“多规合一”实用性村庄规划质检软件建设方案

“多规合一”实用性村庄规划质检软件建设方案-I-目录项目理解及分析 1背景分析 建设目标 建设内容 总体设计 5总体设计原则 5总体框架 关键技术 图形拓扑检查 7软件开发技术 9系统开发模式 13数据库设计 14支撑环境设计 14软件环境 14硬件配置 14“多规合一”实用性村庄规划质检内容 错误!未定义书签。数据完整性检查 21元数据检查 21目录及文件规范性 21数据格式 21数据有效性 21空间数据基本检查 22图层完整性 22数学基础 22行政区范围 22空间图形数据检查 23点图层拓扑检查 23-II-线图层拓扑检查 23面图层拓扑检查 24线面拓扑关系检查 24碎面检查 24碎线检查 24数据夹角检查 错误!未定义书签。其它拓扑检查 24空间数据属性检查 22图层名称 22属性结构一致性 23代码一致性 23数值范围符合性 23编号唯一性 23字段必填项 23规划内容检查 25基期年现状检查 25目标年规划检查 25表格数据检查 26质检软件设计 16软件界面设计 16软件功能设计 17任务管理 18数据检查 20规则配置 21结果管理 31地图查看 324.3 其他 33检查方式 33检查错误 34重点、难点分析及应对措施 38质检软件重点分析 38质检软件难点分析 38应对措施 39--PAGE40-项目理解及分析背景分析《自然资源部办公厅关于加强村庄规划促进乡村振兴的通知201935（云政发〔2018〕63（2019〕663完成村庄规划。建设目标提供基础、通用功能服务，满足质检需求根据《云南省“多规合一”实用性村庄规划数据库标准》，标准数据库包含数据内容、要素分类代码、空间要素分层、要素属性结构等内容。系统内置基础的质检内容和质检规则。质检内容灵活可选，质检规则动态配置质检报告清晰明了，质检错误快速定位户快速处理错误数据。建设内容规合一”实用性村庄规划质检软件的实施建设工作。查内容、检查方法、检查规则配置和检查结果导出等功能。（关错误信息进行查看和定位。需求分析实现检查结果的显示和输出等功能，对于“多规合一”实用性村庄规划数据，本软件保障其准确性和检查效率，确保数据能够最终顺利调入省级数据库。1.4.1功能需求能需求分为如下图所示的三个阶段。图1.4-1软件功能需求分析流程图数据准备阶段：将成果数据导入到软件中待检。检查也可以部分抽检。结果分析阶段：对数据质量按照质检规则模型进行评价，并生成检查报表，检查报表主要包含检查概况、检查得分、导入数据的情况、错误内容、数据评价等方面内容。软件性能需求以下三个方面：稳定性要求以便软件能够提供稳定的服务。适应性要求软件应当具有良好的兼容性和适应性，即软件能够在当前主流的Windows系统（如Windows7、8、10等32位或64位操作系统）的环境下正常运行。易用性要求总体设计总体设计原则为了使本软件能够更好的在云南省“多规合一”实用性村庄规划成果质量检查中发挥作用，能够使软件达到预期设计目标，使软件设计得更加科学和规范，在进行软件设计过程中应当遵循以下六条基本原则，具体原则为：先进性使设计出的软件能够满足实际需求且具有良好的先进性。实用性规范性研制和应用；另一方面软件的开发应按照软件工程的规范进行。安全性保证系统具有稳定、快速、可靠、连续的运行性能。可维护性应性扩充和完善时所具备的灵活性上。可扩展性利，软件应当尽可能支持实际应用过程中所用的数据格式。总体框架行数据处理的业务层以及数据存储相关的数据层。图2.2-1软件三层结构示意图是用户感受最为直接的一层。据所选检查内容结合相应的规则库进行质量检查、管理检查结果等功能。C/S配置过程，由于本软件基于ArcGISEngine10.2开发组件开发，采用GDB理数据，对数据处理更加高效，提高检查效率。