ＭＡＰＧＩＳ在全國第二次農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用

項小靜　林愛文

摘要：全國第二次土地調(diào)查已全面開展，通過武漢市農(nóng)村土地調(diào)查及數(shù)據(jù)建庫建設(shè)實例探討了農(nóng)村土地調(diào)查過程及MAPGIS平臺在土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用，對數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中的數(shù)據(jù)采集、拓撲重建、屬性輸入、數(shù)據(jù)入庫做了具體說明，為土地的科學(xué)管理和宏觀調(diào)控提供了可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：全國土地調(diào)查；MAPGIS；土地利用數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：F301.5文獻標(biāo)識碼：B文章編號：0439-8114(2009)02-0468-04

自全國第一次土地調(diào)查完成以來，經(jīng)濟社會快速發(fā)展，原有的土地信息已難以滿足新形勢下集約用地的需要，為全面查清全國土地資源和利用狀況，國務(wù)院決定全國第二次土地調(diào)查于2007年7月1日全面啟動，計劃于2009年完成。

湖北省武漢市位于江漢平原東部、長江中游與漢水交匯處，介于東經(jīng)113°41′～115°05′，北緯29°58′～31°22′之間。在全國第二次土地調(diào)查的大背景下，此次對武漢市中心建成區(qū)及各遠城區(qū)的共約7899km２開展1:1萬比例尺農(nóng)村土地調(diào)查，查清全市農(nóng)村各類土地的利用現(xiàn)狀及農(nóng)村土地權(quán)屬狀況。

1技術(shù)依據(jù)與路線

1．1技術(shù)依據(jù)

在此次全國農(nóng)村土地調(diào)查過程中主要的技術(shù)依據(jù)為：中華人民共和國土地管理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程TD-/T 1014-2007》：《土地利用現(xiàn)狀分類GB/T 21010-2007》；《縣(市)級土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)規(guī)范》；《湖北省第二次土地調(diào)查實施方案》和其它相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

1．2技術(shù)路線

對于全國第二次土地調(diào)查的技術(shù)路線，《第二次全國土地調(diào)查總體方案》規(guī)定農(nóng)村土地調(diào)查按照土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程，充分利用現(xiàn)有土地調(diào)查成果，采用無爭議的權(quán)屬資料，運用航天航空遙感、地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位和數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等，形成集信息獲取、處理、存儲、傳輸、分析和應(yīng)用服務(wù)為一體的土地調(diào)查技術(shù)流程，獲取全國每一塊土地的類型、面積、權(quán)屬和分布信息，建立土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫。

1．3軟件平臺的選擇

數(shù)據(jù)庫的建設(shè)對軟件系統(tǒng)提出了要求，系統(tǒng)要應(yīng)滿足矢量、柵格和與之關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)的管理，具有數(shù)據(jù)輸入、編輯處理、查詢、統(tǒng)計、匯總、制圖、輸出，以及更新等功能，滿足各級數(shù)據(jù)庫之間的互聯(lián)互通和同步更新。鑒于此我們選擇武漢中地數(shù)碼有限公司的MAPGIS6.7平臺，以完整縣級轄區(qū)為單位建立農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫，以免于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的麻煩。

1．4資料和儀器準(zhǔn)備

①基礎(chǔ)地理資料：包括武漢市各區(qū)近期地形圖、各等級測量控制點等資料。②遙感資料：武漢市近期航空、航天遙感資料，③行政區(qū)域界線資料。④土地權(quán)屬資料：包括《土地權(quán)屬界線協(xié)議書》、《土地權(quán)屬界線爭議原由書》，以及宗地權(quán)屬來源和土地登記等資料。⑤已有土地調(diào)查資料。⑥基本農(nóng)田劃定和調(diào)整資料：包括縣級、鄉(xiāng)級基本農(nóng)田地塊劃定和調(diào)整的圖件、表格、文件、說明等資料。⑦土地管理有關(guān)資料：包括武漢市土地利用總體規(guī)劃、農(nóng)用地轉(zhuǎn)用、土地開發(fā)整理復(fù)墾等資料。⑧各種記錄手簿：農(nóng)村土地調(diào)查記錄表(圖斑、線狀地物、零星地物)；農(nóng)村土地調(diào)查檢查記錄表。⑨儀器、工具和設(shè)備準(zhǔn)備：包括全站儀、GPS接收機、鋼尺、計算機、外設(shè)和軟件系統(tǒng)，以及交通運輸工具等。

2農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)

本次武漢市農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)建庫建設(shè)，以行政區(qū)為單位，按照國家統(tǒng)一的土地利用數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)規(guī)范，利用內(nèi)業(yè)判讀和外業(yè)調(diào)查成果，以MAPGIS6.7軟件平臺為基礎(chǔ)建設(shè)。

