基于ArcGIS Engine的自然资源统一确权建库系统设计与实现
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作者:杨双
摘要：基于ArcGIS Engine组件技术建设的自然资源统一确权建库系统用于自然资源确权内业建库工作，结合外业调查数据，以自然资源登记单元为单位，快速形成符合国家标准的自然资源地籍调查数据成果包。文章简要阐述了自然资源统一确权建库系统总体架构、数据库建设、系统功能实现等内容，系统提供智能化建库工具，有效解决了各类数据空间参考不一致、建库效率低、成果质量差等问题，为后期自然资源确权登记管理、监管决策、政务服务等工作提供了数据支撑。
关键词：ArcGIS Engine;自然资源统一确权;建库系统
0引言
自然资源部成立后，为了贯彻落实党中央关于生态文明建设的精神，建立和实施自然资源统一确权登记制度，推动形成自然资源产权制度，2019年国土资源部等联合印发《自然资源统一确权登记暂行办法》，规定了自然资源确权登记相关内容，明确提出对水流、森林、山岭、草原、荒地、滩涂、海域、无居民海岛以及探明储量的矿产资源等自然资源的所有权和所有自然生态空间的确权登记[1]。2020年自然资源部办公厅印发《自然资源确权登记操作指南（试行）》，明确了自然资源确权登记的技术标准和操作要求，指导全国各级登记机构做好自然资源确权登记工作[2]。
在自然资源统一确权登记的实际工作过程中，自然资源统一确权建库工作作为数据支撑环节，经常遇到各类数据空间参考不一致、数据处理效率低、建库成果质量无法保证等问题。为保障自然资源统一确权建库工作有序、高效推进，结合各地国土调查、自然资源专项调查、不动产登记等成果数据基础，按照《自然资源地籍数据库标准》《自然资源地籍数据库核查规则》《自然资源地籍调查成果汇交要求》等规范要求，设计并实现的自然资源统一确权建库系统，满足自然资源统一确权调查内业数据处理工作的需要，协助地方将自然资源各类数据统一入库集成。该系统规范自然资源数据生产流程，保证确权建库成果质量，快速高效地形成统一、规范的自然资源统一确权登记数据成果。
1系统总体结构设计
1.1系统总体架构
自然资源统一确权建库系统在数据标准规范和信息安全体系下完成总体架构设计，如图1所示。本系y的设计自底而上分为5层结构，分别是基础层、数据层、逻辑层、应用层和用户端。在基础层的设计中，主要包括存储设备、网络环境、主机、其他硬件。数据层主要是集合基础数据和关联数据为一体的管理，基础数据包括调查数据、自然资源数据、遥感影像以及其他资料库。关联数据主要包括不动产权利、国土空间规划、矿业权、取水权、排水权等数据。逻辑层包括ArcEngine Runtime 以及.net Framework 开发环境，是系统运行必须具备的环境[3]。应用层是对数据的展示以及交互操作等功能，主要包括基础数据交换、图形处理、属性处理、调查表管理、数据质检、统计分析、图件制作、成果汇交等模块组成的自然资源统一确权建库系统。用户端主要是指自然资源调查内业建库人员和自然资源确权登记管理人员。
1.2数据库构建
结合国家规范，自然资源统一确权建库系统数据库内容包括基础地理信息要素、自然资源登记单元数据、权利主体数据、自然资源地籍调查和确权登记信息数据、专项要素，以第三次国土调查、各项自然资源专项调查及集体土地确权登记成果为基础，以自然资源登记单元为单位进行组织建库。
针对自然资源统一确权登记数据，自然资源登记单元和权利信息之间采用自然资源登记单元号进行关联。自然资源登记单元具有坐落、界址、面积等空间信息，每个登记单元具有唯一编号，登记单元与权利信息、关联信息之间通过登记单元号进行关联挂接。一个自然资源登记单元内可能包括水流信息、湿地信息、森林信息、矿产信息等多项自然资源类型，属于一对多的关系，其中海洋资源和无居民海岛属于特殊情况，与自然资源登记单元属于一对一的关系。自然资源登记单元与空间管制信息、不动产权利、矿业权信息、取水权信息、排污权信息属于一对多的关系，一个自然资源登记单元可能包含多个关联信息，自然资源确权登记数据逻辑模型，如图2所示。
1.3系统功能实现
在完成系统总体结构设计和数据库构建的基础上，本文应用File Geodatabase 与Microsoft Database分别管理空间和属性数据，在ArcEngine组件基础上，以.NET为开发环境，利用C#开发语言，采用插件式开发技术[4]实现工程管理、数据交换、图形处理、属性处理、数据检查、调查表管理、报表统计、图件制作、成果输出等功能，自然资源统一确权建库系统功能框架，如图3所示。
（1）工程管理：支持建库工程的新建和打开，其中新建工程根据用户选择的行政区级别和代码、数据投影坐标系以及比例尺信息创建一个以空间图形数据、属性信息、地图信息存储为一体的工程文件包，方便后期数据的统一处理。
（2）数据交换：支持数据的导入和导出，包括数据导人前的坐标转换、数据裁剪、基础数据入库以及各类格式的数据导出等功能模块。系统支持多种数据格式批量导入，智能匹配源数据和目标图层以及对应的字段，同时支持手动调整，实现精准智能化快速入库。
（3）基础功能：系统提供GIS常用功能，主要包括地图工具、选择工具、编辑工具以及绘制工具等。支持用户进行缩放、平移、全图、前一视图、后一视图等地图浏览交互操作、要素识别、图层控制、距离量算、根据属性或空间关系获取选择集、缩放或平移到选择集、字段值统计以及常用的编辑和绘图工具，方便用户处理空间数据。
（4）图形处理：提供简单易操作的自动化图形处理功能，包括自然资源斑块图层的提取、登记单元界址点、界址线的提取以及权属分区图层的提取等，完成必要图层数据的快速提取工作。其中登记单元界址点和界址线支持指定起始点位置按角度和距离进行提取，支持节点加密和抽稀操作，解决内业作业难点。
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