基于ArcGIS的鐵路用地地籍管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

魏嘉磊

摘 要：本文以具體的鐵路用地不動(dòng)產(chǎn)登記項(xiàng)目為例，歸納總結(jié)了鐵路用地地籍?dāng)?shù)據(jù)的來源和特點(diǎn)，利用ArcGIS平臺(tái)建立了鐵路用地地籍管理系統(tǒng)并進(jìn)行相關(guān)功能二次開發(fā)。結(jié)果表明，鐵路用地地籍管理系統(tǒng)能夠滿足鐵路用地地籍?dāng)?shù)據(jù)資料的輸入、存儲(chǔ)、分析和管理需求，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)為鐵路用地管理者提供了綜合的管理工具，對(duì)促進(jìn)鐵路用地科學(xué)化、信息化管理具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：ArcGIS;鐵路用地;地籍管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP315;F205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）17-0013-03

Design and Implementation of Railway Land Use Cadastral

Management System Based on ArcGIS

WEI Jialei

（Land Surveying， Planning and Design Institute of Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.， Xi'an Shaanxi 710075）

Abstract： This paper took a specific railway land real estate registration project as an example， summarizing the sources and characteristics of railway Cadastral data， using the ArcGIS platform to establish a railway landing cadastral management system and perform secondary development. The results show that the railway cadastral management system can meet the needs of input， storage， analysis and management of railway cadastral data， and the implementation of the system provides integrated management tools for railway land manager， which has certain reference significance for promoting the scientific and information management of railway land.

Keywords： ArcGIS;railway land;cadastral management system

鐵路是國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈。鐵路用地作為鐵路交通部門的重要土地資產(chǎn)，是保障鐵路安全運(yùn)營(yíng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和先決條件，更是鐵路運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)改革和發(fā)展的重要資本，因此，管理好、利用好、保護(hù)好鐵路用地是鐵路部門工作的重中之重[1]。鐵路作為線性工程，具有線路長(zhǎng)、跨度大、分布散的特點(diǎn)，且鐵路路基、站場(chǎng)、附屬配套設(shè)施等土地使用情況復(fù)雜，加之不同鐵路線路之間、鐵路用地和地方土地之間存在用地邊界相互交叉等問題，造成鐵路用地管理十分復(fù)雜[2]。長(zhǎng)期以來，鐵路部門采用傳統(tǒng)的手工模式進(jìn)行土地信息管理，大量土地?cái)?shù)據(jù)使用人工記錄，工作效率低下。此外，土地信息管理采用紙質(zhì)方式，信息化程度不高，查閱信息相當(dāng)困難。近年來，隨著我國(guó)鐵路交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，鐵路用地?cái)?shù)據(jù)不斷增多，傳統(tǒng)的鐵路用地管理方式已經(jīng)不能滿足管理需求。地理信息系統(tǒng)（GIS）作為一種存儲(chǔ)、管理和分析海量地理信息數(shù)據(jù)的通用技術(shù)，適用于鐵路用地信息管理領(lǐng)域。ArcGIS平臺(tái)是美國(guó)ERSI公司所建立的用戶群體多、功能強(qiáng)大的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，提供了豐富的二次開發(fā)接口，許多土地資源信息管理系統(tǒng)均是建立在此平臺(tái)基礎(chǔ)上的。目前，鐵路用地地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域的主要研究成果較多。張利華分析了鐵路用地綜合信息管理系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)和關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和模塊功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)[3]。趙亞蓓討論了鐵路工務(wù)地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，實(shí)現(xiàn)了鐵路工務(wù)信息的共享[4]。董萬虎基于GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了鐵路土地房產(chǎn)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)具有土地管理、房產(chǎn)管理、租賃管理的功能[5]。劉艷芳討論了基于GIS的鐵路數(shù)字地圖制作系統(tǒng)的原則及主要內(nèi)容，總結(jié)了空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、GIS應(yīng)用建庫(kù)、地圖數(shù)據(jù)采集方法[6]。孫立志基于開源的GIS平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)了鐵路用地信息管理系統(tǒng)[7];王閱和王昕分別以天津市、成都市鐵路用地為例設(shè)計(jì)開發(fā)了鐵路用地管理系統(tǒng)[8-9]。目前的研究成果中，針對(duì)鐵路領(lǐng)域的地理信息系統(tǒng)研究還較少，因此本文以包西鐵路（陜西省境內(nèi)）不動(dòng)產(chǎn)登記項(xiàng)目為例，通過對(duì)鐵路用地管理數(shù)據(jù)進(jìn)行深入歸納和分析，利用ArcGIS平臺(tái)建立了一套實(shí)用、高效、穩(wěn)定的鐵路用地地籍管理系統(tǒng)，并進(jìn)行相關(guān)功能開發(fā)，以期為鐵路部門的用地管理提供一定借鑒。

