專利名稱：一種宗地圖智能輸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地籍管理制圖領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GIS (地理信息系統(tǒng))技術(shù)的宗地圖智能輸出方法。對其他相關(guān)的土地行業(yè)制圖領(lǐng)域也具有一定的參考價值，該方法對國土部門的辦公自動化具有現(xiàn)實意義。
背景技術(shù)：
宗地圖是土地證書的附圖，通過具有法律手續(xù)的土地登記過程的認可，是土地所有者或使用者持有的具有法律效力的圖件憑證，是處理土地權(quán)屬問題時具有法律效力的圖件。
宗地圖的主要內(nèi)容包括圖幅號、地籍號；本宗地號、地類號、面積及單位名稱；本宗地界址點、界址點號(含與鄰宗地共用的界址點)、界址線及界址邊長；本宗地內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物；鄰宗地界址線(示意)；相鄰宗地、道路、街巷及其名稱；比例尺、指北方向、圖廓線、制圖單位、制圖員、審核員及日期等。
宗地圖的繪制工作一直都是地籍管理的重要組成部分，過去用人工坐標(biāo)展繪的方法繪圖，繪制的宗地圖精確度差，速度慢，而且也不美觀。隨著計算機技術(shù)、GIS技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字條件下的地圖輸出已較傳統(tǒng)地圖編繪在自動化水平上有了較大的提高。但總體來說，還沒有達到"智能化"的水平。
當(dāng)前宗地圖制圖輸出過程中存在的不足有(1)宗地圖制圖輸出過程中，紙張大小需要操作員人工判斷。根據(jù)宗地大小的不同，宗地圖一般采用32K、16K、 8K紙。操作人員一般需要嘗試或者根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置不同的紙張大小來，以求得最佳的出圖效果。(2)出圖的內(nèi)容缺乏篩選；從宗地圖的內(nèi)容可以看出，為了減輕圖面負載，對于鄰宗來說，不需要將它的整個圖形或者說所有界址線在本宗地圖上顯示出來，而只需要把于本宗相鄰的界址線進行顯示即可，而這部分內(nèi)容的篩選通過操作人員手工操作是難以達到理想效果的，必須借助于計算機來自動對內(nèi)容進行精確篩選。(3)操作員需要手工添加和編輯大量注記。手工修改宗地圖中注記字體的大小、位置和顏色等必然會給操作人員帶來大量的工作。
人工智能(Artifical Intelligence)是當(dāng)前新技術(shù)革命中十分活躍，具有戰(zhàn)略意義的一門新技術(shù)科學(xué)。它是自動化發(fā)展的必然趨勢，是繼自動化之后，人類生產(chǎn)和生活中的又一個技術(shù)特征。人工智能研究如何用人工的方法和技術(shù)，即用各種自動機器或智能機器(主要指計算機或智能機)模仿、延伸和擴展人的智能，實現(xiàn)某些"機器思維"或腦力勞動自動化。
因為人工智能將人類的知識和經(jīng)驗以知識庫的形式存入計算機，運用這些知識和經(jīng)驗?zāi)７聦＜医鉀Q問題的推理方式和思維過程，對現(xiàn)實中的問題做出正確的判斷和決策。這種方式減輕了專家的重復(fù)性腦力勞動，同時使專家的知識和經(jīng)驗得到推廣和保存，具有巨大的潛在功能和經(jīng)濟效益。
利用現(xiàn)有的GIS技術(shù)，使地圖輸出在一定程度上實現(xiàn)"智能"，實現(xiàn)宗地圖輸出的自動化，這將提高地籍管理的效率，也符合國土資源管理信息化的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法。
宗地圖智能輸出方法包括如下步驟
1) 獲取最小制圖地理區(qū)域，確定比例尺及紙張大??；
2) 獲取宗地圖的圖形輸出掩膜，以此確定宗地圖可視范圍；
3) 將宗地居中并符號化，通過標(biāo)注優(yōu)化配置算法，解決界址點號標(biāo)注文本元素的壓蓋問題；
4) 標(biāo)注宗地及其鄰宗權(quán)利人、宗地號、用地類型編碼，標(biāo)注街坊號；
