CN110688687A - 一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法。该方法的步骤包括：(1)制作可复垦资源调查数据，并组织制图数据图层；(2)规范制图纸张及图面要素位置，对制图数据进行符号化，然后将制图数据注记表达；(3)确定制图的变量与常量；(4)遍历可复垦资源图斑，获取制图图斑的属性和要素几何信息，然后更新制图的变量和构造制图区域；输出当前制图图斑的复垦资源图，循环该过程完成可复垦资源调查图的批量生成。本发明提供了数据组织、制图模板设计、批量生成制图的一整套技术流程，能够为土地复垦资源图制作提供技术依据和可行性方案。

Description

一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法

技术领域

本发明涉及地理信息可视化表达与地图制图领域，具体涉及一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法。

背景技术

地图是地理信息可视化表达的主要手段，是客观世界的缩影。按照内容可以将地图分为通用地图和专题地图。在实际生产过程中，专题地图被广泛地运用在国土、规划、水利、林业、农业等领域，具有十分重要的科学研究及行业应用价值。

城乡建设用地复垦是在城市化进程中，针对已经荒废、无居住条件的宅基地进行腾退复垦、退宅还耕的改造过程，其目的在于对被破坏、退化的建设用地进行再生利用和系统恢复。城乡建设用地复垦资源图是用于对区域建设用地的复垦区定界及复垦工作指导的专题地图，是城乡建设用地复垦规范工作的重要保障。然而，现阶段我国土地复垦资源领域对于可复垦资源专题图制作相关研究甚少，可复垦资源图斑的制图规范相对较为匮乏。因此，规范化的复垦资源制图规范的制定及可批量化生产制图是当前城乡建设用地复垦工作亟需解决的技术问题。

在土地复垦方面，目前的主要研究内容集中在矿山、煤矿等工业用地的复垦方法及维护，如名称为“一种露天矿节能型专用土地复垦挖掘装置”(申请号：201710230276.2、公开号：CN107035373A)、名称为“一种基于泥浆混合的采煤塌陷地煤矸石充填复垦方法”(申请号：201711031007.X、公开号：CN107905838A)等公开了露天矿区、煤矿塌陷区的具体复垦方法，但未涉及到废弃的城乡建设用地的复垦资源确定及复垦工作。对于专题地图的批量制作方法，目前主要集中在栅格-矢量一体化制图、基于空间数据库等通用类的地图制图研究，如名称为“基于GIS索引数据驱动的规划专题批量制图方法”(申请号：201610338494.3、公开号：CN106055569A)、名称为“一种遥感影像与矢量数据一体化批量制图的方法”(申请号：201310003015.9、公开号：CN103093484A)，均公开了ArcGIS平台下的基于数据索引、栅格-矢量等通用GIS数据的批量制图，且该类批量制图仅从分幅角度实施，未涉及到土地复垦资源图批量制作方法。

发明内容

本发明目的在于针对现有城乡建设用地复垦资源图缺乏具体批量制作方法等问题，提出一种城乡建设用地复垦资源图批量生成方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，该方法包括以下步骤：

(1)制作可复垦资源调查数据，并组织制图数据图层；

(2)规范制图纸张及图面要素位置，根据步骤(1)的制图数据图层对制图数据进行符号化，然后将制图数据注记表达；

(3)确定制图的变量与常量，其中，变量为随着可复垦资源图斑遍历过程而发生变化的要素，常量为在可复垦资源图斑遍历过程中始终保持不变的制图要素；

(4)遍历可复垦资源图斑，针对每一个制图图斑，获取其属性及空间信息，更新制图模板的制图变量及构造制图区域，并输出当前制图图斑的可复垦资源图，循环该过程完成可复垦资源调查图的批量生成。

进一步地，所述步骤(1)中，制作可复垦资源调查数据的具体步骤为：基于土地利用现状数据，提取建设用地图斑；通过空间求交方法，提取符合土地总体规划、土地整治规划类别为农用地的建设用地图斑；通过面积过滤，剔除面积较小的图斑，剩余部分即为城乡建设用地可复垦资源图斑数据。

