2024年4月12日发(作者：)
NO.7 2023
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
DOI： 10.16661/.1672-3791.2209-5042-8081
信息与智能
基于ArcGIS Engine的村庄规划数据库质检
方法研究
郭结琼
(青岛市城市规划设计研究院 山东青岛 266071)
摘要： 质量检查是数据库建设过程中至关重要的环节，为确保村庄规划数据库成果符合标准要求，该文基
于ArcGIS Engine对数据库质量自动化检查方法进行了探索与研究，并采用规则定制化模式开发了质检软件。
实际应用结果表明，使用该软件可以大幅度提高数据库质检工作的效率和准确性，为后续村庄规划成果数据
上图、统计分析、规划管理和实施等工作的开展提供了可靠的基础数据保障。
关键词： 质量检查 村庄规划数据库 ArcGIS Engine 自动化 规则定制化 质检软件
中图分类号： TU982.29;P208文献标识码： A 文章编号： 1672-3791(2023)07-0010-04
Research on Quality Inspection Methods of the Village Planning
Database Based on ArcGIS Engine
GUO Jieqiong
( Qingdao Urban Planning & Design Research Institute, Qingdao, Shandong Province, 266071 China)
Abstract: Quality inspection is a crucial part of the database construction process. In order to ensure that village
planning database results meet the requirements of the standard, this paper explores and studies the automatic in‐
spection method of database quality based on ArcGIS Engine, and develops quality inspection software by using the
rule customization mode. The practical application results show that the use of the software can greatly improve the
efficiency and accuracy of the database quality inspection, and provide a reliable basic data guarantee for data map‐
ping, statistical analysis, and planning management and implementation of subsequent village planning results.
Key Words: Quality inspection; Village planning database; ArcGIS Engine; Automation; Customization of rules;
Quality inspection software
在新时代背景下，为全面提高乡村地区的数字化
治理水平，做好村庄规划编制、实施和管理工作，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》要求将村庄规划成果叠加到国土空间规划“一张
图”上，地方需结合实际工作需求制定村庄规划数据库
标准，并开展成果入库、汇交、质检、上图、动态维护更
新等一系列村庄规划数据库建设工作，为村庄规划的
科学编制和有序管理提供基础数据保障
[1]
。由于村庄
规划编制单位GIS（Geographic Information System，地理
信息系统）人员技术水平的良莠不齐，入库过程中对村
庄规划数据库标准的理解有偏差、操作有误等因素，导
致各区市汇交的村庄规划数据库成果难免会存在一些
技术问题和错误信息。数据库质检工作技术难度相对
较高，过程较繁琐，人工质检效率低下，为进一步加强
村庄规划数据库建设，规范村庄规划数据库成果，节约
人力成本，亟需探索一种村庄规划成果数据库自动化
作者简介： 郭结琼（1991—），男，硕士，工程师，研究方向为信息技术在国土空间规划中的应用。
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要素类型
基础地理信息要素
空间规划信息要素
规划文档资料要素
规划表格要素
规划栅格图
批复和其他文件
质检方法来提高检查效率和质量。
2023 NO.7
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表1 村庄规划数据库内容表
数据内容
村级行政区
基期现状用地、目标年规划用地、宅基地建设范围、有条件建设区、公共服务设施点、历史
规划文本、规划说明书
规划指标表、近期建设项目表
区位图、土地利用现状图、土地利用规划图
批复文件、汇报系统
（4）属性数据符合性。检查属性字段完整性、结构
符合性、值域范围符合性、逻辑一致性、取值唯一性、字
段必填性等。
（5）拓扑关系正确性。检查图层要素是否存在拓
是否存在缝隙、两图层之间逻辑关系是否正确等。
ArcGIS Engine是由ESRI公司面向开发人员提供
的一组基于COM（组件对象模型）技术的可嵌入式GIS
组件库和工具包，是独立于ArcGIS Desktop应用程序
有数千个对象可供开发人员调用，具有强大的GIS处
理和分析能力，基于ArcGIS Engine开发人员可构建自
定义GIS应用程序软件