5) 整飾地圖名稱、標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員、制圖單位、制圖時間。所述的獲取最小制圖地理區(qū)域，確定比例尺及紙張大小步驟獲取制圖宗
地圖形，得到其外包矩形范圍，通過比較該矩形長寬比和紙張的長寬比，以此確定最小制圖地理區(qū)域；通過用戶交互獲取制圖紙張大小或者制圖比例尺大小，在紙張大小確定的情況下，將紙張大小與最小制圖地理區(qū)域比較，獲取比例尺；而在比例尺大小確定的情況下，則通過最小制圖地理區(qū)域計算出最小制圖紙張打印范圍，來確定紙張大小。
所述的獲取宗地圖的圖形輸出掩膜，以此確定宗地圖可視范圍步驟可視域的確定包括兩部分， 一是宗地圖形的緩沖區(qū)，二是宗地圖形外包矩形按比例放大的范圍，兩者的并集為宗地形可視域，可視域外的圖形自動刪除，宗地緩沖區(qū)和宗地外包矩形緩沖區(qū)的緩沖距離值作為宗地制圖的建議值，用戶可修改。
所述的將宗地居中并符號化，通過標(biāo)注優(yōu)化配置算法，解決界址點號標(biāo)注文本元素的壓蓋問題步驟使用紅色0.3mm線型符號對界址線進行符號化，界址點用直徑0.8mm的紅色小圓圈符號化；自動獲取最左上界址點，獲取該界址點為節(jié)點的所有界址線，包括鄰宗的界址線，以當(dāng)前界址點為出點，計算每兩條界址線間的夾角，取最大夾角做角平分線，再以界址點為圓心半徑為4mm構(gòu)圓，角平分線與圓的交點即為界址點點號標(biāo)注對應(yīng)的點的位置,標(biāo)注點號為'l'，然后從順時針方向依次標(biāo)注所有界址點，點號順次加1。
所述的標(biāo)注宗地及其相鄰宗地的權(quán)利人、宗地號、用地類型編碼，標(biāo)注街坊號步驟這些標(biāo)注都與對應(yīng)的面狀圖形要素的形狀和面積有關(guān)，將宗地號、用地類型編碼、權(quán)利人組合成一個要素，宗地號在上，地類編碼在下，中間用一根橫線隔開，將權(quán)利人名稱置于該分式右側(cè)，再將該要素居于宗地中心。街坊號標(biāo)注的位置為街坊圖形與可視域范圍相交后形成的圖形的中點。房屋層數(shù)標(biāo)注的位置為房屋圖形的中心。
所述的整飾地圖名稱、標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員、制圖單位、制圖時間步驟將地圖名稱、比例尺、制圖時間、制圖單位分別置于制圖邊框外的
上、下、右下、左下位置，將標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員分別置于制圖邊框內(nèi)的上、右上、右下等位置，在制圖輸出前用戶可對這些地圖要素的位置進行微調(diào)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果
(1) 自動判斷制圖紙張大小與比例尺，減少人工判斷的工作量。
(2) 借助于計算機自動對制圖內(nèi)容進行篩選，有效減輕圖面負載。
(3) 針對宗地圖中不同類型的注記，自動匹配字體的大小、顏色。對標(biāo)注
的位置自動進行優(yōu)化配置，大大減輕了操作人員的工作量。


圖1是宗地圖智能輸出方法步驟圖2是宗地圖可視域的確定示意圖，藍色線框為宗地緩沖區(qū)、紫色實線為宗地外包矩形的擴展，兩者的并集為宗地形可視域；圖3是宗地圖可視域的確定方法流程圖4左半圖是本發(fā)明的點號標(biāo)注優(yōu)化配置方法示意圖，點P為界址點號標(biāo)注位置；
圖4右半圖是界址點及其點號示意圖5是宗地標(biāo)注示意圖，0043為宗地號，081地類編碼，5為房屋層數(shù)；圖6是宗地圖輸出效果示意圖，79.50-97.25為圖幅號，3305210011210043000為地籍號，1: 500為制圖比例尺。
具體實施例方式
基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法包括如下步驟
1) 獲取最小制圖地理區(qū)域，確定比例尺及紙張大小；
2) 獲取宗地圖的圖形輸出掩膜，以此確定宗地圖可視范圍；