1 項(xiàng)目概況和數(shù)據(jù)來源

1.1 項(xiàng)目概況

包頭至西安鐵路通道擴(kuò)能改造工程（簡(jiǎn)稱包西鐵路）是國(guó)家“中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃”的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是西北地區(qū)鐵路網(wǎng)骨架的重要組成部分，于2010年12月建成通車。包西鐵路在陜西省境內(nèi)共涉及4市17縣（區(qū)），鐵路用地占地面積近1 333 hm2。自2018年開展鐵路用地不動(dòng)產(chǎn)登記以來，積累了大量的鐵路用地?cái)?shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

鐵路用地不動(dòng)產(chǎn)登記按照屬地管理原則由各縣（區(qū)）不動(dòng)產(chǎn)登記機(jī)構(gòu)進(jìn)行受理登記。在鐵路用地不動(dòng)產(chǎn)登記過程中，按照不動(dòng)產(chǎn)登記的不同階段進(jìn)行劃分，鐵路用地地籍?dāng)?shù)據(jù)來源如表1所示。

1.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理

包西鐵路土地報(bào)批時(shí)采用的坐標(biāo)系統(tǒng)是北京54坐標(biāo)系，而目前國(guó)家已經(jīng)啟用國(guó)家2000大地坐標(biāo)系作為通用坐標(biāo)系統(tǒng)，因此所有鐵路用地?cái)?shù)據(jù)坐標(biāo)資料，必須進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，使用統(tǒng)一的坐標(biāo)系和高程基準(zhǔn)。

2 研究思路和設(shè)計(jì)目標(biāo)

2.1 研究思路

本文的研究思路是以包西鐵路不動(dòng)產(chǎn)登記的數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)，依托ArcGIS軟件平臺(tái)，根據(jù)數(shù)據(jù)特性設(shè)計(jì)鐵路地籍管理數(shù)據(jù)庫(kù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)功能的開發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目鐵路用地?cái)?shù)據(jù)的科學(xué)化、信息化管理。

2.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要以現(xiàn)有數(shù)據(jù)為基本依據(jù)，實(shí)現(xiàn)兩方面目標(biāo)。

2.2.1 數(shù)據(jù)管理目標(biāo)。鐵路用地地籍管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要由帶有坐標(biāo)信息的幾何圖形數(shù)據(jù)、屬性信息、遙感影像數(shù)據(jù)、掃描文件數(shù)據(jù)組成。由于現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料種類多、數(shù)量大，因此鐵路用地地籍管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理目標(biāo)是要將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)鐵路用地幾何圖形數(shù)據(jù)、屬性信息和掃描文件資料之間的掛接。

2.2.2 功能目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)鐵路地籍?dāng)?shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)鐵路用地地籍?dāng)?shù)據(jù)的快速瀏覽、屬性信息及掃描文件資料的查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表生成以及相關(guān)數(shù)據(jù)成果的導(dǎo)出等功能，以便于日常地籍?dāng)?shù)據(jù)管理。

