ArcGIS與CASS在土地管理專題圖制作中的應(yīng)用

李海英

摘 要：土地資源管理領(lǐng)域，經(jīng)常應(yīng)用ArcGIS軟件與CASS地形地籍成圖軟件繪制土地利用規(guī)劃圖、分區(qū)圖、評(píng)價(jià)圖、地籍圖等各種專業(yè)圖，這兩者在土地資源專業(yè)圖的編制中各有側(cè)重。該文在分析兩軟件在數(shù)據(jù)編輯、智能標(biāo)注、制圖表達(dá)、土方計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能不同的基礎(chǔ)上，提出ArcGIS與CASS優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，功能整合，以達(dá)到提高編圖效率的目的。

關(guān)鍵詞：ArcGIS；CASS；土地資源管理；圖件編制

中圖分類號(hào) F301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）14-0150-02

“土地資源管理專業(yè)圖件是管理者實(shí)施土地決策的重要數(shù)據(jù)支持，“以圖管地”逐漸成為土地資源管理的主要模式。ArcGIS軟件ERSI公司開發(fā)的一個(gè)可拓展的GIS系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建、空間數(shù)據(jù)管理和空間分析功能，具有強(qiáng)大的地圖制作、空間信息整合、發(fā)布與共享的能力。CASS軟件是南方測(cè)繪公司基于CAD平臺(tái)開發(fā)的一套集地形、地籍、空間數(shù)據(jù)建庫(kù)、工程應(yīng)用、土方計(jì)算等功能為一體的地籍地形成圖軟件。兩種軟件在繪制土地專題圖中應(yīng)用較多，為提高圖件編制效率、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)利用最大化，分析兩者的不同，應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)非常必要。

1 ArcGIS與CASS的不同點(diǎn)

1.1 處理的數(shù)據(jù)類型不同 CASS研究的對(duì)象為實(shí)地勘測(cè)的地物地形，是規(guī)則幾何圖形的組合，而ArcGIS處理的數(shù)據(jù)大都來(lái)自航空攝影或遙感影像，較實(shí)地勘測(cè)的地物地形更復(fù)雜，處理的數(shù)據(jù)量更大，數(shù)據(jù)采集的方式多樣化；

1.2 數(shù)據(jù)編輯與分析存在差異 ArcGIS是通過(guò)ArcToolbox模塊和拓?fù)淠K實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)編輯功能，數(shù)據(jù)編輯功能強(qiáng)大，圖形交互使用頻繁，能靈活的進(jìn)行地圖縮編，跨圖層的拓?fù)溴e(cuò)誤檢查、編輯和重建等操作；但ArcGIS不能直接與測(cè)繪儀器對(duì)接，需將坐標(biāo)數(shù)據(jù)提取出來(lái)做成表格，再進(jìn)行應(yīng)用。CASS具有強(qiáng)大的地籍地形編輯功能，可直接與測(cè)繪儀器相連接，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的無(wú)縫對(duì)接，地物信息齊全；但CASS沒(méi)有專業(yè)的拓?fù)涔ぞ?，很難精確的實(shí)現(xiàn)圖形的拓?fù)涔ぷ鳌?/p>

1.3 圖層劃分方式不同 ArcGIS數(shù)據(jù)分層按照幾何類型劃分，每一個(gè)圖層只能含一種點(diǎn)、線、面、注記等幾何類型，便于管理，層次清晰；CASS以CAD為基礎(chǔ)，是按照業(yè)務(wù)邏輯劃分圖層，點(diǎn)、線、面、注記等要素都可在一個(gè)圖層內(nèi)，缺點(diǎn)是不利于分層管理與編輯。

1.4 智能標(biāo)注方法不同 ArcGIS具有智能標(biāo)注“Maplex”拓展模塊，可解決圖幅結(jié)構(gòu)混亂，標(biāo)注指示不清等問(wèn)題，能有效的削減圖幅編制工作量，提高圖幅的編制進(jìn)度，能達(dá)到土地管理制圖規(guī)范的要求。CASS主要通過(guò)添加（*.dat）文件將所要標(biāo)注的信息添加到圖幅的方法進(jìn)行人工批量標(biāo)注，通過(guò)“繪圖處理”下的“展野外測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)”將（*.dat）文件添加到圖幅中去，但添加后仍需手動(dòng)改動(dòng)標(biāo)注、覆蓋、重疊等問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)智能標(biāo)注。