以上述三层数据结构为基础研究制定如下技术路线：据库建设标准和规范，设计建设软件的数据库；的相关参数；户可根据实际情况进行配置，默认为汇交检查；检查结果分析。根据错误内容，按照评价模型进行检查结果的分析，下图所示。图2.2-2云南省“多规合一”实用性村庄规划质量检查软件技术路线图关键技术2.3.1图形拓扑检查关系的集合，拓扑关系在GIS（a）N1N2N3N1C1C2C3为拓扑包含。图2.3-1拓扑关系类型图2.3-1ArcGISEngine检查开发的流程可以分为以下五步：创建拓扑选择参与拓扑的要素类向拓扑集添加拓扑规则拓扑验证显示要素错误接口属性或方法ITopologyContainer.CreateTopology()接口属性或方法ITopologyContainer.CreateTopology()ITopology.AddClass()ITopology.ValidateTopology()描述创建拓扑ITopologyContainerITopology.State添加拓扑图层验证拓扑检查拓扑中的错误要素是否存在ITopologyRuleContainerITopologyRuleContainer.AddRule()添加拓扑规则IErrorFeatureContainerIErrorFeatureContainer.ErrorFeaturesIErrorFeatureContainer.ErrorFeaturesByGeometryType获取所有错误要素根据几何读取错误要素接口 属性或方法IErrorFeatureContainer.ErrorFeaturesByRuleTypeIErrorFeatureContainer.ErrorFeature

描述根据拓扑规则类型读取错误要素错误要素软件开发技术C/S架构，采用CArcGISEngine10.2开发组件进行软件的开发，软件主要用到的开发技术有以下内容：ArcGISEngineArcGISEngineArcGIS所有核心功能组件的用于定制GIS功ArcObjectsArcGISEngineArcGISDesktopArcGISEngine即运行时和开发工具。ArcGISEngine开发组件的组成如图2.4-1所示。图2.4-1ArcGISEngine 开发组件构成图ArcGISEngineGISArcGISEngineArcObjectsGIS图基本工具等功能，可以通过空间分析扩展、三维选项扩展等得到增强。ArcGISEngineJava.NETC++COMUNIX、Linux、WindowsGISArcGISEngineMapControl能。工具条和工具：用于提供地图平移、识别等地图操作的基本工具。ArcObjectsGISArcGISEngineArcGISEngineGIS清晰，呈现纵线分布。图2.4-2ArcGISEngine 开发体系Base基本服务开发组件最为基础的部分。在开发过程中，几乎所有GIS组件的实现都需要调BaseServices。DataAccess（数据存取DataAccessGDB。MapPresentation(地图展示)：提供了地图展示相关的类和组件，利用该类和组件可以实现专题图的制作等功能。DeveloperComponents(开发组件)：提供了如MapControlToolbarControlToolbarControlArcGISMapToolbarControl提高了二次开发的便捷性和效率。Extensions(GeodatabaseUpdate关的高级功能。VisualC#开发环境C#开发语言是当前在进行.NET其具有较快的运行效率以及安全稳定的特征，CVisualStudio的简单可视化操作相结合，使得基于C#[50]，得到开发人员的认可以及广泛使用。