3 鐵路地籍管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

ArcGIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)主要分為兩種類型[10]：個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫(kù)（Personal Geodatabase）和文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)（File Geodatabase）。個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫(kù)基于微軟的Access，存儲(chǔ)大小不超過2 GB，且僅支持Windows系統(tǒng);文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)不僅支持多平臺(tái)，還可以同時(shí)存儲(chǔ)多種類型的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)空間可達(dá)1 TB，因此本文采用文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)依據(jù)層次型的數(shù)據(jù)對(duì)象來組織空間數(shù)據(jù)，包括要素?cái)?shù)據(jù)集（Feature Dataset）和要素類（Feature Class）。鐵路用地不動(dòng)產(chǎn)登記以各縣（區(qū)）行政區(qū)劃為單元進(jìn)行辦理，因此，鐵路用地地籍管理數(shù)據(jù)庫(kù)以縣（區(qū)）為單位構(gòu)建更為合理和便捷，對(duì)應(yīng)鐵路用地不動(dòng)產(chǎn)登記的不同業(yè)務(wù)階段，地籍管理數(shù)據(jù)庫(kù)層次模型如圖1所示。

3.2 數(shù)據(jù)入庫(kù)

將鐵路用地土地報(bào)批矢量數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)變更數(shù)據(jù)、宗地矢量數(shù)據(jù)、村界數(shù)據(jù)分層導(dǎo)入對(duì)應(yīng)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的要素類中;利用ArcGIS提供的拓?fù)涔ぞ邫z查圖層拓?fù)溴e(cuò)誤，去除各要素中面重疊、面裂隙等拓?fù)溴e(cuò)誤;再將相關(guān)屬性信息錄入對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù);最后，進(jìn)行掃描文件資料的掛接以及其他數(shù)據(jù)資料的加載。

3.3 功能實(shí)現(xiàn)

本文基于GIS組件技術(shù)，采用C#語言在.NET 4.0開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示瀏覽、查詢統(tǒng)計(jì)、報(bào)表導(dǎo)出及宗地界址點(diǎn)成果表導(dǎo)出等幾大功能，以滿足日常鐵路用地地籍?dāng)?shù)據(jù)管理工作需要。

3.3.1 數(shù)據(jù)顯示瀏覽。調(diào)用ArcGIS軟件的基礎(chǔ)顯示瀏覽功能，實(shí)現(xiàn)圖層疊加，圖層的打開與隱藏，圖層放大、縮小和漫游，圖層樣式的設(shè)置等。

3.3.2 查詢功能。數(shù)據(jù)查詢功能包括幾何查詢和屬性查詢。其中，幾何查詢是根據(jù)用戶的興趣，點(diǎn)擊相應(yīng)的宗地地塊圖形，獲取該宗地的基本信息，同時(shí)可以查看該宗地的掃描文件資料。屬性查詢是通過檢索宗地的屬性信息（如不動(dòng)產(chǎn)單元號(hào)、宗地面積、宗地編號(hào)等屬性字段）進(jìn)行宗地查詢，并將相應(yīng)的宗地圖形高亮顯示。

3.3.3 數(shù)據(jù)報(bào)表導(dǎo)出。數(shù)據(jù)入庫(kù)完成后，生成該行政區(qū)所有入庫(kù)宗地的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，以Excel文件格式導(dǎo)出保存。

3.3.4 界址點(diǎn)坐標(biāo)輸出。通過選擇目標(biāo)宗地圖形，可批量導(dǎo)出選擇宗地的界址點(diǎn)成果表。

4 結(jié)語

本文依托具體的鐵路用地不動(dòng)產(chǎn)登記項(xiàng)目，對(duì)鐵路用地?cái)?shù)據(jù)資料進(jìn)行梳理歸納，利用ArcGIS平臺(tái)構(gòu)建了鐵路用地地籍管理數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行相關(guān)功能二次開發(fā)。實(shí)踐證明，鐵路用地地籍管理系統(tǒng)能夠滿足對(duì)鐵路用地相關(guān)數(shù)據(jù)資料的輸入、存儲(chǔ)、分析和管理需求，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)為鐵路用地管理者提供了綜合的管理工具。本文實(shí)現(xiàn)的鐵路用地地籍管理系統(tǒng)還比較初級(jí)，在未來的研究中，還應(yīng)該引入三維GIS概念，加入房地一體的地籍?dāng)?shù)據(jù)管理、鐵路閑置土地管理、人員管理、鐵路設(shè)施管理等功能，更好地為鐵路用地信息化建設(shè)和數(shù)字化鐵路服務(wù)。

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