“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃質檢軟件建設方案

“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃質檢軟件建設方案-I-目錄項目理解及分析 1背景分析 建設目標 建設內容 總體設計 5總體設計原則 5總體框架 關鍵技術 圖形拓撲檢查 7軟件開發(fā)技術 9系統開發(fā)模式 13數據庫設計 14支撐環(huán)境設計 14軟件環(huán)境 14硬件配置 14“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃質檢內容 錯誤!未定義書簽。數據完整性檢查 21元數據檢查 21目錄及文件規(guī)范性 21數據格式 21數據有效性 21空間數據基本檢查 22圖層完整性 22數學基礎 22行政區(qū)范圍 22空間圖形數據檢查 23點圖層拓撲檢查 23-II-線圖層拓撲檢查 23面圖層拓撲檢查 24線面拓撲關系檢查 24碎面檢查 24碎線檢查 24數據夾角檢查 錯誤!未定義書簽。其它拓撲檢查 24空間數據屬性檢查 22圖層名稱 22屬性結構一致性 23代碼一致性 23數值范圍符合性 23編號唯一性 23字段必填項 23規(guī)劃內容檢查 25基期年現狀檢查 25目標年規(guī)劃檢查 25表格數據檢查 26質檢軟件設計 16軟件界面設計 16軟件功能設計 17任務管理 18數據檢查 20規(guī)則配置 21結果管理 31地圖查看 324.3 其他 33檢查方式 33檢查錯誤 34重點、難點分析及應對措施 38質檢軟件重點分析 38質檢軟件難點分析 38應對措施 39--PAGE40-項目理解及分析背景分析《自然資源部辦公廳關于加強村莊規(guī)劃促進鄉(xiāng)村振興的通知201935（云政發(fā)〔2018〕63（2019〕663完成村莊規(guī)劃。建設目標提供基礎、通用功能服務，滿足質檢需求根據《云南省“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃數據庫標準》，標準數據庫包含數據內容、要素分類代碼、空間要素分層、要素屬性結構等內容。系統內置基礎的質檢內容和質檢規(guī)則。質檢內容靈活可選，質檢規(guī)則動態(tài)配置質檢報告清晰明了，質檢錯誤快速定位戶快速處理錯誤數據。建設內容規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃質檢軟件的實施建設工作。查內容、檢查方法、檢查規(guī)則配置和檢查結果導出等功能。（關錯誤信息進行查看和定位。需求分析實現檢查結果的顯示和輸出等功能，對于“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃數據，本軟件保障其準確性和檢查效率，確保數據能夠最終順利調入省級數據庫。1.4.1功能需求能需求分為如下圖所示的三個階段。圖1.4-1軟件功能需求分析流程圖數據準備階段：將成果數據導入到軟件中待檢。檢查也可以部分抽檢。結果分析階段：對數據質量按照質檢規(guī)則模型進行評價，并生成檢查報表，檢查報表主要包含檢查概況、檢查得分、導入數據的情況、錯誤內容、數據評價等方面內容。軟件性能需求以下三個方面：穩(wěn)定性要求以便軟件能夠提供穩(wěn)定的服務。適應性要求軟件應當具有良好的兼容性和適應性，即軟件能夠在當前主流的Windows系統（如Windows7、8、10等32位或64位操作系統）的環(huán)境下正常運行。易用性要求總體設計總體設計原則為了使本軟件能夠更好的在云南省“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃成果質量檢查中發(fā)揮作用，能夠使軟件達到預期設計目標，使軟件設計得更加科學和規(guī)范，在進行軟件設計過程中應當遵循以下六條基本原則，具體原則為：先進性使設計出的軟件能夠滿足實際需求且具有良好的先進性。實用性規(guī)范性研制和應用；另一方面軟件的開發(fā)應按照軟件工程的規(guī)范進行。安全性保證系統具有穩(wěn)定、快速、可靠、連續(xù)的運行性能?？删S護性應性擴充和完善時所具備的靈活性上?？