VisualStudioMicrosoftWindowsVisualStudio2012ArcGISEngineArcGISEngine10.2C#其它控Studio会自动添加相关引用，极大降低了开发难度。COM组件技术COM组建对象模型COMCOMCOMCOMCOMCOM更新升级。COMCOM组件进行更改即可，从而提高开发效率。实现代码复用：在软件开发过程中，可以利用COM代码的复用性。有助于并行开发：软件功能模块是由多个COMCOMCOM大缩短了开发周期。与开发语言无关：COM语言进行调用，不受开发环境的限制。COMCOMCOM部是被封装无法访问的，只能通过COMCOMCOM件最为关键的要素，一般是函数的逻辑集合。COMCOMCOM关系如下图所示。图2.4-3COM组件、COM接口和COM对象图XMLXMLW3CXMLXMLXML面即是文档体，由一个或多个根目录及其包含的子目录等内容组成。图2.4-4XML 格式示例图（4）NPOI库NPOIJavaPOI.NETNPOIOfficeExcel、WordCExcelWordOleDBCOMNPOIOleDBCOMNPOIOfficeNPOIExcel、Word系统开发模式C/SC/SC/SC/S数据库设计sqliteSqliteSQL外部依赖，方便的在客户端记性部署应用。按照统一的标准和规范，对各种村庄规划成果数据进行统一汇和整合集成，实现对数据的整合处理，对质检的空间数据以及其他非空间数据的一体化管理。支撑环境设计软件环境ArcGISSQLite构。系统开发平台如下：软件分类软件选型支持版本操作系统软件分类软件选型支持版本操作系统客户端：WindowsSQLiteDesktopWin7/Win8/Win10数据库GIS客户端运行平台10.2.2硬件配置规格PC机支持操作系统Win7、规格PC机支持操作系统Win7、Win10处理器2500MHz以上内存类型内存类型8GB及以上硬盘容量10G以上安装存储空间质检软件设计软件界面设计无歧义，且常用功能较为容易找到；提示信息准确化。软件中所给出的提示信息应当准确，不能模棱两可；提高菜单内聚性。按照功能对菜单分类整理，并以此设计布局；减少用户在不同界面所需记忆的信息量。本软件界面设计效果下图所示，界面主要由菜单栏、图层（质检规则）显示OfficeWindows7Metro和VisualStudio四种风格，用户可根据自己的喜好进行更改，保障了软件界面风格的一致性，界面风格下图中界面样式选择部分所示。图3.1-1软件主界面图软件功能设计云南省“多规合一”实用性村庄规划质检软件采用模块化的方式进行设计，基于标准统一的质检要求及细则，针对“多规合一”实用性村庄规划编制成果，从成果数据的完整性、规范性、空间拓扑、属性数据、数据逻辑性检查等方面对编制成果进行质量检查，规范和提升规划成果质量。模块的实现原理和方法进行介绍。图3.2-1质检软件功能图任务管理项目任务是软件进行村庄规划数据质检的基本单位，该模块功能对数据质检任务进行新建、删除、修改、查询、执行任务、取消执行任务、进度管理等集中管理。做到一个项目执行一次检查，得出一个检查结果，有效地管理各地区、各类型数据检查服务。图3.2-2任务管理菜单图新建任务（选择检查结果存放目录、检查项目（注：检查规则）、检查人员名称、备注等。图3.2-3新建任务图删除任务删除任务列表中的任务。删除包含任务记录、中间数据、结果数据删除。图3.2-4删除任务功能图执行检查对一条任务检查规则确定后，即开始任务检查。任务检查界面可列出该条任务的检查项，直观了解任务检查情况。图3.2-5执行检查任务图取消任务检查任务检查已开始，尚未全部检查结束，可中途停止检查。已检查部分检查结果仍保存，可供用户查询。图3.2-6取消任务功能图进度管理每一项检查任务，在检查的过程中可实时查看检查进度，并实时统计错误信息。数据检查检查小项。