基于规则库技术的联合测绘数据处理方法

吴小龙，李旺民*，李自然，丁建勋，马德富

（1. 珠海市测绘院，广东 珠海 519000）

为贯彻落实党中央、国务院关于深化“放管服”改革和优化营商环境的部署要求，广东省全面开展工程建设项目审批制度改革，实行联合测绘，针对房屋建筑和城市基础设施等工程建设项目，在竣工验收阶段涉及的规划条件核实测量、人防工程竣工验收测量和不动产测量，实行一次委托、联合测绘、成果共享[1-4]。然而，上述3 种测量所依据的规范、数据标准、图元表达方式和面积计算方法等存在较大差异，特别是大型综合体建筑，其内部设施数量和类型众多，图元非常复杂，涉及大量的共有建筑面积分摊，联合测绘难度较大。传统的作业模式是首先分别绘制图元，再按照不同的计算规则计算得到各项业务的技术经济指标，最后分别编制成果。该方式效率低下、易出错，数据关联性差，业务数据不能实现相互印证，不利于后续的数据分析与共享应用。因此，在充分研究珠海联合测绘各项业务特点的基础上，本文提出了一种基于规则库技术的联合测绘数据处理方法，可有效提升联合测绘的生产效率。

1 联合测绘的技术特点

珠海联合测绘在竣工验收阶段涉及规划条件核实测量、人防工程竣工验收测量和不动产测量3 项业务，它们的技术要求差异较大。

规划条件核实测量的主要工作内容是测算建筑工程规划技术经济指标和对比现状与规划许可。规划技术经济指标的测算方法与城市规划建设各时期的管理政策息息相关，具有明显的时效性与区域性特征[5]，截至目前，规划技术经济指标的计算规则多达13种。建筑面积计算依据《建筑工程建筑面积计算规范》；计容面积计算依据多个时期颁布的《珠海市城市规划技术标准与准则》《横琴新区建筑工程规划管理技术标准创新规定》等标准和地方性法规，其数据标准需满足建筑规划管理部门的要求；图元不仅需表达建筑物现状，而且需依据报建审批文件和图件核对现状建筑物的空间布局（包括分层平面布局、竖向布局和空间位置）和内部使用功能。图元应根据改建情况加注相应的内容并统计面积。面积计算存在核增、核减计容建筑面积的情况，需要考虑功能区之间的共有建筑面积分摊。

人防工程竣工验收测量的主要工作内容是依据《人民防空地下室设计规范》和《房产测量规范》测算人防地下室、普通地下室、生产性建筑和非生产性建筑等技术指标，其数据标准需满足人民防空管理部门的要求。图元需表达不同层高建筑部位分界线、普通地下室外围线和人防地下室外围线。人防地下室需划分人防内部的结构面积、使用面积（辅助面积、口部面积、掩蔽面积）、口部外人防专用通道面积、各类战时使用竖井面积等。面积计算与房产面积计算一致，需要考虑功能区之间的共有建筑面积分摊。

不动产测量的主要工作内容是测算房产面积。依据《房产测量规范》测算包括房屋建筑面积、共有建筑面积、产权面积、使用面积等指标，其数据标准需符合《广东省不动产登记数据库标准（试行）》的要求。图元分层、分户表达，面积计算要根据共有建筑面积服务情况进行分摊（如大楼分摊、功能分摊、层内分摊等）。

2 关键技术

由于联合测绘的子业务存在较大技术差异，要实现“一套图元、统一定义、一键输出成果”，需解决数据标准整合、图元快速规整、面积自动计算3 个方面的问题。本文利用EPS 地理信息工作站解决上述难题。

2.1 面向地理实体的GIS模版定制技术

基于国家、省、市相关政策法规以及规范、标准，制订兼顾国标与珠海地方特色的联合测绘标准规范，整合基础地形DLG数据标准，采用GIS模板定制技术设计面向地理对象实体的表达和存储模型，实现和固化数据采集标准，使标准得以高效、准确的执行。以最小图元为基础，为图元赋予唯一的地理实体标识，向上通过唯一逻辑ID 扩展到户、层、逻辑幢、自然幢、许可证（建设工程规划许可证、人防工程报建审批表）、宗地，如图1所示。

图1 联合测绘数据关系模型

2.2 基于规则库的数据处理模型

通常业务处理逻辑被看作一个个过程写进了程序代码中，当某些需求和业务规则发生变化时，必须修改原有代码，这样的维护成本相当高。规则主要由条件和结论两部分组成，条件也称为左端（LHS），结论也称为右端（RHS）。为分析方便，假设系统中有N条规则，每条规则的条件平均有P个模式，工作内存中有M个事实，事实可理解为需要处理的数据对象[6]。