蓴U展性利，軟件應當盡可能支持實際應用過程中所用的數據格式?？傮w框架行數據處理的業(yè)務層以及數據存儲相關的數據層。圖2.2-1軟件三層結構示意圖是用戶感受最為直接的一層。據所選檢查內容結合相應的規(guī)則庫進行質量檢查、管理檢查結果等功能。C/S配置過程，由于本軟件基于ArcGISEngine10.2開發(fā)組件開發(fā)，采用GDB理數據，對數據處理更加高效，提高檢查效率。以上述三層數據結構為基礎研究制定如下技術路線：據庫建設標準和規(guī)范，設計建設軟件的數據庫；的相關參數；戶可根據實際情況進行配置，默認為匯交檢查；檢查結果分析。根據錯誤內容，按照評價模型進行檢查結果的分析，下圖所示。圖2.2-2云南省“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃質量檢查軟件技術路線圖關鍵技術2.3.1圖形拓撲檢查關系的集合，拓撲關系在GIS（a）N1N2N3N1C1C2C3為拓撲包含。圖2.3-1拓撲關系類型圖2.3-1ArcGISEngine檢查開發(fā)的流程可以分為以下五步：創(chuàng)建拓撲選擇參與拓撲的要素類向拓撲集添加拓撲規(guī)則拓撲驗證顯示要素錯誤接口屬性或方法ITopologyContainer.CreateTopology()接口屬性或方法ITopologyContainer.CreateTopology()ITopology.AddClass()ITopology.ValidateTopology()描述創(chuàng)建拓撲ITopologyContainerITopology.State添加拓撲圖層驗證拓撲檢查拓撲中的錯誤要素是否存在ITopologyRuleContainerITopologyRuleContainer.AddRule()添加拓撲規(guī)則IErrorFeatureContainerIErrorFeatureContainer.ErrorFeaturesIErrorFeatureContainer.ErrorFeaturesByGeometryType獲取所有錯誤要素根據幾何讀取錯誤要素接口 屬性或方法IErrorFeatureContainer.ErrorFeaturesByRuleTypeIErrorFeatureContainer.ErrorFeature

描述根據拓撲規(guī)則類型讀取錯誤要素錯誤要素軟件開發(fā)技術C/S架構，采用CArcGISEngine10.2開發(fā)組件進行軟件的開發(fā)，軟件主要用到的開發(fā)技術有以下內容：ArcGISEngineArcGISEngineArcGIS所有核心功能組件的用于定制GIS功ArcObjectsArcGISEngineArcGISDesktopArcGISEngine即運行時和開發(fā)工具。ArcGISEngine開發(fā)組件的組成如圖2.4-1所示。圖2.4-1ArcGISEngine 開發(fā)組件構成圖ArcGISEngineGISArcGISEngineArcObjectsGIS圖基本工具等功能，可以通過空間分析擴展、三維選項擴展等得到增強。ArcGISEngineJava.NETC++COMUNIX、Linux、WindowsGISArcGISEngineMapControl能。工具條和工具：用于提供地圖平移、識別等地圖操作的基本工具。ArcObjectsGISArcGISEngineArcGISEngineGIS清晰，呈現縱線分布。圖2.4-2ArcGISEngine 開發(fā)體系Base基本服務開發(fā)組件最為基礎的部分。在開發(fā)過程中，幾乎所有GIS組件的實現都需要調BaseServices。DataAccess（數據存取DataAccessGDB。MapPresentation(地圖展示)：提供了地圖展示相關的類和組件，利用該類和組件可以實現專題圖的制作等功能。DeveloperComponents(開發(fā)組件)：提供了如MapControlToolbarControlToolbarControlArcGISMapToolbarControl提高了二次開發(fā)的便捷性和效率。Extensions(GeodatabaseUpdate關的高級功能。