如表1所示）情况下，才能进行下一步工作。

表1 农经权实测法点位精度

普通地区的精度达到二级以上；特殊地区精度达到三级以上。第二步，内业数据处理。将外业采集的每一个地块的界址点坐标，通过“展点号”在南方CASS绘图系统中显示。将单个地块的界址点勾绘成闭合的图形，在地块质心位置标注承包方姓和合同面积（如图1所示）。

图1 地块绘制示意图

地块绘制完成后，为了能够导入其他农经权建库软件，还需将数据进一步处理，即界址点放到JZD图层；图形放置到JZX图层；承包方姓名放置到CBFXM图层；合同面积放置到HTMJ图层；图元分层放置以便转入其他建库软件时查找（如表2）。

表2 数据图元分层

在实际的绘图过程中，绘制界址线和键入地块属性信息是一个重复繁琐的过程，本文将主要研究运用VLISP进行程序设计，开发出CAD插件，从而实现高效绘制承包地块和键入承包方姓名以及合同面积，以解决重复繁琐的工作步骤。

2 vlisp地块自动分割算法的程序设计

2.1 LISP语言

AutoCAD是使用非常广泛的计算机辅助设计绘图软件，但大量的重复性工作又使得工程设计制图繁琐。用Visual LISP则可以很好地解决这一问题，在编程过程中，CAD系统提供软件的界面、环境、核心算法、数据库及设计需要相关的、较专业的支持软件，而在工程测量中CAD计算导线，不能达到导线、展点、图形一次性完成，不利于需用其他软件来辅助完成，这样不仅费时费力，而且也增加了出错的可能性。Visual LISP可以直接调用执行AutoCAD所有命令，是强化AutoCAD的程序语言[12]。

2.2 程序流程

本文的程序算法是根据多边形固定一边的方法设计，执行本文程序时首先将要处理的大地块轮廓勾绘完成，然后在程序中导入承包方姓名和合同面积，程序会根据读取的大地块面积进行差额分配，将面积差额按比例分配到各承包方面积中，将集体大地块分割成承包户二轮承包的承包地块，最后导入承包方的姓名和合同面积标注在分割完成的地块的质心处，并自动将数据分图层放置，如图2所示。

图2 程序流程图

如图3所示，将A1D1作为固定的地块的一边，读取要分割地块长边和短边夹角，根据要分出的合同面积Sh，运用梯形的面积计算公式和三角函数进行推导可得分割宽度H，计算公式如下：

图3 地块分割示意图

捕捉固定边的中点为起点，根据求得的分割宽度H，绘制出分割线，运用“boundary”命令进行构面，分割出二轮承包地块，将多余的构面线删减，得到封闭的承包方地块，将承包方姓名和合同面积标注在封闭面域的质心处，并分图层放置。

3 vlisp地块自动分割算法的程序实现

3.1 实例验证

将目标村的影像底图导入到CAD中，将界线清晰的集体大地块勾绘出来，如图4所示，将项目前期搜集的承包方信息表整理后在Excel中编辑，保存成csv格式，或保存成txt格式，数据用逗号或者空格分开，导入小程序，实验数据如表3所示。

表3 测试数据

图4 待分割地块

绘制地块草图的目的是为了将集体大地块分割成承包户二轮承包的地块。

标注承包方姓名和合同面积时，该程序可直接允许Excel表格中编辑完成的承包方姓名和合同面积粘贴在对话框中，执行后承包姓名和合同面积标注在承包户小地块的中心位置。

点击执行，如图5所示。根据南方CASS命令行的提示进行操作，即可一键绘出地块草图，如图6所示。

图5 程序界面

图6 分割结果

3.2 野外数据采集和界址点矫正

运用小程序将草图勾绘完成后，进行数字测图的第一阶段和第二阶段，将用GPS-RTK采集获得上述承包方地块的界址点勾绘到草图中，依次检查草图地块界址点和实测点的偏差，如发现偏差，仅需将对象捕捉开启，拖动小地块公共节点与实测点重合即可。

4 结语

绘制地块及其属性工作是农经权内业数据处理的繁琐任务之一，承包地块及其属性信息绘制具有大批量、同步骤等特性，针对这种情况，利用vlisp开发CAD插件，用于农经权批量绘制地块及权属信息赋值。这种方法已经在河南省周口市淮阳县大连乡的农村土地承包经营权登记颁证工作中使用，结果表明：自动分割插件在农经权工作中提高效率、节省了大量的人力、物力，在地块勾绘、承包方姓名以及合同面积填写方面的工作效率有了显著的提高。