进一步地，所述步骤(1)中，组织制图数据图层的具体步骤为：按照可复垦资源图斑数据、土地整治规划、土地利用规划、已报备图斑、历年增减挂钩图斑、高分辨率遥感影像的先后顺序组织图层。

进一步地，所述步骤(2)的具体过程如下：

a)规范制图纸张及图面要素位置：针对可复垦资源图斑的空间形态及纸质地图携带实用性，采用标准纸张定义可否复垦资源图斑的尺寸及纵横向；确定地图图面要素的空间布局、几何形态；针对不同图纸尺寸及方向，规定相应尺寸下地图图面要素的位置、形状、字体、颜色、线型；

b)创建制图要素：在制图窗口创建相应的地图要素，并对地图要素赋予一个要素名称，该名称将在批量制图时被程序所唯一识别；

c)制图数据符号化：分别将可复垦资源图斑数据、土地整治规划、土地利用规划、已报备图斑、历年增减挂图斑、高分辨率遥感影像按照先后顺序加载到地图窗口中，按照配色方案进行符号化表达；

d)制图数据注记表达：以分数注记形式标注出可复垦资源图斑编号及面积。

进一步地，所述步骤(3)中，制图的变量包括：图名、比例尺、地块编号、影像时点和四角坐标；制图的常量包括：图廓、符号系统、图例、注记、指北针和坐标系统。

进一步地，所述步骤(4)的具体过程如下：

a)遍历可复垦资源图斑：读取可复垦资源图斑数据，通过迭代器逐个获取复垦资源图斑，提取图斑编号、市县名称、所属乡镇、所属村名、影像时点信息；

b)更新制图变量：将当前遍历到的可复垦资源图斑编号、市县名称、所属乡镇、所属村名、影像时点信息分别更新到图名、比例尺、地块编号、影像时点上；

c)构造制图区域：构造一个与当前窗口尺寸相同的临时面，填充为白色；利用缓冲区算法在当前遍历到的可复垦资源图斑周围生成一个略大的缓冲面；运用空间求差原理，用白色临时面擦除缓冲面，仅保留擦除后带缓冲面形状空洞的白色临时面，以此覆盖在地图窗口，形成当前复垦资源区域的掩模制图区。

d)配置制图参数：设置采样分辨率、颜色模型、输出格式；其中采样分辨率为单位面积像素值，颜色模型支持CMYK和RGB两种模型；输出格式支持RGB和JPG；

e)输出制图：针对逐个遍历可复垦资源图斑，按照制图参数及制图命名规范，将每个可复垦资源对应的资源区域输出。

本发明为土地整治工程提供一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，提出了数据组织、制图模板设计、批量生产制图的一整套技术流程。相比现有技术，本发明设计了城乡建设用地可复垦资源调查图通用模板，创新性地提出了制图常量和变量，并通过采用逐图斑替换制图模板中的制图变量值的方式，实现了城乡建设用地批量生成工作，能够为城乡建设用地复垦资源图的生产工作提供标准化的制图模板和作业流程，极大地降低了我国城乡建设用地复垦工作中的人力成本。

附图说明

图1为本发明资源图批量生成方法的流程示意图。

图2为本发明的可复垦资源图斑数据制作流程示意图。

图3为本发明的可复垦资源图标准模板(A3)示意图。

图4为本发明的可复垦资源图变量与常量分类示意图。

图5为本发明的可复垦资源遍历流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

本实例以Windows7为操作系统环境，Microsoft visual studio 2010为开发环境，C#为开发语言，ArcGIS Objects10.2为二次开发平台；运行环境为ArcGIS10.2软件，批量制图程序编译后以Add-in插件形式嵌入ArcGIS10.2平台上，实现城乡建设用地可复垦资源调查图的批量生成工作。

如图1所示，一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，包括：城乡建设用地可复垦资源调查数据生产与制图数据组织、城乡建设用地可复垦资源调查图规范与制图模板制作、城乡建设用地可复垦资源调查图制图变量与制图常量确定、城乡建设用地可复垦资源图斑遍历与构图、批量制图输出，以下分别说明各个部分的实施步骤。

