基于FME在不動產(chǎn)分層平面圖方面的應(yīng)用

程 朋,萬 雷,曾 毅,劉 嬋

(1.長江空間信息技術(shù)工程有限公司,湖北 武漢 430014;2.漢川市思齊工程咨詢有限公司,湖北 孝感 431600)

0 引 言

當(dāng)前,全國各地陸續(xù)開展農(nóng)村房地一體不動產(chǎn)調(diào)查登記工作,房地一體調(diào)查登記中是將農(nóng)村的宅基地、集體建設(shè)用地及上面的房屋、定著物等,全面開展“房地一體”的權(quán)籍調(diào)查,主要涉及宗地、房屋、權(quán)利人、面積等信息調(diào)查與計算及分層平面圖的輸出。在廣州番禺區(qū)農(nóng)村房地一體調(diào)查項目中,利用FME軟件,綜合分析要素間的相互關(guān)系,通過轉(zhuǎn)換器對各部分圖件要素進(jìn)行單獨(dú)分解、逐步處理,高效輸出房屋分層平面圖,解決項目實施過程對圖件的要求,加快項目的進(jìn)一步實施。

1 方案設(shè)計

通過對不動產(chǎn)分層平面圖的幾大要素分析,可基本確定FME需要分析的數(shù)據(jù)種類與要素形式。第一步,確定分層平面圖框模板,此步驟僅需在CAD里依項目要求定制圖框模板即可。第二步,分析JMD與JZD兩大圖層。第三步,分析提取要素信息,分別為幢、房屋圖形、結(jié)構(gòu)與層數(shù)、面積、旋轉(zhuǎn)角度等。第四步,圖框要素整飾,分別為比例尺、指北針等。第五步,圖形定位輸出。處理流程如圖1所示。

圖1 處理流程圖

2 數(shù)據(jù)分析與處理

2.1 數(shù)據(jù)分析

原始數(shù)據(jù)主要為Cass的2個圖層:JMD、JZD。需要從這2個圖層中分析出:① JZD圖層的宗地號與權(quán)利人信息;② 同宗地內(nèi)主要結(jié)構(gòu)與最高層數(shù);③ 權(quán)屬線內(nèi)房屋分幢;④ 為使平面圖顯示美觀,盡可能保證一邊水平,需要計算出宗地旋轉(zhuǎn)角度;⑤ 過濾掉不參與面積計算的要素;⑥ 房屋外圍尺寸計算、標(biāo)注;⑦ 房屋縮放比例與范圍;⑧ 計算占地面積與建筑面積;⑨ 房屋面依層數(shù)克隆;地理信息要素插入;平面圖表頭信息插入;平面圖按每層情況輸出。其中的難點(diǎn)在于旋轉(zhuǎn)角度的計算,外圍尺寸的正確標(biāo)注,層數(shù)的克隆,平面圖按每層輸出。在處理數(shù)據(jù)前需制作數(shù)據(jù)字典(圖2),為數(shù)據(jù)的分析與注記的標(biāo)注做準(zhǔn)備。

2.2 信息提取

JZD圖層信息提取,首先用FME轉(zhuǎn)換器GeometryFilter過濾出JZD圖層的面狀要素[1],只保留含有權(quán)利人與宗地號信息的圖形,其次用AttributeExposer轉(zhuǎn)換器對圖層的屬性進(jìn)行暴露[2]。受Cass擴(kuò)展屬性順序影響,致使宗地號等信息在Cass擴(kuò)展列表里位置不固定,提取擴(kuò)展信息需要用到循環(huán),如圖3所示,轉(zhuǎn)換器ExpressionEvaluator可使列表索引值逐條增加,再使用轉(zhuǎn)換器ListIndexer使權(quán)利人與宗地號成為面狀要素主屬性。

圖3 循環(huán)處理

對于居民地圖層(JMD),同JZD處理,先過濾出圖層的線狀要素與面狀要素,其中面狀素是出圖的主要成分,之所以過濾線狀要素,主要考慮的是輸出平面圖時,像室外樓梯等線狀要素也需要表示出來。其次用AttributeExposer轉(zhuǎn)換器對圖層的屬性進(jìn)行暴露,主要暴露圖形的CASS碼與層數(shù),為結(jié)構(gòu)與層數(shù)的提取做準(zhǔn)備。

居民地圖層內(nèi)建筑物歸屬處理,通過用空間拓?fù)潢P(guān)系轉(zhuǎn)換器SpatialRelator,使JMD與JZD圖層在屬性上產(chǎn)生對應(yīng)關(guān)系,為每一個JMD元素賦值宗地號信息,為房屋分幢提供基礎(chǔ)信息[3]。