图3.2-7质量检查内容结构图辑错误的，系统正常进行后续操作。图3.2-8数据检查功能图数据完整性检查元数据检查求。目录及文件规范性检查成果是否符合“汇交要求”对目录结构和文件命名的要求。数据格式检查成果数据是否符合“汇交要求”规定的文件格式数据有效性检查成果数据文件能否正常打开、浏览、查询。空间数据基本检查图层完整性是否齐备，是否满足《标准》要求。数学基础对提交的成果数据包进行检查，检查投影、分带、坐标系、高程基准、精度等是否与原规划数据库一致。平面坐标系统是否采用“2000（CGCS2000高程系统是否采用“1985投影方式是否采用高斯-克吕格投影，分带是否符合《标准》要求。行政区范围检查村级行政区范围是否与第三次全国国土地调查使用的行政区范围一致。空间数据属性检查字检查、属性字段长度检查。图层名称图层名称规范性检查，图层名称是否符合《标准》要求属性结构一致性属性结构性一致，检查图层属性字段的数量和属性字段名称、类型是否符合《标准》要求。检查图层属性字段的长度、小数位数是否符合《标准》要求。代码一致性码字段的取值是否符合《标准》要求。数值范围符合性检查图层字段取值是否符合《标准》规定的值域范围。编号唯一性检查图层编号字段取值是否唯一。字段必填项检查图层必填字段是否不为空。空间图形数据检查点图层拓扑检查检查点层内要素是否重叠。拓扑参考容差以三调为准，即0.0001,下同。线图层拓扑检查检查线图层内要素是否重叠或自重叠、相交或自相交。面图层拓扑检查重叠、构成面的拐点距离是否过近（小于数据容差。检查面层内要素是否重叠、是否闭合。线面拓扑关系检查检查行政区界线层要素是否与行政区面层要素边界重合。碎面检查检查面层是否存在小于1m2的碎片多边形。碎线检查检查线层是否存在小于图上0.02m的碎线。其它拓扑检查根据项目需要，可灵活配置添加如下检查项：面要素之间无空隙（单图层）面要素间无重叠（单图层）第二个图层面要素必须被第一个图层任一面要素覆盖（两图层两图层面要素必须互相覆盖（即两要素是一样的（两图层）第一个图层面要素必须被第一个图层任一面要素包含（两图层）图层间面要素不能相互覆盖（两图层）线要素必须跟面图层边界的一部分或全部重叠（两图层）点要素必须落在面要素边界上（两图层）点要素必须落在面要素内（不包括边界（两图层）线要素间不能有相互重叠部分（单图层）线要素之间不能相交（单图层）线要素不允许有悬挂点（单图层线要素不允许有假节点（单图层第一个图层线要素应被第二个线图层线要素覆盖（两图层第一个图层线要素不被第二个线图层线要素覆盖（两图层点要素应被线要素覆盖（两图层）点要素应在线要素的端点上（两图层）面要素边界必须被线要素覆盖（两图层面要素的边界必须被另一面要素边界覆盖（两图层线要素不能自重叠（单图层）线要素不能自相交（单图层）线要素间不能重叠和相交（要在端点处接触（单图层线要素端点必须被点要素覆盖（两图层）面要素内（不包括边界）必须包含至少一个点要素（两图层）线不能是多段（单图层）定义在拓扑容限之内的要素被删除的规则规划内容检查基期年现状检查检查基期年现状图斑边界与三调DLTB边界的是否重叠。检查基期现状地类转换是否符合村庄规划编制指南要求。目标年规划检查检查规划地类图斑、三生空间划定区与行政区面积总和是否相等。检查生态保护红线是否与上位规划的生态保护红线一致。检查生态保护红线是否超出生态空间范围以外。检查永久基本农田保护图斑是否符合上位规划布局要求。检查规划新增建设用地是否超出村庄建设边界以外。表格数据检查的逻辑检查。表格完整性必选表格是否齐备，是否满足《标准》要求。表格数据结构一致性表格字段的数量和字段名称、类型是否符合《标准》要求。表格字段的长度、小数位数是否符合《标准》要求。表格数据代码一致性字段值是代码的字段取值是否符合《标准》要求。表格数值范围符合性字段取值是否符合《标准》中规定的值域范围。