一、城乡建设用地可复垦资源调查数据制作与制图数据组织，包括以下几个步骤：

步骤1城乡建设用地可复垦资源图斑数据制作。

先利用ArcGIS矢量数据属性选择工具，针对土地利用现状数据，查询类型值为203类别，其查询条件为：【"DLDM"＝'203'】，将查询出来的记录导出为shapefile格式，并命名为建设用地图斑；同样以查询条件【"GZQLXDM"＝'030'OR"GZQLXDM"＝'020'】，针对土地总体规划数据选择类型为限制建设区或者一般农用地的图斑；以查询条件【"XMLX"＝'02'】，针对土地整治规划数据选择项目类型为农用地整治项目的图斑。然后，以上述三种类型数据的查询结果为输入数据，利用ArcGIS软件的【Intersect】工具，求算出三类输入数据的交集部分的图斑，并输出为shapefile格式，命名为可复垦资源图斑；最后，通过属性选择工具按照查询条件【"Shape_Area">＝100】，将面积大于100平方米的图斑选中，并且输出为shapefile文件即可。

步骤2城乡建设用地数据组织。

在ArcMap软件中创建文件型数据库，命名为“XXX县可复垦资源图斑数据库.gdb”，然后依次将步骤1的成果、土地整治规划、土地整治规划、土地利用规划、已报备图斑、历年增减挂钩图斑导入到数据库中。通过ArcMap的数据加载工具，按上述数据顺序由上而下添加到地图窗口中，并加载所在市(县)的高分辨率遥感影像数据。

二、城乡建设用地可复垦资源调查图规范与制图模板制作包括以下几个步骤：

步骤1制图纸张及图面要素位置规范化。

将ArcMap的地图窗口切换至制图模式，首先在【打印设置】中，将当前制图纸张设定为A3(此处以A3纸张制图为例，其他纸张下的模板可以按照比例缩放)。通过【Draw】工具条中的【Rectangle】工具，在制图窗口中按照图3所示的制图图式标准绘制图廓，通过制图图廓将制图区分为标题框、图斑编号框、影像时点框、外图廓框、内图廓框五个区域，其中标题框位于图纸最顶端，图斑编号框和影像时点框并排在标题框下方，外图廓框是制图主体区域，位于中下部位，包含了四角坐标，内图廓则位于外图廓内部，图廓颜色为黑色，线宽默认为1磅。

步骤2制图要素创建。

在步骤1设计好的规范图廓内，通过【插入】工具分别插入【Title】、【Legend】、【Text】、【Scale Text】工具，分别插入图名、图斑编号、影像时点、四角坐标、指北针、图例，插入位置及字体设置参考图式中的红色字体设置；其中，图名字体为宋体、字号23号、字色为黑色、对齐方式为标题框内居中对齐；图斑编号和影像时点的字体为宋体、字号为18号、字色为黑色、对齐方式为框内居中；四角坐标介于内图廓和外图廓之间，内外图廓间距为1厘米，四角坐标字体为宋体、字号为16号、字色为黑色、X坐标水平对齐、Y坐标垂直对齐，且排列方式以内图廓四个顶点分别向两条边延展。然后分别针对各个地图要素赋予【ElementName】值，可以自定义输入，但不能重复，该值将会在程序中通过要素名称更新制图变量值。

步骤3制图数据符号化。

按照城乡建设用地数据组织要求，分别将可复垦资源图斑、土地整治规划、土地利用规划、已报备图斑、历年增减挂图斑、高分辨率遥感影像按照先后顺序加载到数据框中，其中可复垦资源图斑符号为线填充面符号，轮廓线线宽为1磅、颜色为RGB(255,0,0)、填充线线宽为0.5磅、颜色为RGB(255,0,0)、填充线角度为45度、斜线间距为15磅；土地总体规划符号为简单面符号，轮廓线宽为1磅、颜色为RBG(255,255,0)、填充色为无色；土地整治规划符号为简单面符号，轮廓线宽为1磅，颜色为RGB(255,0,197)、填充色为无色；已报备图斑符号为简单面符号，轮廓线宽为1磅，颜色为RGB(0,92,230)、填充色为无色；历年增减挂图斑符号为简单面符号，轮廓线宽为1磅，颜色为RGB(112,168,0)、填充色为无色。