3) 將宗地居中并符號化，通過標(biāo)注優(yōu)化配置算法，解決界址點號標(biāo)注文本元素的壓蓋問題；
4) 標(biāo)注宗地及其鄰宗權(quán)利人、宗地號、用地類型編碼，標(biāo)注街坊號；
5) 整飾地圖名稱、標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員、制圖單位、制圖時間。所述的獲取最小制圖地理區(qū)域，確定比例尺及紙張大小步驟獲取制圖宗
地圖形，得到其外包矩形范圍，通過比較該矩形長寬比和紙張的長寬比，以此確定最小制圖地理區(qū)域；通過用戶交互獲取制圖紙張大小或者制圖比例尺大小，在紙張大小確定的情況下，將紙張大小與最小制圖地理區(qū)域比較，獲取比例尺;而在比例尺大小確定的情況下，則通過最小制圖地理區(qū)域計算出最小制圖紙張打印范圍，來確定紙張大小。
所述的獲取宗地圖的圖形輸出掩膜，以此確定宗地圖可視范圍步驟可視域的確定包括兩部分， 一是宗地圖形的緩沖區(qū)，二是宗地圖形外包矩形按比例放大的范圍，兩者的并集為宗地形可視域，可視域外的圖形自動刪除，宗地緩沖區(qū)和宗地外包矩形緩沖區(qū)的緩沖距離值作為宗地制圖的建議值，用戶可修改。
所述的將宗地居中并符號化，通過標(biāo)注優(yōu)化配置算法，解決界址點號標(biāo)注文本元素的壓蓋問題步驟使用紅色0.3mm線型符號對界址線進行符號化，界址點用直徑0.8mm的紅色小圓圈符號化；自動獲取最左上界址點，獲取該界址點為節(jié)點的所有界址線，包括鄰宗的界址線，以當(dāng)前界址點為出點，計算每兩條界址線間的夾角，取最大夾角做角平分線，再以界址點為圓心半徑為4mm構(gòu)圓，角平分線與圓的交點即為界址點點號標(biāo)注對應(yīng)的點的位置，標(biāo)注點號為'l'，然后從順時針方向依次標(biāo)注所有界址點，點號順次加1。
所述的標(biāo)注宗地及其相鄰宗地的權(quán)利人、宗地號、用地類型編碼，標(biāo)注街坊號步驟這些標(biāo)注都與對應(yīng)的面狀圖形要素的形狀和面積有關(guān)，將宗地號、用地類型編碼、權(quán)利人組合成一個要素，宗地號在上，地類編碼在下，中間用一根橫線隔開，將權(quán)利人名稱置于該分式右側(cè)，再將該要素居于宗地中心。街坊號標(biāo)注的位置為街坊圖形與可視域范圍相交后形成的圖形的中點。房屋層數(shù)標(biāo)注的位置為房屋圖形的中心。所述的整飾地圖名稱、標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員、制圖單位、制圖時間步驟將地圖名稱、比例尺、制圖時間、制圖單位分別置于制圖邊框外的上、下、右下、左下位置，將標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員分別置于制圖邊框內(nèi)的上、右上、右下等位置，在制圖輸出前用戶可對這些地圖要素的位置進行微調(diào)。實施例
首先，通過用戶輸入的地籍號或宗地號，獲取宗地圖形，計算其外包矩形
大小。并計算該矩形長寬比a:b。如果a:b大于紙張長寬比(通常為16: 9)，則增加矩形的寬度，使其長寬比為紙張的長寬比，若a:b小于紙張長寬比，則加長矩形的高度，使其長寬比為紙張的長寬比。這樣就確定了以宗地外包矩形為邊界的最小制圖地理區(qū)域。
然后通過與用戶交互，獲取制圖比例尺或者紙張類型。在制圖比例尺確定的情況下，由上一步獲得的最小制圖地理區(qū)域范圍與制圖比例尺相乘，可以計算出最小紙張的大小，以此確定所需的紙張類型。如果在紙張類型確定的情況下，則通過紙張大小與最小制圖地理區(qū)域相除，可獲得比例尺大小，這時候計算出來的比例尺的分母通常不是100的倍數(shù)，所以還需要將比例尺適當(dāng)縮小，使比例尺的分母為100的倍數(shù)。由此，就確定了制圖的比例尺與制圖的紙張大小。
然后就是確定可視域(如圖2， 3)。首先對宗地圖形做緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)的作用是有效過濾出與宗地相鄰的地理要素；該緩沖區(qū)緩沖距離的確定是根據(jù)紙張大小及制圖比例尺計算的相對比例的地理距離，本方法中確定的規(guī)則是