VisualC#開發(fā)環(huán)境C#開發(fā)語言是當前在進行.NET其具有較快的運行效率以及安全穩(wěn)定的特征，CVisualStudio的簡單可視化操作相結合，使得基于C#[50]，得到開發(fā)人員的認可以及廣泛使用。VisualStudioMicrosoftWindowsVisualStudio2012ArcGISEngineArcGISEngine10.2C#其它控Studio會自動添加相關引用，極大降低了開發(fā)難度。COM組件技術COM組建對象模型COMCOMCOMCOMCOMCOM更新升級。COMCOM組件進行更改即可，從而提高開發(fā)效率。實現代碼復用：在軟件開發(fā)過程中，可以利用COM代碼的復用性。有助于并行開發(fā)：軟件功能模塊是由多個COMCOMCOM大縮短了開發(fā)周期。與開發(fā)語言無關：COM語言進行調用，不受開發(fā)環(huán)境的限制。COMCOMCOM部是被封裝無法訪問的，只能通過COMCOMCOM件最為關鍵的要素，一般是函數的邏輯集合。COMCOMCOM關系如下圖所示。圖2.4-3COM組件、COM接口和COM對象圖XMLXMLW3CXMLXMLXML面即是文檔體，由一個或多個根目錄及其包含的子目錄等內容組成。圖2.4-4XML 格式示例圖（4）NPOI庫NPOIJavaPOI.NETNPOIOfficeExcel、WordCExcelWordOleDBCOMNPOIOleDBCOMNPOIOfficeNPOIExcel、Word系統開發(fā)模式C/SC/SC/SC/S數據庫設計sqliteSqliteSQL外部依賴，方便的在客戶端記性部署應用。按照統一的標準和規(guī)范，對各種村莊規(guī)劃成果數據進行統一匯和整合集成，實現對數據的整合處理，對質檢的空間數據以及其他非空間數據的一體化管理。支撐環(huán)境設計軟件環(huán)境ArcGISSQLite構。系統開發(fā)平臺如下：軟件分類軟件選型支持版本操作系統軟件分類軟件選型支持版本操作系統客戶端：WindowsSQLiteDesktopWin7/Win8/Win10數據庫GIS客戶端運行平臺10.2.2硬件配置規(guī)格PC機支持操作系統Win7、規(guī)格PC機支持操作系統Win7、Win10處理器2500MHz以上內存類型內存類型8GB及以上硬盤容量10G以上安裝存儲空間質檢軟件設計軟件界面設計無歧義，且常用功能較為容易找到；提示信息準確化。軟件中所給出的提示信息應當準確，不能模棱兩可；提高菜單內聚性。按照功能對菜單分類整理，并以此設計布局；減少用戶在不同界面所需記憶的信息量。本軟件界面設計效果下圖所示，界面主要由菜單欄、圖層（質檢規(guī)則）顯示OfficeWindows7Metro和VisualStudio四種風格，用戶可根據自己的喜好進行更改，保障了軟件界面風格的一致性，界面風格下圖中界面樣式選擇部分所示。圖3.1-1軟件主界面圖軟件功能設計云南省“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃質檢軟件采用模塊化的方式進行設計，基于標準統一的質檢要求及細則，針對“多規(guī)合一”實用性村莊規(guī)劃編制成果，從成果數據的完整性、規(guī)范性、空間拓撲、屬性數據、數據邏輯性檢查等方面對編制成果進行質量檢查，規(guī)范和提升規(guī)劃成果質量。模塊的實現原理和方法進行介紹。圖3.2-1質檢軟件功能圖任務管理項目任務是軟件進行村莊規(guī)劃數據質檢的基本單位，該模塊功能對數據質檢任務進行新建、刪除、修改、查詢、執(zhí)行任務、取消執(zhí)行任務、進度管理等集中管理。做到一個項目執(zhí)行一次檢查，得出一個檢查結果，有效地管理各地區(qū)、各類型數據檢查服務。圖3.2-2任務管理菜單圖新建任務（選擇檢查結果存放目錄、檢查項目（注：檢查規(guī)則）、檢查人員名稱、備注等。圖3.2-3新建任務圖刪除任務刪除任務列表中的任務。刪除包含任務記錄、中間數據、結果數據刪除。圖3.2-4刪除任務功能圖執(zhí)行檢查對一條任務檢查規(guī)則確定后，即開始任務檢查。任務檢查界面可列出該條任務的檢查項，直觀了解任務檢查情況。圖3.2-5執(zhí)行檢查任務圖取消任務檢查任務檢查已開始，尚未全部檢查結束，可中途停止檢查。