步骤4制图数据注记表达：在可复垦资源图斑图层的属性设置中，可以设定注记形式为

形式，设置表达式(语言脚本：VBScript)为：【"<und>"&CSTR(Formatnumber([Shape_Area]*0.0015,2,true,false,true))&"亩"&"</und>"&vbnewline&[TBBH]】。然后设置字体注记字体为宋体，字号为12，字体颜色为RGB(255,0,0)，字体排列方式为水平排列，注记在全比例尺下均显示。

三、城乡建设用地可复垦资源调查图制图变量与制图常量确定包括以下几个步骤：

步骤1制图变量确定。

分析城乡建设用地可复垦资源图的批量制作流程，其关键在于批量制图过程中随着可复垦资源图斑遍历而发生变化的因素，这些制图要素称之为制图变量，包括：图名、比例尺、地块编号、影像时点、四角坐标；其中图名由：市(县)名+乡镇名+村名+“2018年可复垦资源调查图”构成，市(县)名、乡镇名、村名均需要从图斑属性中获取；不同图斑的空间位置及面积不同，为了最大程度展示图面信息，在固定的纸张前提下，比例尺则显然为制图变量；此外，地块编号、影像时点均与图斑相关性，均需要预先在属性表中，以供程序批量读取与更新；四角坐标则是描述当前图斑所在地图窗口的坐标系下的横纵坐标值。

步骤2制图常量确定。

与制图变量对应的，批量制图过程中始终保持不变的制图要素称之为制图常量，包括：图廓、符号系统、图例、注记、指北针、坐标系统；这些制图要素均与城乡建设用地图斑无关，它们是由制图模板所决定的，在模板确定后，制图常量的名称及其参数均已固定，不会随着制图图斑的遍历而改变。制图变量与制图常量的分类如图4所示。

四、城乡建设用地可复垦资源图斑遍历与构图包括以下几个步骤：

步骤1可复垦资源图斑遍历。

通过调用IFeatureCursor接口，获取当前城乡建设用地数据中的所有记录，调用NextFeature()方法，获取当前游标所指示的图斑记录，如果记录不为空，则将当前游标转换为IFeature接口，并获取其市县名、乡镇名、村名、图斑编号、影像时点信息，进行制图变量更新、制图区域构造及制图工作；一直循环执行NexFeature()及判定处理工作，直到获取的IFeature信息为空，说明游标已经指向结束行，完成遍历过程。

步骤2制图变量更新。

将步骤1中获取的当前遍历中的制图图斑IFeature的属性表，将得到的市县名、乡镇名、村名、图斑编号、影像时点信息，逐个更新到地图模板的对应要素的值中。其中，图名命名规则为：市县名称+所属乡镇+所属村名+影像年份+“可复垦资源调查图”，比例尺值则通过当前图斑Zoom自适应缩放后的地图比例尺值。

步骤3制图区域构图。

通过Shape属性获取步骤1中的要素几何信息，通过ITopologicalOperator接口，求算30米的缓冲面；然后获取当前窗口的纸张尺寸，利用图纸与地图映射关系，将四角坐标的坐标位置值转变为空间坐标系下的坐标信息，并以此构造一个临时窗口压盖面；最后再调用ITopologicalOperator的Difference方法，将临时窗口面中擦除缓冲面，保留擦除后带缓冲面形状空洞的白色临时面，以此覆盖在地图窗口，形成当前复垦资源区域的掩模制图区。

步骤4制图参数配置。

通过实例化IExport的输出接口，构造一个ExportPDFClass对象，然后设置采样分辨率、颜色模型、输出格式；其中采样分辨率为单位面积像素值，颜色模型支持CMYK和RGB两种模型；输出格式支持RGB和JPG。