農(nóng)村房地一體項目,幢號劃分相對簡單,主要為單戶單幢。房屋的分幢主要是以宗地號分組,通過融合相鄰建筑來分幢,融合用轉(zhuǎn)換器Dissolver,幢號的計算要通過轉(zhuǎn)換器Couter來計數(shù),通過新建字段,增加前綴后綴來生成幢號,同居民地圖層內(nèi)建筑物歸屬處理,再采用空間拓?fù)潢P(guān)系轉(zhuǎn)換器SpatialRelator[4],把幢號賦值給每個幢內(nèi)的要素。

結(jié)構(gòu)的提取主要是通過提取JMD圖形擴(kuò)展屬性的CASS碼,如圖2所示,各CASS碼對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)。提取結(jié)構(gòu)有兩個目的,1是在分層圖上進(jìn)行結(jié)構(gòu)注記,2是在分層圖表頭注記主要結(jié)構(gòu)。用同樣的方式,可以從擴(kuò)展屬性中提取建筑的層數(shù)。層數(shù)主要是用來計算面積,同時給建筑的陽臺、飄樓、室外樓梯等沒有建筑層數(shù)擴(kuò)展屬性的要素賦值建筑層數(shù),主要實現(xiàn)方式為,通過轉(zhuǎn)換器Chopper,把房屋面狀要素轉(zhuǎn)線,并計算線段長度,把沒有層數(shù)屬性的線要素與有層數(shù)屬性的線要素用轉(zhuǎn)換器LineOnLineOverlayer進(jìn)行線線疊加[5],過濾_overlaps參數(shù)大于1的線要素,然后對線的長度列表降序排序,使列表索引值為0的要素的屬性為主屬性。通過線面疊加,把層數(shù)賦值給陽臺、飄樓、室外樓梯等要素,方法是利用最長邊來識別所屬要素。對于樓梯線等線狀要素,通過線面疊加的方式來賦值層數(shù),目的是為后期圖面的輸出提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

主要建筑結(jié)構(gòu)與最高層數(shù)提取邏輯為,先用Sorter轉(zhuǎn)換器對房屋按宗地號分組,按占地面積大小對房屋進(jìn)行降序排序,再利用轉(zhuǎn)換器Aggregator,以宗地號分組,用ListSorter對成生的列表按層數(shù)高低按降序排序,提取索引號為0的建筑結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)、層數(shù)為最高層數(shù),為最終分層平面圖的輸出提供表頭數(shù)據(jù)。處理的邏輯為先面積最大,后再層數(shù)最高,提取過程如圖4所示(其中結(jié)構(gòu)大小代表結(jié)構(gòu)的主次關(guān)系)。

圖4 結(jié)構(gòu)與層數(shù)提取

占地面積的計算通過轉(zhuǎn)換器AreaCalculator計算各個房屋的平面面積,保留小數(shù)位用轉(zhuǎn)換器StringFormatter,參數(shù)為.2f,通過轉(zhuǎn)換器StatisticsCalculator,保留_sum參數(shù),用幢號分組,可計算每一幢的占地面積。建筑面積的計算首先要過濾按半面積計算的要素,比如開放式陽臺,無柱廊道等。全面積的計算用單個建筑占地面積×層數(shù),半面積用積×層數(shù)×0.5,建筑面積的計算用轉(zhuǎn)換器Aggregator,用宗地號分層,可統(tǒng)計出各個宗地的建筑面積。

2.3 圖形要素處理

圖形縮放與克隆參數(shù)的確定,因出圖比例尺計算與房屋的實際尺寸、圖紙大小、圖框大小、比例步長等有關(guān)系[6]。首先用轉(zhuǎn)換器BoundingBoxAccumulator計算宗地外截矩形,用Chopper、CoordinateExtractor計算外截矩形各點(diǎn)坐標(biāo),StatisticsCalculator按宗地號分組求出坐標(biāo)最大值與最小值,通過最大值與最小值計算外截矩形的高寬。通過對比高寬差值,來計算縮放比例按高邊縮放,還是按寬邊縮放,當(dāng)用寬邊縮放時,需用分框(一個平面圖有4個分框)尺寸的寬邊除以宗地外截尺寸的寬度,當(dāng)用高邊縮放時,需用分框尺寸的高度除以宗地外截尺寸的高度,如圖5所示。

圖5 依高寬計算縮放參數(shù)

圖形克隆的目的是在平面圖輸入時,有料可出,不同于程序編程,利用FME在出圖前需先對要素按層數(shù)進(jìn)行克隆,然后對克隆后的要素按幢號+建筑結(jié)構(gòu)分組編號,使每個房屋唯一,便于房屋平面圖按每層輸出。