緩沖距離Rl=紙張寬度D承pl承制圖比例尺S;其中p 1=0.16 ;
例如紙張寬度0 = 21厘米，制圖比例尺8 = 1比500，則緩沖距離Rl-21*0.16*500= 1680厘米，換算單位后，即為16.8米。
宗地圖形緩沖區(qū)完成后，再做宗地外包矩形的緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)的作用是平衡可視范圍的視覺感受；宗地外包矩形緩沖區(qū)距離的確定規(guī)則如下
緩沖距離R2=紙張寬度D承p2承制圖比例尺S;其中p 2= 0.12 ;
在上述例子紙張大小和制圖比例尺下，該緩沖距離為R2= 21*0.16*500 =1260厘米；
以上兩個緩沖區(qū)的緩沖距離系數(shù)Pl、 P2可根據(jù)用戶需求進行修改，兩個緩沖區(qū)的并集形成宗地輸出可視域。可視域的獲取可以有效較少宗地面負載，使宗地圖更加簡潔、美觀。接下來就是宗地的符號化。使用定制的線型符號對界址線進行符號化，此
處為紅色0.3mm線型；自動獲取最左上界址點，標(biāo)注點號為'l'，然后從順時針方向依次標(biāo)注所有界址點，點號順次加1。宗地所有界址點用直徑0.8mm的紅色小圓圈符號化，而且考慮到界址點號文本元素與圖形的壓蓋問題，采用標(biāo)注優(yōu)化配置算法來確定界址點號標(biāo)注的位置(如圖4所示)，獲取到以該界址點為起點或終點的界址線之間的夾角Al， A2， A3,取最大角A1做角平分線，再以界址點為圓心半徑為4mm構(gòu)圓，角平分線與圓的交點P即為界址點點號標(biāo)注對應(yīng)的點的位置，以此類推，標(biāo)注所有的界址點點號。
宗地的標(biāo)注包括本宗地號、地類號、面積及權(quán)利人名稱。將宗地號、用地類型編碼、權(quán)利人組合成一個要素，宗地號在上，地類編碼在下，中間用一根橫線隔開，將權(quán)利人名稱置于該分式右側(cè)，再將該要素居于宗地中心。街坊號標(biāo)注的位置為街坊圖形與可視域范圍相交后形成的圖形的中點。房屋層數(shù)標(biāo)注的位置為房屋圖形的中心(如圖5所示)。
最后就是其它地圖要素的整飾，包括地圖名稱、標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員、制圖單位、制圖時間；將地圖名稱、比例尺、制圖時間、制圖單位分別置于制圖邊框外的上、下、右下、左下位置，將標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員分別置于制圖邊框內(nèi)的上、右上、右下等位置。
最后的宗地圖輸出效果如圖6所示。
權(quán)利要求
1、一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法，其特征在于包括如下步驟1)獲取最小制圖地理區(qū)域，確定比例尺及紙張大?。?)獲取宗地圖的圖形輸出掩膜，以此確定宗地圖可視范圍；3)將宗地居中并符號化，通過標(biāo)注優(yōu)化配置算法，解決界址點號標(biāo)注文本元素的壓蓋問題；4)標(biāo)注宗地及其相鄰宗地的權(quán)利人、宗地號、用地類型編碼，標(biāo)注街坊號，標(biāo)注房屋層數(shù)；5)整飾地圖名稱、標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員、制圖單位、制圖時間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法，其特征在于，所述的獲取最小制圖地理區(qū)域，確定比例尺及紙張大小步驟獲取制圖宗地圖形，得到其外包矩形范圍，通過比較該矩形長寬比和紙張的長寬比，以此確定最小制圖地理區(qū)域；通過用戶交互獲取制圖紙張大小或者制圖比例尺大小，在紙張大小確定的情況下，將紙張大小與最小制圖地理區(qū)域比較，獲取比例尺；而在比例尺大小確定的情況下，則通過最小制圖地理區(qū)域計算出最小制圖紙張打印范圍，來確定紙張大小。