步骤5制图输出。

在完成制图变更更新、制图区域构造及制图输出步骤后，调用StartExporting、Output和FinishExporting方法，逐图斑地将当前制图窗口视图进行重采样输出，并按照制图参数及制图命名规范存储制图成果，制图命名规则：年份+市县名称+乡镇名称+村名+图纸尺寸+图斑编号+“城乡建设用地复垦资源图斑.pdf”。

Claims (6)

1.一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)制作可复垦资源调查数据，并组织制图数据图层；

(2)规范制图纸张及图面要素位置，根据步骤(1)的制图数据图层对制图数据进行符号化，然后将制图数据注记表达；

(3)确定制图的变量与常量，其中，变量为随着可复垦资源图斑遍历过程而发生变化的要素，常量为在可复垦资源图斑遍历过程中始终保持不变的制图要素；

(4)遍历可复垦资源图斑，针对每一个制图图斑，获取其属性及空间信息，更新制图模板的制图变量及构造制图区域，并输出当前制图图斑的可复垦资源图，循环该过程完成可复垦资源调查图的批量生成。

2.根据权利要求1所述的一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，制作可复垦资源调查数据的具体步骤为：基于土地利用现状数据，提取建设用地图斑；通过空间求交方法，提取符合土地总体规划、土地整治规划类别为农用地的建设用地图斑；通过面积过滤，剔除面积较小的图斑，剩余部分即为城乡建设用地可复垦资源图斑数据。

3.根据权利要求1所述的一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，组织制图数据图层的具体步骤为：按照可复垦资源图斑数据、土地整治规划、土地利用规划、已报备图斑、历年增减挂钩图斑、高分辨率遥感影像的先后顺序组织图层。

4.根据权利要求1所述的一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体过程如下：

a)规范制图纸张及图面要素位置：针对可复垦资源图斑的空间形态及纸质地图携带实用性，采用标准纸张定义可否复垦资源图斑的尺寸及纵横向；确定地图图面要素的空间布局、几何形态；针对不同图纸尺寸及方向，规定相应尺寸下地图图面要素的位置、形状、字体、颜色、线型；

b)创建制图要素：在制图窗口创建相应的地图要素，并对地图要素赋予一个要素名称，该名称将在批量制图时被程序所唯一识别；

c)制图数据符号化：分别将可复垦资源图斑数据、土地整治规划、土地利用规划、已报备图斑、历年增减挂图斑、高分辨率遥感影像按照先后顺序加载到地图窗口中，按照配色方案进行符号化表达；

d)制图数据注记表达：以分数注记形式标注出可复垦资源图斑编号及面积。

5.根据权利要求1所述的一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，其特征在于，所述步骤(3)中，制图的变量包括：图名、比例尺、地块编号、影像时点和四角坐标；制图的常量包括：图廓、符号系统、图例、注记、指北针和坐标系统。

6.根据权利要求1所述的一种城乡建设用地可复垦资源调查图批量生成方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体过程如下：

a)遍历可复垦资源图斑：读取可复垦资源图斑数据，通过迭代器逐个获取复垦资源图斑，提取图斑编号、市县名称、所属乡镇、所属村名、影像时点信息；

b)更新制图变量：将当前遍历到的可复垦资源图斑编号、市县名称、所属乡镇、所属村名、影像时点信息分别更新到图名、比例尺、地块编号、影像时点上；

c)构造制图区域：构造一个与当前窗口尺寸相同的临时面，填充为白色；利用缓冲区算法在当前遍历到的可复垦资源图斑周围生成一个略大的缓冲面；运用空间求差原理，用白色临时面擦除缓冲面，仅保留擦除后带缓冲面形状空洞的白色临时面，以此覆盖在地图窗口，形成当前复垦资源区域的掩模制图区。

d)配置制图参数：设置采样分辨率、颜色模型、输出格式；其中采样分辨率为单位面积像素值，颜色模型支持CMYK和RGB两种模型；输出格式支持RGB和JPG；

e)输出制图：针对逐个遍历可复垦资源图斑，按照制图参数及制图命名规范，将每个可复垦资源对应的资源区域输出。

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