為分層平面圖顯示美觀,盡可能保證一邊水平,指北針會發(fā)生旋轉(zhuǎn),這需要計算出宗地旋轉(zhuǎn)角度,這一步的求取有很多方式,本文采取的是先求取整個圖面外截矩形最下面水平線,用JZD轉(zhuǎn)的界址線通過縮放一定距離后,按宗地號分組求取離最下面水平線最近的界址線,需要用到NeighborFinder求取距離,篩選最近距離,用Sampler提取樣本,按宗地號分組,只取一個,再用在FME Hub上下載的轉(zhuǎn)換器AzimuthCalculator求取水平夾角,如圖6所示。

圖6 計算水平夾角

尺寸的標(biāo)注在于房屋外圍線水平夾角的計算,便于標(biāo)注沿線注記,同時整個圖形的旋轉(zhuǎn)角也要參與計算,如圖7所示。首先需對同幢圖形用轉(zhuǎn)換器Dissolver進(jìn)行融合,其次用轉(zhuǎn)換器Orientor對圖形方向改為順時針方向,這步極其重要,否則標(biāo)注不會在房屋外圍標(biāo)記,再用Chopper轉(zhuǎn)為線段。水平夾角的計算與旋轉(zhuǎn)角度求取的方式一樣,需用到轉(zhuǎn)換器AzimuthCalculator。然后依據(jù)克隆后的編號進(jìn)行分組輸出,注記時要用到轉(zhuǎn)換器TextAdder,相對于其他注記轉(zhuǎn)換器,這個可直接用旋轉(zhuǎn)角度作參數(shù),直接對標(biāo)注進(jìn)行旋轉(zhuǎn),便于標(biāo)注貼線沿順時針方向注記,且在圖形外圍顯示。不同層數(shù)據(jù)注記到不同分框,還需用到宗地的幾何中心位置,幾何中心用外截矩形求取,再用轉(zhuǎn)換器Offsetter在幾何中心加負(fù)號,使輸出位置歸零,同時加上放置的圖框坐標(biāo),使注記能在圖框的正確位置輸出。

圖7 邊長標(biāo)注

地理要素插入主要指比例尺與指北針,其他地理要素可在CAD里制作圖框模板時進(jìn)行確定。比例尺的確定,需確定圖框內(nèi)分框的尺寸,為使出圖的信息清楚可見,不宜過大或過小,分框被設(shè)置為4個(一個分層平面圖最多可放置4個不同樓層的信息),比例尺需用宗地實際尺寸除以打印紙高邊尺寸或?qū)掃叧叽?再除以縮放比例,除以比例步長,高邊與寬邊的選擇與縮放比例的求取一致。指北針的插入需先在CAD里繪制指北針標(biāo)志,也可直接用轉(zhuǎn)換器Creator創(chuàng)建,然后在宗地和指北針內(nèi)都創(chuàng)建有相同值的字段,利用FeatureMerger使每個指北針含一個宗地號列表,用ListExploder暴露輸入要素的列表中的每個成員,利用轉(zhuǎn)換器Rotator旋轉(zhuǎn),通過利用宗地內(nèi)心坐標(biāo)點(diǎn),結(jié)合轉(zhuǎn)換器Offsetter,放置到圖框的固定位置,標(biāo)注的字體前需對要素創(chuàng)建CAD屬性[7],如圖8所示。

圖8 標(biāo)注參數(shù)

分層平面圖的輸出,以扇出的形式,其中表頭的信息、每層平面圖注記信息、房屋結(jié)構(gòu)注記等需用轉(zhuǎn)換器VertexCreator轉(zhuǎn)為點(diǎn),再用LabelPointReplacer進(jìn)行標(biāo)記。

3 數(shù)據(jù)應(yīng)用

在廣州市番禺區(qū)農(nóng)村房地一體調(diào)查項目中,運(yùn)用以上轉(zhuǎn)換器模板,不管是單個數(shù)據(jù)處理,還是批量數(shù)據(jù)的輸出,都起到了很好的效果,分層圖截圖如圖9所示。通過對比不同項目的分層圖要求發(fā)現(xiàn),分層圖主要元素基本一致,細(xì)節(jié)與格式上稍有區(qū)別,只要按項目要求對轉(zhuǎn)換器稍做調(diào)整,即可滿足同類項目分層圖需求。

圖9 原始圖形與分層平面圖

4 結(jié) 語

不動產(chǎn)分層平面圖的輸出,在邏輯上較為復(fù)雜,涉及圖形要素多,靈活性高,主要仍是通過對圖形的邏輯與空間分析,利用FME進(jìn)行輔助。在實際項目中,運(yùn)行成果質(zhì)量可靠,且整個過程效率高,可塑性強(qiáng)。在圖形數(shù)據(jù)的分析與處理方面通用性很高,有很好的借鑒與參考意義。