已檢查部分檢查結果仍保存，可供用戶查詢。圖3.2-6取消任務功能圖進度管理每一項檢查任務，在檢查的過程中可實時查看檢查進度，并實時統計錯誤信息。數據檢查檢查小項。圖3.2-7質量檢查內容結構圖輯錯誤的，系統正常進行后續(xù)操作。圖3.2-8數據檢查功能圖數據完整性檢查元數據檢查求。目錄及文件規(guī)范性檢查成果是否符合“匯交要求”對目錄結構和文件命名的要求。數據格式檢查成果數據是否符合“匯交要求”規(guī)定的文件格式數據有效性檢查成果數據文件能否正常打開、瀏覽、查詢?？臻g數據基本檢查圖層完整性是否齊備，是否滿足《標準》要求。數學基礎對提交的成果數據包進行檢查，檢查投影、分帶、坐標系、高程基準、精度等是否與原規(guī)劃數據庫一致。平面坐標系統是否采用“2000（CGCS2000高程系統是否采用“1985投影方式是否采用高斯-克呂格投影，分帶是否符合《標準》要求。行政區(qū)范圍檢查村級行政區(qū)范圍是否與第三次全國國土地調查使用的行政區(qū)范圍一致。空間數據屬性檢查字檢查、屬性字段長度檢查。圖層名稱圖層名稱規(guī)范性檢查，圖層名稱是否符合《標準》要求屬性結構一致性屬性結構性一致，檢查圖層屬性字段的數量和屬性字段名稱、類型是否符合《標準》要求。檢查圖層屬性字段的長度、小數位數是否符合《標準》要求。代碼一致性碼字段的取值是否符合《標準》要求。數值范圍符合性檢查圖層字段取值是否符合《標準》規(guī)定的值域范圍。編號唯一性檢查圖層編號字段取值是否唯一。字段必填項檢查圖層必填字段是否不為空。空間圖形數據檢查點圖層拓撲檢查檢查點層內要素是否重疊。拓撲參考容差以三調為準，即0.0001,下同。線圖層拓撲檢查檢查線圖層內要素是否重疊或自重疊、相交或自相交。面圖層拓撲檢查重疊、構成面的拐點距離是否過近（小于數據容差。檢查面層內要素是否重疊、是否閉合。線面拓撲關系檢查檢查行政區(qū)界線層要素是否與行政區(qū)面層要素邊界重合。碎面檢查檢查面層是否存在小于1m2的碎片多邊形。碎線檢查檢查線層是否存在小于圖上0.02m的碎線。其它拓撲檢查根據項目需要，可靈活配置添加如下檢查項：面要素之間無空隙（單圖層）面要素間無重疊（單圖層）第二個圖層面要素必須被第一個圖層任一面要素覆蓋（兩圖層兩圖層面要素必須互相覆蓋（即兩要素是一樣的（兩圖層）第一個圖層面要素必須被第一個圖層任一面要素包含（兩圖層）圖層間面要素不能相互覆蓋（兩圖層）線要素必須跟面圖層邊界的一部分或全部重疊（兩圖層）點要素必須落在面要素邊界上（兩圖層）點要素必須落在面要素內（不包括邊界（兩圖層）線要素間不能有相互重疊部分（單圖層）線要素之間不能相交（單圖層）線要素不允許有懸掛點（單圖層線要素不允許有假節(jié)點（單圖層第一個圖層線要素應被第二個線圖層線要素覆蓋（兩圖層第一個圖層線要素不被第二個線圖層線要素覆蓋（兩圖層點要素應被線要素覆蓋（兩圖層）點要素應在線要素的端點上（兩圖層）面要素邊界必須被線要素覆蓋（兩圖層面要素的邊界必須被另一面要素邊界覆蓋（兩圖層線要素不能自重疊（單圖層）線要素不能自相交（單圖層）線要素間不能重疊和相交（要在端點處接觸（單圖層線要素端點必須被點要素覆蓋（兩圖層）面要素內（不包括邊界）必須包含至少一個點要素（兩圖層）線不能是多段（單圖層）定義在拓撲容限之內的要素被刪除的規(guī)則規(guī)劃內容檢查基期年現狀檢查檢查基期年現狀圖斑邊界與三調DLTB邊界的是否重疊。檢查基期現狀地類轉換是否符合村莊規(guī)劃編制指南要求。目標年規(guī)劃檢查檢查規(guī)劃地類圖斑、三生空間劃定區(qū)與行政區(qū)面積總和是否相等。檢查生態(tài)保護紅線是否與上位規(guī)劃的生態(tài)保護紅線一致。檢查生態(tài)保護紅線是否超出生態(tài)空間范圍以外。檢查永久基本農田保護圖斑是否符合上位規(guī)劃布局要求。檢查規(guī)劃新增建設用地是否超出村莊建設邊界以外。表格數據檢查的邏輯檢查。表格完整性必選表格是否齊備，是否滿足《標準》要求。表格數據結構一致性表格字段的數量和字段名稱、類型是否符合《標準》要求。表格字段的長度、小數位數是否符合《標準》要求。表格數據代碼一致性字段值是代碼的字段取值是否符合《標準》要求。表格數值范圍符合性字段取值是否符合《標準》中規(guī)定的值域范圍。表格字段必填性必填字段是否不為空。