2．1內(nèi)業(yè)判讀

內(nèi)業(yè)判讀即依據(jù)正射航攝影像圖，結(jié)合2007年土地利用更新數(shù)據(jù)、2006年土地利用現(xiàn)狀圖等資料，按土地調(diào)查和土地利用數(shù)據(jù)庫建庫要求進行內(nèi)業(yè)判讀，對圖斑的形狀、大小、色調(diào)、位置、紋理等特征進行對照分析，進而對圖斑進行劃分和地類標(biāo)注(土地分類按新國標(biāo)土地利用現(xiàn)狀分類進行，按二級分類統(tǒng)一編碼排列，其中一級12類，二級127類)，將圖斑和現(xiàn)狀地物繪制在外業(yè)調(diào)查工作底圖上，經(jīng)檢查合格后進行外業(yè)核查和補充調(diào)查。內(nèi)業(yè)判讀的簡單流程如圖1所示。

內(nèi)業(yè)判讀需注意的問題：①地類判讀。嚴格按照《土地利用現(xiàn)狀分類》的地類含義來確定用地類型，保證地類認定的唯一性。遇到區(qū)或顏色相似，地類各異區(qū)需特別注意地類的判定問題。如圖2所示，顏色相異，卻地類相同，都為坑塘(地類碼：114)。②線狀地物并行時的處理。線狀地物并行的情況有：均為雙線表示的線狀地物并行：雙線表示的地物與單線表示的線狀地物并行：均為單線表示線狀地物并行三種。如雙線表示的地物與單線表示的線狀地物并行時雙線線狀地物準(zhǔn)確調(diào)繪，單線線狀地物也同時調(diào)繪，但以雙線作為圖斑界限，單線線狀地物可不參與圖斑造線。③村莊周邊，坑塘、菜地的歸并。村莊周圍的坑塘、房前屋后的菜地、晾曬場、臨時大谷場等設(shè)施農(nóng)用地原則上是歸為村莊內(nèi)。④耕地邊緣的界線。以不擴大耕地面積為原則，耕地邊緣的地類界線應(yīng)準(zhǔn)確繪制在耕地邊緣線上。

2．2外業(yè)調(diào)查

將內(nèi)業(yè)判讀的地類圖斑及線狀地物信息進行整飾，打印輸出外業(yè)調(diào)查工作地圖。外業(yè)調(diào)查以村為單位進行，到實地對行政界線與土地權(quán)屬界線的調(diào)查、地類的調(diào)繪、線狀地物的調(diào)繪等內(nèi)業(yè)表繪的內(nèi)容逐一進行核實、修正或補充調(diào)查：對內(nèi)業(yè)不確定或無法解釋的疑問圖斑做重點調(diào)查：對影像上沒有的、新增的地物進行補測，并將核實、補測的內(nèi)容及屬性標(biāo)注在調(diào)查底圖或記錄在《農(nóng)村土地調(diào)查記錄簿》中，最終獲得能夠反映調(diào)查區(qū)域土地利用狀況的圖件和資料，以此作為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的依據(jù)，外業(yè)調(diào)查時權(quán)屬調(diào)查同時進行。外業(yè)調(diào)查的流程如圖3所示。

外業(yè)調(diào)查需注意的問題：①線狀地物的寬度量測。量測線狀地物寬度時應(yīng)在寬度均勻處量測，并在工作底圖對應(yīng)實地位置標(biāo)記量測點及其寬度值：道路、溝渠兩側(cè)的行樹(護路林)量算在道路范圍內(nèi)，當(dāng)單線線狀地物寬度變化大于20％時，需分段測量其寬度，并在底圖上做分段標(biāo)記。②疑問圖斑的確認，對在內(nèi)業(yè)判讀過程中無法確認的疑問圖斑，外業(yè)調(diào)查時進行現(xiàn)場確認判定后直接繪制在外業(yè)調(diào)查底圖上，標(biāo)注地類碼，并實地核查內(nèi)業(yè)調(diào)繪的地類界線是否正確。③零星地物的調(diào)查。只對耕地小的非耕地及非耕地中的耕地且實地大于100m２的零星地物進行調(diào)查和實地丈量其面積，在底圖上紅點標(biāo)注。④新增地物調(diào)查。實地地物與影像不一致或有較大改動的地類、新增建筑物等需要重新測量其面積，并實地繪制其圖斑界線范圍。

2．3數(shù)據(jù)庫的建設(shè)