表格字段必填性必填字段是否不为空。表内逻辑一致性检查设用地规模、建设边界规模是否达到上位规划确定的指标要求。村庄建设边界规模是否大于村域行政区面积。村域建设用地规模是否大于村庄建设边界规模农林用地、建设用地、自然保护与保留用地合计值是否等于村域行政区面积。表间逻辑一致性检查否一致。地规模是否一致。国土综合整治重点工程项目表中的生态保护修复面积是否大于等于村庄规划近期重点项目表中的生态修复用地面积。规则配置序号功能功能任务需求描述检查规则系统开发定义，检查规则的相1 检查规则定义序号功能功能任务需求描述检查规则系统开发定义，检查规则的相1 检查规则定义关功能不开放给普通用户。增加一条检查规则，增加成功的检查规2规则配置新增检查规则则可在检查项目中查看及选择。3修改检查规则修改检查规则4删除检查规则删除检查规则3.2-9规则配置功能图拓扑检查规则配置层，添加规则。图3.2-10拓扑规则配置属性检查规则配置层、字段，用户自定义相关属性值，添加规则。图3.2-11属性检查规则配置碎线检查规则配置图3.2-12碎线检查规则配置碎面检查规则配置图3.2-13碎面检查规则配置表格检查规则配置通过配置Excel质检模板文件，对成果中表格文件进行检查。图3.2-14表格检查规则配置结果管理系统进行各类数据检查后生成检查结果。质检结果页面以树形方式展示更新数据质检检查出的错误点，对于错误点分类分层逐级对于用户确认可以例外的错误项，可以做例外处理。最后质检结果统计分类，形成质检报告，详细记录错误项信息。在地图上可以直观查看要素空间形状和相对关系，点击属性查询按钮显示该要素属性值，可视化效果极强。序号功能模板功能任务需求描述序号功能模板功能任务需求描述打开“错误图形”窗体并将选中任务的检查打开检查结1结果进行加载，以便用户查看，当选中任务数据检查 果未成功执行过检查时，此功能不可用。2例外错误在查看检查结果的时候序号序号功能模板功能任务需求描述可以将指定的错误项标记为例外，同时填写例外说明，同一类型的例外可批量标注及填写说明。打开“错误图形”窗体并将选中任务的检查打开检查结3结果进行加载，以便用户查看，当选中任务果未成功执行过检查时，此功能不可用。将选中任务的检查报告导出至指定的路径导出检查报下，导出格式初定为PDF（Word、Excel4告可，当选中任务未成功执行过检查时，此功能不可用。检查结果数据统一管理，并对其进行符号5平移、属性查询、条件查询、定位等操作。地图查看根据选中的一条任务，点击“查看地图”图标，弹出地图显示窗体，显示该项目在地图中坐在位置。如下图所示。地图查看能打开地图数据，查看地图信息，可对地图进行编辑、测距、放大、缩小、平移、属性查看等操作。图3.2-15地图查看功能图其他检查方式评价分析模块。软件一起发布，用户使用过程中不能更改检查规则。此外除了基于规则库的检查外，还存在着一些和规则无关的检查。如矢量数据几何精度和拓扑检查、数据结构检查等，系统具备单独的功能对其进行检查。（下图所示。自动检查数据才认为通过数据质量检查。分项检查问题的检查。分项检查可以有效提高数据修改再检查的效率。手工检查手工检查主要完成一些可能性错误检查或者需要结合人工判断的检查工作，手工检查主要完成一些可能性错误检查或者需要结合人工判断的检查工作，作为对自动检查和分项检查的扩充，有效的检查出数据中的错误。提交检查数据手工检查软件分项检查软件自动检查生成错误列表生成错误列表生成检查报告是否存在错误是否存在错误是否存在错误否质检完成是是是修改数据错误图3.3-1数据检查流程检查错误问题查找的效率，有利于质检结果评分和系统的平稳运行和管理。错误分类异常能继续执行但错误必须改正的。一般错误：包含样式不符规范的，名称、别名不符合规范的，统计值不符合规范但可以人为排除例外的。警告信息：包含成果数据为空但不影响检查进程和结果的，