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法，其特征在于，所述的獲取宗地圖的圖形輸出掩膜，以此確定宗地圖可視范圍步驟可視域的確定包括兩部分， 一是宗地圖形的緩沖區(qū)，二是宗地圖形外包矩形按比例放大的范圍，兩者的并集為宗地形可視域，可視域外的圖形自動刪除，宗地緩沖區(qū)和宗地外包矩形緩沖區(qū)的緩沖距離值作為宗地制圖的建議值，用戶可修改。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法，其特征在于，所述的將宗地居中并符號化，通過標(biāo)注優(yōu)化配置算法，解決界址點號標(biāo)注文本元素的壓蓋問題步驟使用紅色0.3mm線型符號對界址線進行符號化，界址點用直徑0.8mm的紅色小圓圈符號化；自動獲取最左上界址點，獲取該界址點為節(jié)點的所有界址線，包括鄰宗的界址線，以當(dāng)前界址點為出點，計算每兩條界址線間的夾角，取最大夾角做角平分線，再以界址點為圓心半徑為4mm構(gòu)圓，角平分線與圓的交點即為界址點點號標(biāo)注對應(yīng)的點的位置,標(biāo)注點號為'l'，然后從順時針方向依次標(biāo)注所有界址點，點號順次加1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法，其特征在于，所述的標(biāo)注宗地及其相鄰宗地的權(quán)利人、宗地號、用地類型編碼，標(biāo)注街坊號，標(biāo)注房屋層數(shù)步驟這些標(biāo)注都與對應(yīng)的面狀圖形要素的形狀和面積有關(guān)，將宗地號、用地類型編碼、權(quán)利人組合成一個要素，宗地號在上，地類編碼在下，中間用一根橫線隔開，將權(quán)利人名稱置于該分式右側(cè)，再將該要素居于宗地中心。街坊號標(biāo)注的位置為街坊圖形與可視域范圍相交后形成的圖形的中點。房屋層數(shù)標(biāo)注的位置為房屋圖形的中心。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法，其特征在于，所述的整飾地圖名稱、標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員、制圖單位、制圖時間步驟將地圖名稱、比例尺、制圖時間、制圖單位分別置于制圖邊框外的上、下、右下、左下位置，將標(biāo)題、指北針、制圖員、審核員分別置于制圖邊框內(nèi)的上、右上、右下等位置，在制圖輸出前用戶可對這些地圖要素的位置進行微調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于GIS技術(shù)的宗地圖智能輸出方法。該方法從標(biāo)準(zhǔn)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫中自動提取所需信息，可以實現(xiàn)適應(yīng)我國國情的宗地圖智能輸出打印。該方法根據(jù)用戶需求，指定地圖比例尺或者指定紙張大小進行地圖打印輸出，用戶只需輸入宗地的標(biāo)識碼，如宗地編號或者地籍號，方法中自動獲取宗地圖形，并通過計算其相關(guān)圖形屬性，確定合適的紙張大小和比例尺。根據(jù)宗地圖形，計算圖形輸出掩膜，以此確定宗地圖可視范圍。方法中還使用了一種標(biāo)注優(yōu)化配置算法，解決界址點號標(biāo)注文本元素的壓蓋問題。本方法模仿制圖過程中的推理方式和思維過程，實現(xiàn)宗地圖輸出智能化，有效減少了宗地圖制圖過程中的工作量。本發(fā)明在地籍管理領(lǐng)域及其他相關(guān)制圖領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常大。
文檔編號G09B29/00GK101593454SQ20091010049
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者南 劉, 劉仁義, 豐 張, 張亦萍, 雷 方, 杜震洪 申請人:浙江大學(xué)