1、第 46 卷 第 1 期2023 年 1 月测绘与空间地理信息GEOMATICS&SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGYVol.46,No.1Jan.,2023收稿日期:2021-05-24作者简介:王翠霞(1981-),女,山东菏泽人,高级工程师,硕士,2009 年毕业于山东科技大学大地测量学与测量工程专业,主要从事测绘、国土规划等方面的应用研究工作。基于 Model Builder 的圆弧自动化折线技术在勘测定界中的应用研究王翠霞,魏 辉,李海伟,田慧云,来彦明(济南市勘察测绘研究院,山东 济南 250001)摘要:研究了土地勘测定界工作中圆弧如何转换为折线的技术方法
2、,该技术方法基于 Model Builder,实现了圆弧转折线的自动化操作,解决了人工进行圆弧转折线费时费力的缺点,大大提高了圆弧转折线的效率。该方法不同于只能用程序语言实现圆弧折线化的技术研究,不擅长程序二次开发的技术人员可以快速掌握,还可以为同行提供相关技术方法借鉴,以化解工作中遇到的同类难题。关键词:圆弧;折线;模型构建器;勘测定界中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1672-5867(2023)01-0219-02Research on Application of ARC Automatizing Broken Line Technology in Surveying a
3、nd Demarcation Based on Model BuilderWANG Cuixia,WEI Hui,LI Haiwei,TIAN Huiyun,LAI Yanming(Jinan Research Institute of Geotechnical Investigation,Surveying and Mapping,Jinan 250001,China)Abstract:In this paper,the technical method of converting circular ARC to broken line in land surveying and demar
4、cation is studied.The technical method is based on ModelBuilder,which realizes the automatic operation of converting circular arc to broken line and solves the time-consuming and labor-consuming problem of artificial circular arc conversion,the efficiency of the ARC conversion is greatly improved.Th
5、is method is different from the technical research which can only use the program language to realize the automati-zing generation of broken line from circular arc.This method can be quickly mastered by the technical staff who is not good at the sec-ond development of the program.It can also provide
6、 relevant technical methods for peer reference and can also solve the similar prob-lems encountered in relevant work.Key words:circular ARC;broken lines;ModelBuilder;survey and demarcation0 引 言勘测定界是土地征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发整理复垦等工作中非常重要的一个环节,为国土资源管理部门用地审批和地籍管理提供科学、准确的基础资料1。勘测定界在日常测绘、国土项目审批中使用频率极高,
7、而出让勘测定界又是勘测定界工作中极为重要的一类。目前在开展出让勘测定界时,要根据城市规划地块规划红线进行出让地块勘界范围的确定,而城市规划成果大部分是由规划设计单位制作,规划设计图的目的是设计效果的美观,往往在道路的路口采用弧形设计。而弧形是只有起点终点坐标,是没有中间点坐标的,这就给折线勘测定界造成了困难。如何将弧线转为折线促进勘测定界工作的顺利进行就显得尤其重要。本文正是基于这一技术需求,对弧线转折线进行了深入研究。1 模型构建器介绍模型构建器 Model Builder 是用来创建、编辑和管理模型的应用程序。模型构建器是可以用于构建工作流的可视化编程语言2,是可以将一系列地理处理工具串联
8、在一起的工作流。模型构建器可以创建模型并将其共享为工具,还可以将 ArcGIS 与其他应用程序进行集成3,具有方便快捷、可移植性、可视化等诸多突出优势。2 模型功能设计及实现2.1 设计思路工具模型设计思路流程如图 1 所示。图 1 工具模型设计思路流程图Fig.1 The flow chart of design ideas for tool model1)获取圆弧数据在数据转换前,带圆弧的多段线要被炸开,以便于找到要处理的圆弧子对象。该操作在 AutoCAD 中进行,通过炸开带有圆弧的多段线,得到圆弧和直线两种图元类型数据,通过查询,分别选出圆弧数据和直线数据,形成单一图元类型的 dwg