1.5 屬性庫(kù)與符號(hào)庫(kù)不同 ArcGIS的屬性庫(kù)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)編輯，注重空間圖形與非空間圖形的結(jié)合，屬性庫(kù)功能強(qiáng)大；而CASS則是利用CAD的傳統(tǒng)模式與XDATA實(shí)體編碼相結(jié)合建立屬性庫(kù)，三維圖形功能強(qiáng)，屬性庫(kù)功能相對(duì)較弱；ArcGIS數(shù)據(jù)基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，注重空間圖形與非空間屬性的結(jié)合[1]。為了更好的展現(xiàn)所包含的信息，每個(gè)圖形都包含與之相對(duì)應(yīng)的屬性，并根據(jù)要素屬性通過(guò)調(diào)用符號(hào)庫(kù)實(shí)現(xiàn)符號(hào)化顯示。其數(shù)據(jù)分層嚴(yán)格按照幾何類型劃分，同一圖層中只能含有一種幾何類型。CASS數(shù)據(jù)圖層（Layer）按邏輯名稱劃分，層名代表現(xiàn)實(shí)意義；而ArcGIS平臺(tái)與AutoCAD平臺(tái)數(shù)據(jù)管理機(jī)制不同，ArcGIS數(shù)據(jù)圖層（Feature Class）按要素的物理結(jié)構(gòu)，如點(diǎn)、線、面等幾何類型劃分。因此，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程勢(shì)必進(jìn)行圖層重組。

1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式不同 土地管理相關(guān)數(shù)據(jù)的編輯和使用主要是依靠良好的數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式。在ArcGIS中，運(yùn)用空間數(shù)據(jù)庫(kù)可以將土地管理的屬性表、圖形、注記、圖廓、比例尺、指北針等圖幅要素統(tǒng)一存儲(chǔ)，空間地理數(shù)據(jù)庫(kù)由對(duì)象類、要素類、要素?cái)?shù)據(jù)集構(gòu)成，具有完整性規(guī)則和數(shù)據(jù)管理性能，可實(shí)現(xiàn)定義不同要素類的拓?fù)潢P(guān)系、存放柵格數(shù)據(jù)、構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層管理，條理清晰，層次分明。CASS具有數(shù)據(jù)采集、空間圖形的預(yù)處理功能，缺乏數(shù)據(jù)庫(kù)管理與編輯的相關(guān)功能。CASS是ARCGIS地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的得力助手，在第二次全國(guó)土地調(diào)查中，以CASS做好的前期處理的地籍圖為基礎(chǔ)，創(chuàng)建基于ArcGIS平臺(tái)的地籍圖數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)地籍成果的信息化、網(wǎng)絡(luò)化。

1.7 土方計(jì)算存在差異 ArcGIS是利用DEM提供的高程信息，結(jié)合三維分析、空間分析工具、疊合分析和統(tǒng)計(jì)分析等功能，通過(guò)開挖前后模型疊加找出填挖邊界，再對(duì)每一個(gè)區(qū)域多次建模求體積差來(lái)統(tǒng)計(jì)每一個(gè)回填和開挖區(qū)域的土方量，最后統(tǒng)計(jì)分析出整個(gè)工程的土方量[2]，在數(shù)據(jù)點(diǎn)呈正態(tài)分布時(shí)用ArcGIS計(jì)算土方量較為準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜。CASS提供了DTM法、斷面法、方格網(wǎng)法、等高線法和區(qū)域土方量平衡法等多種方法計(jì)算土方，針對(duì)不同的地形可以選擇合適的計(jì)算方法，對(duì)數(shù)據(jù)沒(méi)有硬性要求，計(jì)算的精度高，方法選擇靈活。因此，在土方計(jì)算上CASS更具優(yōu)勢(shì)。