规则匹配，即对每一个规则r，判断当前的事实o是否使LHS(r)=True，若是，则将规则r的实例r(o)加到冲突集中。r(o)是指用数据对象o的值代替规则r的相应参数，即绑定了数据对象o的规则r。规则匹配的一般算法步骤为：①从N条规则中取出一条r；②从M个事实中取出P个事实的一个组合c；③利用c测试LHS(r)，若LHS(r(c))=True，则将LHS(r(c))加入冲突集中；④取出下一个组合c，返回步骤③；⑤取出下一条规则r，返回步骤②。

规则库是最小、最基本单位的规则集合，可根据时间和区域管理政策的发展不断完善。根据联合测绘的技术特点，须从面积拓扑、面积定义与计算、成果图输出等方面定义适应不同时效与区域的规则，采用配置方式来实现业务逻辑，并开发对应的数据处理模型，通过规则匹配实现高效联合测绘数据处理。仅通过定制规则库，无需修改计算模型，即可实现对各种业务逻辑的支持。规则库的定义与集成主要包括面积拓扑规则、面积计算规则和成果输出规则，这些规则均通过逻辑模型进行表达，以二维数据表的形式集成为规则库，规则库统一部署、集中发布[7]。

在面积拓扑方面，因不同业务的图元表达方式不同，需开发专题要素绘制、专题要素切换显示功能，以确保图元的快速规整。根据规则库中预定义的子业务图形拓扑编码，自动过滤，实现不同专题的面积拓扑。

在面积定义与计算方面，基于计算规则库，构建联合测绘面积计算模型，表达式为：

Q=(D,I,P,R,B)

式中，Q为面积指标数据集；D为建筑结构数据集；I为指标项，包括基底面积、规划建筑面积、计容面积、增减计面积、房产套内面积、房产建筑面积、规划分摊面积、房产分摊面积、人防分摊面积、人防建筑面积等；P为结构参数，包括报建时间、区域代码、房产功能类型、规划功能类型、人防功能类型、基底类型、结构层高、结构名称、结构（分摊）类型、投影面积等；R为计算规则，包括条件参数（入口参数，与结构参数对应）、规则参数（出口参数，指标计算系数、系数对应的条文说明、计算函数）；B为结构归属，可通过该参数合并面积图元。

在该模型中D包含多个建筑结构，一个建筑结构对应多个I，一个I又对应多个P，P匹配规则库中的条件参数可得到唯一对应的规则。模型根据录入的结构参数，获得各子项的面积块拓扑，再通过规则匹配调用规则库中各指标项对应的计算函数，即可计算得到联合测绘各子项对应的指标[8-10]。基于规则库的面积定义界面如图2所示。

图2 基于规则库的面积定义

在成果图输出方面，首先需根据联合测绘子项业务的成果图要求，预定义图廓符号；然后在输出成果图前，读取规则库中对应的编码规则，自动对图面要素进行规整，并读取专题属性信息赋值到图廓扩展属性中，结合符号化脚本自动标注图廓信息。同时，匹配EPS与dwg、shp等格式的信息映射关系规则，实现跨平台异构数据信息的无损转换。

3 案例验证

横琴口岸与综合交通枢纽开发工程是在“一国两制”下横琴与澳门基础设施互联互通的标志性项目，是粤澳往来的重要通道，是深化粤港澳合作的重点工程项目，是促进珠海以及珠江口西岸地区发展、粤港澳深度合作的新平台。该项目总投资约为260亿元，总建筑面积约为131万m2，设计日通关量为22.2万人次，年通关量为8 000 万人次，于2020 年竣工，采用传统作业方式已完成联合测绘。为验证本文方法的正确性，选取该项目较复杂的A、B、C区，采用本文方法独立进行数据处理，并与传统方法进行对比分析。结果表明，本文方法的计算结果与传统方法保持一致（细微差异主要为进位误差），而效率约提升了4 倍（表1、2）。同时，本文方法可实现子业务之间数据的相互印证，通过规则切换快速输出不同区域、不同时间节点间的规划技术经济指标，为职能部门提供辅助决策支持。

表1 两种方法计算结果对比/m2

表2 两种方法数据处理效率对比/h

4 结 语

本文提出的基于规则库技术的联合测绘数据处理方法达到了“一套图元、统一定义、一键输出成果”的效果，实现了联合测绘子项业务的紧密关联与相互印证。通过案例验证可知，该方法有效提升了联合测绘的作业效率与成果质量，可为联合测绘工作的开展提供新思路。