9、数据文件,得到的圆弧数据就是模型即将处理的数据。2)dwg 格式圆弧数据转入 ArcGIS GDB 数据库由于 Shapefile 不能存储真圆弧,所以将 dwg 格式圆弧数据转入 ArcGIS GDB 数据库,保证圆弧不产生变形。2.2 关键功能设计及实现方法圆弧等距离加密进行折线化是本模型的关键功能,该项功能实现的关键点是圆弧加密方法的选择和加密距离值的确定。增密方法选用 DISTANCE,该工具将对圆弧应用距离方法进行分割,就像对直线一样。加密距离值的确定,根据勘测定界精度要求,界址边丈量中误差不超过 5 cm,圆弧转折线段长度为 210 m。具体设计思路:首先创建文件地理数据库,然后将
10、圆弧数据通过“CAD 至地理数据库”操作将圆弧数据导入地理数据库,通过“选择”操作将地理数据库 CAD 数据集中的 Polyline 图层数据作为加密输入数据,然后通过编辑工具中的“增密”操作,选择 DISTANCE 增密方法,然后输入距离值,距离值可以根据自己工作精度需要选择适当的距离值,就可将圆弧加密为 ArcGIS 格式的折线段。通过“要素转 CAD”操作,导出为 dwg 格式的折线段,实现圆弧的完美自动化折线,形成工具集模型如图 2 所示。图 2 圆弧自动化折线工具模型Fig.2 The tool model of automatizing generation of broken l
11、ine from circular ARC 通过将数据的读取和存放路径、数据选择、增密、导出等根据需要作为模型参数,实现工具的可移植性和自定义,用于不同机器、不同数据的操作使用。3 实验案例实验以济钢片区某一区域的出让勘测定界地块的圆弧为例进行圆弧自动化折线,该区域地块数量为 47 块,圆弧有 100 多个。首先将地块中圆弧单独提取出来,然后在ArcGIS 工具箱中加载圆弧自动化折线模型,输入处理圆弧数据。根据工作精度需要,选择距离值为 2.2 m,该距离值经过了数百个圆弧样例验证,误差精度在 5 cm 范围内;经运行得到折线化后的线段。该模型转换处理只需要数秒就可以完成,而如果采用传统的人工
12、圆弧转折线,1 个圆弧就需要 1 min 左右,那么 100 个圆弧就需要100 min,可见基于模型构建器的圆弧自动化折线方法工作效率非常高。圆弧自动化折线前后的对比情况如图 3、图 4 所示,通过其中任意地块的圆弧变化情况,可以看出转换效果,如地块 A-5 转换前后折点增加数量极为明显。另外通过精度估算,该模型得到的弦高均小于 5 cm,满足精度需求,结果是可靠的。图 3 圆弧转换为折线前Fig.3 The figure before converting an ARC to a polyline(下转第 224 页)022 测绘与空间地理信息 2023 年4 实践成果检验为检测本项目的权
13、籍调查三维测图成果精度,采用全外业实地检测。检测的内容包括界址点和界址点间距。随机在本项目中,使用 GPS-RTK 测量同精度检测了50 个界址点坐标以及使用手持测距仪量距高精度检测了60 条界址点间距,得到的结果见表 1。界址点最小误差为0.65 cm,最大误差为 11.7 cm,允许的误差为 14.2 cm,中误差为3.6 cm,允许的中误差为5 cm。界址间距最小误差为 0 cm,最大误差为 10 cm,允许的误差为 10 cm,中误差为3.1 cm,允许的中误差为5 cm。表 1 三维测图成果精度统计示意表(单位:cm)Tab.1 Accuracy of 3D mapping resu
14、lts statistical schematic table(unit:cm)检测项检测点/边数最小误差最大误差允许误差中误差允许中误差备注界址点位500.6511.714.23.65同精度检测界址间距60010103.15同精度检测5 结束语本文利用无人机倾斜摄影、移动背包扫描、移动互联等先进技术以及全周期数据普查监理机制创新,使得农村“房地一体”不动产权籍调查效率明显优于传统普查模式,在应用方面的优势如下:一是“房地一体”不动产权籍调查工作效率极大提高;二是移动背包扫描与无人机倾斜摄影相结合生产的三维实景模型精度更高,与房屋实际情况一致,房屋的建筑结构、层数和附属设施可以通过目视直接判断
15、,大大降低了外业核实的工作量;三是清华三维软件直接加载三维实景模型,实现裸眼测图,作业人员只要有操作 EPS 软件的经验,便可以快速上手,降低了技术门槛。因此,利用多技术融合应用于农村“房地一体”不动产权籍调查工作,可以实现生产效率的最大化,具有较强的借鉴意义。参考文献:1 刘龙威,徐洪飞,魏瑄.基于消费级无人机的小范围高精度倾斜摄影测量J.测绘技术装备,2019,21(4):72-76.2 赵元务.无人机倾斜摄影测量在农村房地一体测量中的应用研究D.西安:西安科技大学,2018.3 李安福,曾政祥,吴晓明.浅析国内倾斜摄影技术的发展J.测绘与空间地理信息,2014,37(9):57-59.4
16、 周晓敏,孟晓林,张雪萍,等.倾斜摄影测量的城市真三维模 型 构 建 方 法 J.测 绘 科 学,2016,41(9):159-163.5 曹海春.消费型倾斜无人机在城镇三维重建方面的应用J.北京测绘,2020,34(5):661-665.6 徐建国.消费级无人机倾斜摄影系统在农村房地一体不动产测绘中的应用J.资源信息与工程,2020,35(3):63-66.7 康玉霄,桑文刚,李娜,等.无人机低空摄影测量数据处理及应用J.测绘通报,2017(S1):62-65.8 闻永俊.倾斜摄影测量在农村不动产测绘中应用J.矿山测量,2019,47(4):52-55.9 王莉,袁林山,张先聪.基于无人机倾斜摄影的矿山实景三维建模精度影响分析研究J.矿山测量,2019,47(6):23-29,42.10 吴献文,张鹏,曾琳.基于消费级无人机倾斜影像的三维测图技术探讨J.测绘通报,2019(7):92-95.编辑:姚正明(上接第 220 页)图 4 圆弧转换为折线后Fig.4 The figure after converting an ARC to a polyline4 结束语本文针对勘测定界过程