1.8 其他方面的不同 （1）圖框與圖例制作。ArcGIS很難制作出符合制圖標(biāo)準(zhǔn)的圖框，需要借助輔助軟件或編制相關(guān)程序來(lái)完成；而CASS自身就能運(yùn)用“繪圖處理”工具快捷地生成符合制圖標(biāo)準(zhǔn)的圖框，并能直接標(biāo)注好4個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)。ArcGIS通過(guò)選擇要生成圖例的地圖圖層，對(duì)圖幅圖例進(jìn)行靈活地編輯，且生成的圖例可以單獨(dú)保存，其他圖件使用相同圖例時(shí)可以復(fù)制后直接添加到圖幅中，圖幅繪制效率高；而CASS不能直接生成相關(guān)圖例，需手動(dòng)添加圖例，操作較復(fù)雜，且在重復(fù)使用上不如ARCGIS靈活。

（2）數(shù)據(jù)的輸出。ArcGIS可以根據(jù)需要提取有關(guān)的地類圖斑數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)行整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的導(dǎo)出與統(tǒng)計(jì)。而CASS需要分別輸出界址點(diǎn)坐標(biāo)、街道面積、街坊面積、面積分類統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)，需要對(duì)圖斑進(jìn)行特定的處理，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出功能。

（3）查詢與統(tǒng)計(jì)。ArcGIS可實(shí)現(xiàn)地類圖斑的定位查詢，在處理大批量數(shù)據(jù)時(shí)查詢功能強(qiáng)大。而CASS可查詢坐標(biāo)、查詢距離，查詢幾何圖形的標(biāo)高、面積、周長(zhǎng)等基礎(chǔ)信息，在處理大批量數(shù)據(jù)需通過(guò)人工手動(dòng)查詢。

2 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)比分析ArcGIS和CASS在土地資源管理方面的應(yīng)用，得出如下結(jié)果：

（1）ArcGIS以空間數(shù)據(jù)庫(kù)形式統(tǒng)一存儲(chǔ)管理土地管理相關(guān)數(shù)據(jù)，可對(duì)符號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)編輯且不影響數(shù)據(jù)建庫(kù)，能實(shí)現(xiàn)建庫(kù)與制圖一體化，制圖效率高，在數(shù)據(jù)管理方面具備顯著優(yōu)勢(shì)。但其購(gòu)置成本高，且在數(shù)據(jù)編輯、土方計(jì)算等方面有待加強(qiáng)。ArcGIS適用于大數(shù)據(jù)庫(kù)圖件的縮編及拓?fù)涔ぷ鳌?/p>

（2）CASS在數(shù)據(jù)采集方面具有編輯便捷、高效的特點(diǎn)，在繪圖處理、數(shù)據(jù)對(duì)接、土方計(jì)算和地物編輯方面對(duì)土地管理相關(guān)圖件制作的支持比較好，成本較低，圖形分層存放，可以根據(jù)需要輸出樣式。但是，CASS平臺(tái)上沒(méi)有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支撐，數(shù)據(jù)建庫(kù)過(guò)程中不能確定具體位置，以文件形式存儲(chǔ)管理相關(guān)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)管理、符號(hào)庫(kù)支持、查詢與統(tǒng)計(jì)、智能標(biāo)注等方面等方面稍顯不足。

（3）ArcGIS與CASS都能夠按照相關(guān)規(guī)范要求獨(dú)立完成土地管理相關(guān)制圖任務(wù)。實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，ArcGIS與CASS是更多地融合使用，例如第二次土地調(diào)查時(shí)，我們先用CASS軟件展野外控制點(diǎn)，然后把CASS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成ARCGIS認(rèn)可的數(shù)據(jù)格式，再用ARCGIS進(jìn)行拓?fù)錂z查與建庫(kù)，以此提高工作效率?？傊谕恋毓芾磉^(guò)程中，應(yīng)靈活運(yùn)用2種軟件，充分發(fā)揮各自的特色，在符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下，實(shí)現(xiàn)融合利用，以降低工作量，提高制圖效率。

參考文獻(xiàn)

[1]李學(xué)軍.利用CASS地籍圖建立ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)的方法研究[J].測(cè)繪通報(bào)，2010（10）：56-58.

[2]徐 嬋，徐漢超，包德高.基于ArcGIS的土方量計(jì)算. 廣西水利水電[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2013（1）：81-83.

（責(zé)編：徐煥斗）