[2-3]
。结合实际工作需求，该文
依据村庄规划数据库标准对质检内容和规则进行了介
绍，利用ArcGIS Engine提供的接口对质检方法进行了
探讨，并开发了一套村庄规划数据库质检软件，替代传
统的人工质检方式，大幅度提高了质检工作的效率和
准确性，在村庄规划数据库建设过程中发挥了重要
作用。
如图层自身是否存在重叠或相交、全覆盖图层
的ArcObject编程环境，它提供丰富的地图功能接口，
扑错误，
2 质量检查方法
2.1 数据完整性检查
该项检查主要针对数据库中的要素图层是否按照
标准要求组织命名，数据库内容是否完整。关键步骤
如下。
（1）根据数据库标准要求，事先将图层配置表导入
Access数据库，并标注出图层是否为必要图层，图层配
置信息如表2所示。
（2）遍历待检数据库中的要素图层，根据图层名称
查询图层配置表，查找并记录不符合标准要求的图层。
（3）根据图层配置表中的必要图层名称查询待检
数据库，查找出待检数据库中缺少哪些必要图层。
2.2 数学基础规范性检查
数学基础规范性检查包含坐标系统检查和数据精
度检查两部分。ArcGIS Engine提供了ISpatialRefer‐
ence空间参考接口类，调用该接口类的属性和方法可
获取空间数据库的坐标系统和精度参数，通过将获取
表2 村庄规划数据库要素图层配置表
1 质量检查内容
村庄规划数据库采用分层的方法进行组织和管
理，包括基础地理信息要素、空间规划信息要素、规划
文档资料要素、规划表格要素、规划栅格图要素、批复
和其他文件六大要素，各要素具体数据内容如表1
所示。
此次质检对象为基础地理信息要素和空间规划信
息要素中的空间类数据，质检内容主要包括格式正确
性、数据完整性、数学基础规范性、属性数据符合性和
拓扑关系正确性这几个方面。具体叙述如下。
（1）格式正确性。检查成果数据库文件格式是否
符合数据库标准规定的文件格式。
（2）数据完整性。检查成果数据库内容是否存在
缺项，要素图层使用ArcGIS软件能否正常打开。
（3）数学基础规范性。检查空间数据坐标系统是
否采用“2000国家大地坐标系”，高程系统是否采用
“1985国家高程基准”，投影方式是否采用高斯-克吕
格投影40带投影，数据容差、空间分辨率是否符合数
据库标准要求。
图层名称
XZQCJ
JQXZYD
MBNGHYD
GGFWSSD
ZJDJSFW
YTJJSQ
LSWHBHYSD
LSWHBHYSM
图层描述
行政区村界
基期现状用地
目标年规划用地
公共服务设施（点）
宅基地建设范围
有条件建设区
历史文化保护要素（面）
必要图层
M（必要）
M
M
M
M
M
C
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历史文化保护要素（点）C（可选）
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的参数与规范取值进行一致性比对可判断数学基础是
否规范。数学基础规范性检查内容与方法如表3
所示。
2.3 属性质量检查
由于入库人员对数据库标准的理解有偏差或入库
过程中存在不当操作等原因，成果数据库往往会存在
一些属性质量问题
[4-5]
。数据库标准对每个图层要素
的属性字段命名、类型、长度和值域范围都有明确的要
求，为提高数据库的质量，需按照标准要求制定质量检
查要点，包括属性表结构检查、属性值非空检查、唯一
性检查、值域正确性检查、逻辑一致性检查等。
2.3.1 属性表结构检查
该项主要检查要素图层属性字段名称、数据类型、
字段长度是否符合要求。属性表结构检查可通过将待
检数据库与标准数据库比对的方法实现。首先遍历待
检数据库要素图层获取各图层属性字段集合，然后通
过IField接口类的Name、Type、Length属性获取属性字
段名称、类型和长度信息，最后将获取的信息与标准库
进行比较来判断待检数据库要素图层属性表结构是否
规范。
2.3.2 属性值非空检查
标准要求某些属性字段取值不能为空值，如目标
年规划用地图层中的用地面积、用地性质等。通过
IFeatureCursor游标类遍历图层属性，根据待检属性字
段的位置索引获取属性值，使用OrEmpty
方法来判断该属性值是否为空。
2.3.3 字段取值唯一性检查
属性表中的索引字段具有唯一性，如目标年规划
用地属性表中的地块编号字段，唯一性检查的SQL语
句为：select OBJECTID from MBNGHYD group by DKHB
having count(DKBH)>1。
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2.3.4 值域符合性检查
该项检查主要针对属性字段取值是否规范，如村
庄类型、历史文化要素类型、权属性质、规划状态、公服
设施点类型、用地性质等字段值是否在数据字典值域
范围内。将字段值域范围存放在Access数据字典表
中，遍历图层要素属性表获取字段值，使用SQL语句查
询字段值是否在数据字典表内，以此来判断字段值是
否为非法取值。查询语句为：select COUNT(0) from
DIC_SYS where DIC_TYPE = @dicType and DIC_CODE = @dic‐
Code", new OleDbParameter("@dicType", dicType), new OleDbParameter
("@dicCode", fieldValue)。
2.3.5 属性逻辑一致性检查
该项主要是检查多个字段之间取值的关联性是否
正确，如用地性质代码和用地性质名称必须一致，独立
占地公服设施用地面积不能为空等。以目标年规划用
地图层用地性质属性逻辑一致性检查为例，首先遍历
目标图层要素属性表获取用地性质代码和用地性质名
称字段值；然后根据用地性质代码查询数据字典表，获
取对应的用地性质名称，语句为select YDXZMC from
DIC_LANDUSE where YDXZDM = @ydxzdm", new OleDbParameter