表內邏輯一致性檢查設用地規(guī)模、建設邊界規(guī)模是否達到上位規(guī)劃確定的指標要求。村莊建設邊界規(guī)模是否大于村域行政區(qū)面積。村域建設用地規(guī)模是否大于村莊建設邊界規(guī)模農林用地、建設用地、自然保護與保留用地合計值是否等于村域行政區(qū)面積。表間邏輯一致性檢查否一致。地規(guī)模是否一致。國土綜合整治重點工程項目表中的生態(tài)保護修復面積是否大于等于村莊規(guī)劃近期重點項目表中的生態(tài)修復用地面積。規(guī)則配置序號功能功能任務需求描述檢查規(guī)則系統開發(fā)定義，檢查規(guī)則的相1 檢查規(guī)則定義序號功能功能任務需求描述檢查規(guī)則系統開發(fā)定義，檢查規(guī)則的相1 檢查規(guī)則定義關功能不開放給普通用戶。增加一條檢查規(guī)則，增加成功的檢查規(guī)2規(guī)則配置新增檢查規(guī)則則可在檢查項目中查看及選擇。3修改檢查規(guī)則修改檢查規(guī)則4刪除檢查規(guī)則刪除檢查規(guī)則3.2-9規(guī)則配置功能圖拓撲檢查規(guī)則配置層，添加規(guī)則。圖3.2-10拓撲規(guī)則配置屬性檢查規(guī)則配置層、字段，用戶自定義相關屬性值，添加規(guī)則。圖3.2-11屬性檢查規(guī)則配置碎線檢查規(guī)則配置圖3.2-12碎線檢查規(guī)則配置碎面檢查規(guī)則配置圖3.2-13碎面檢查規(guī)則配置表格檢查規(guī)則配置通過配置Excel質檢模板文件，對成果中表格文件進行檢查。圖3.2-14表格檢查規(guī)則配置結果管理系統進行各類數據檢查后生成檢查結果。質檢結果頁面以樹形方式展示更新數據質檢檢查出的錯誤點，對于錯誤點分類分層逐級對于用戶確認可以例外的錯誤項，可以做例外處理。最后質檢結果統計分類，形成質檢報告，詳細記錄錯誤項信息。在地圖上可以直觀查看要素空間形狀和相對關系，點擊屬性查詢按鈕顯示該要素屬性值，可視化效果極強。序號功能模板功能任務需求描述序號功能模板功能任務需求描述打開“錯誤圖形”窗體并將選中任務的檢查打開檢查結1結果進行加載，以便用戶查看，當選中任務數據檢查 果未成功執(zhí)行過檢查時，此功能不可用。2例外錯誤在查看檢查結果的時候序號序號功能模板功能任務需求描述可以將指定的錯誤項標記為例外，同時填寫例外說明，同一類型的例外可批量標注及填寫說明。打開“錯誤圖形”窗體并將選中任務的檢查打開檢查結3結果進行加載，以便用戶查看，當選中任務果未成功執(zhí)行過檢查時，此功能不可用。將選中任務的檢查報告導出至指定的路徑導出檢查報下，導出格式初定為PDF（Word、Excel4告可，當選中任務未成功執(zhí)行過檢查時，此功能不可用。檢查結果數據統一管理，并對其進行符號5平移、屬性查詢、條件查詢、定位等操作。地圖查看根據選中的一條任務，點擊“查看地圖”圖標，彈出地圖顯示窗體，顯示該項目在地圖中坐在位置。如下圖所示。地圖查看能打開地圖數據，查看地圖信息，可對地圖進行編輯、測距、放大、縮小、平移、屬性查看等操作。圖3.2-15地圖查看功能圖其他檢查方式評價分析模塊。軟件一起發(fā)布，用戶使用過程中不能更改檢查規(guī)則。此外除了基于規(guī)則庫的檢查外，還存在著一些和規(guī)則無關的檢查。如矢量數據幾何精度和拓撲檢查、數據結構檢查等，系統具備單獨的功能對其進行檢查。（下圖所示。自動檢查數據才認為通過數據質量檢查。分項檢查問題的檢查。分項檢查可以有效提高數據修改再檢查的效率。手工檢查手工檢查主要完成一些可能性錯誤檢查或者需要結合人工判斷的檢查工作，手工檢查主要完成一些可能性錯誤檢查或者需要結合人工判斷的檢查工作，作為對自動檢查和分項檢查的擴充，有效的檢查出數據中的錯誤。提交檢查數據手工檢查軟件分項檢查軟件自動檢查生成錯誤列表生成錯誤列表生成檢查報告是否存在錯誤是否存在錯誤是否存在錯誤否質檢完成是是是修改數據錯誤圖3.3-1數據檢查流程檢查錯誤問題查找的效率，有利于質檢結果評分和系統的平穩(wěn)運行和管理。錯誤分類異常能繼續(xù)執(zhí)行但錯誤必須改正的。一般錯誤：包含樣式不符規(guī)范的，名稱、別名不符合規(guī)范的，統計值不符合規(guī)范但可以人為排除例外的。警告信息：包含成果數據為空但不影響檢查進程和結果的，