("@ydxzdm", ydxzdmValue)；最后通过比对要素属性表中的
用地性质名称和数据字典中的用地性质名称是否相等
来判断逻辑一致性是否正确。
2.4 拓扑关系检查
拓扑关系检查是空间数据库质量检查的重要组成
部分，拓扑关系检查包含图层内拓扑关系检查和图层
间拓扑关系检查
[6-7]
。图层内拓扑关系检查包括重叠
检查、缝隙检查等，图层间拓扑关系检查包括一个面图
层必须在另一个面图层范围内、两个面图层要素必须
相互覆盖等。由于数据入库人员在入库过程中操作不
当、检查不细致，往往会导致成果数据库存在一些拓扑
表3 数学基础规范性检查内容及方法表
检查类型
坐标系统
检查内容
投影方式
中央经线
东偏移量
北偏移量
计量单位
空间分辨率
容差
规范取值
Gauss_Kruger
120°
40 500 000
0
m
0.000 1 m
0.001 m
接口类属性/方法
Projection属性
get_CentralMeridian方法
FalseEasting属性
FalseNorthing属性
CoordinateUnit属性
get_XYResolution方法
XYTolerance属性
数据精度
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错误。拓扑错误检查涉及内容较多，过程较繁琐，是数
据库质量检查中的难点。该文以配置表的形式来规定
拓扑检查事项和内容，程序通过读取配置表对空间数
据库的拓扑关系进行自动检查。拓扑检查配置表包括
规则表TOPO_CHECK_RUEL和细则表TOPO_CHECK_
DETAIL。
拓扑关系检查通过自定义TopologyChecker工具类
来实现，首先在数据集中构建拓扑，遍历拓扑检查配置
表，在拓扑中添加要素图层和检查规则，然后创建
ValidateTopology拓扑检查实例，调用GP_e
方法执行拓扑检查，最后根据拓扑规则类型从错误容
器中获取相应的错误信息，并将错误信息记录到质检
结果表中，完成拓扑关系检查。关键步骤代码如下。
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工作之中，完成单个村庄规划数据库的质检平均耗时
由人工3 h缩减为10 min，避免因重复性工作造成的人
力资源浪费，大幅度提高了质检工作的效率，能够很好
地满足实际工作需求。
4 结语
在“五级三类”的国土空间规划体系下，村庄规划
作为城镇开发边界外的详细规划，是后续开展各项开
发建设、实施国土空间用途管制的法定依据。村庄规
划数据库是对乡村地区地类图斑、管控要素等空间资
源的体系化和精细化整合，是未来村庄的发展与管理
的数据基础。村庄规划数据库质量保障是其发挥作用
的前提，村庄规划体量大，传统的人工质检方式效率低
下且质检准确性不高，难以满足实际工作的需要。该
（1）自定义TopologyChecker拓扑检查类构建拓扑：
文从如何高效确保村庄规划数据库准确性的角度出
TopologyChecker topoChecker=new TopologyChecker
发，基于ArcGIS Engine研究了一套村庄规划数据库自
(fd_data, fcs);
_TopoBuild("new_Topology");
（2）遍历拓扑检查配置表，在拓扑中通过添加要素
和规则：
_AddFeatureClass();
eToTopology(esriTopologyRu‐
TAreaNoOverlap, "面要素之间无重叠",
fc);
（3）调用ValidateTopology方法进行拓扑检查：
ValidateTopology Temp_Validate = new Validate‐
Topology(Topology);
GP_e(Temp_Validate, null);
（4）通过PUB_GetErrorInfo方法获取拓扑错误
信息：
List
rorInfo();
动化质检的方法并配套开发了免安装质检软件。通过
实践应用表明：该软件操作简单，一键式导入待检数据
库，质检任务自动化执行，可高效、高质量地完成村庄
规划成果数据库全方位质量检查，质检规则的可定制
化特性使其具有很强的通用性和可移植性，可为其他
数据库建设工作的开展提供经验借鉴和参考。
参考文献
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GIS的村庄规划数据库建设研究[J].广东工业大学
学报,2022,39(1):123-128.
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108-110,115,8.
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管理系统的设计与实现[J].长春工程学院学报（自
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自动化拓扑检查方法[J].测绘与空间地理信息,2021,
44(S1):43-44,48.
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3 应用实例
该文使用上述方法并基于ArcGIS Engine10.2.2开
发组件库和Visual Studio2012开发工具，采用集成开发
模式，在.NET环境下利用C#语言编程实现村庄规划数
据库质检软件，实现了数据完整性、数学基础规范性、
属性字段结构规范性、值域规范性、图形拓扑规范性等
115项规则的自动化检查。软件设计时充分考虑复用
性，采用规则定制的模式进行开发，后续如有新的质检
需求，无需更改代码，只需更改质检规则表即可。
该软件已成功应用到青岛市村庄规划数据库建设
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