在內(nèi)外業(yè)工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)2006年1:1萬比例尺正射影像圖(DOM)的清晰程度，采用合適的灰度進行掃描得到的柵格圖形數(shù)據(jù)，在MAPGIS圖像

處理模塊中的鑲嵌配準(zhǔn)功能下直接完成對掃描圖像的幾何校正、幾何變換、投影變換等實用操作，在得到的柵格圖形數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行矢量化提取所需信息輸入到計算機系統(tǒng)中。對土地利用調(diào)查的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行整理，并進行相關(guān)屬性關(guān)聯(lián)，形成集圖形、屬性、影像、文檔為一體的土地利用數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫建設(shè)主要流程如圖4所示。

2．3．1圖形數(shù)據(jù)的采集MAPGIS圖形編輯器提供分別對點、線、面3種圖元的空間數(shù)據(jù)和圖形屬性編輯的功能，是一個功能強大的圖形編輯系統(tǒng)。矢量化時采取內(nèi)外業(yè)相結(jié)合的方法進行，即內(nèi)業(yè)判讀和外業(yè)調(diào)查相結(jié)合，根據(jù)2006年1:1萬比例尺正射影像圖(DOM)掃描得到的柵格圖形數(shù)據(jù)，運用MAPGIS平臺的圖形編輯功能，參照外業(yè)農(nóng)村土地調(diào)查記錄手簿所記錄的外業(yè)信息，矢量化調(diào)查底圖上的權(quán)屬界線、地類圖斑界線和線狀地物等。矢量化過程中要求明顯界線與DOM上同名地物的移位不得大于圖上0.2mm。

在要素分層基礎(chǔ)上，按照建好的圖例板進行分層矢量化，矢量化過程中要注意多運用F5(放大)、F7(縮小)、F8(加點)、F9(退點)等快捷鍵。作業(yè)可按行政界線、權(quán)屬界線、線狀地物、圖斑界線、注記的次序進行：①行政、權(quán)屬界線層：包括縣、鄉(xiāng)、村界線，分別按照圖例板中相應(yīng)的圖例進行矢量化，線接頭處，按F12鍵，用捕捉線頭線尾、靠近線加點、靠近線等功能，以避免出現(xiàn)不能閉合的懸掛線，②線狀地物層：主要是寬度大于2m小于50m的河流、鐵路、公路、林帶、溝、路、渠、管道等。其中寬度在2m和50m之間的線狀地物要用雙線表示，線狀地物按公路、溝渠、農(nóng)路、堤壩的順序進行，注意有水流方向的按方向矢量化。③圖斑層：指地類界和寬度大于50m的河流、公路等。圖斑界線也要用F12功能鍵，靠近、捕捉線頭線尾功能閉合線接頭處。④注記層：點注記的錄入按行政注記、權(quán)屬注記、圖斑注記、線狀地物注記、零星地物注記的次序進行，圖面上不管行政轄區(qū)、權(quán)屬范圍的大小，必須至少都分別有一個注記。圖斑注記可以根據(jù)情況適當(dāng)增加，以明顯區(qū)別圖斑界線為標(biāo)準(zhǔn)。

單圖幅矢量化完成后要進行自檢，主要是檢查與影像底圖的套合、數(shù)據(jù)分層、行政、權(quán)屬界線、地類界線的閉合情況，各類注記有無丟漏、錯誤等。數(shù)字化后的結(jié)果為：行政界線文件(.WL)、線狀地物文件(.WL)、圖斑線文件(.WL)、注記文件(.WT)，分層數(shù)字化后將各文件保存為工程(.mpj)。

2．3．2拓撲關(guān)系構(gòu)建拓撲關(guān)系的建立即在圖形編輯過程中得到的點(.WT)文件和線文件(.WL)基礎(chǔ)上通過拓撲重建得到區(qū)文件(.WP)。首先進行矢量化復(fù)檢，檢查點、線有無數(shù)字化錯誤及之間的相互關(guān)系，將原始數(shù)據(jù)中那些與拓撲無關(guān)的線(如航線、鐵路、線狀地物懸掛線等)放到其它層，而將有關(guān)的線放到一層中，并將該層保存為一新文件，以便進行拓撲處理。

在建立拓撲關(guān)系過程中，我們采用MAPGIS圖形編輯模塊中區(qū)編輯下的拓撲重建功能，拓撲重建比人工建立拓撲關(guān)系的方法效率高。拓撲重建主要步驟為：[自動剪斷線]→[清除微短線]→[清除線重疊坐標(biāo)]→[自動線結(jié)點平差]→[線轉(zhuǎn)弧段]→[裝入轉(zhuǎn)換后的弧段文件]→[拓撲查錯]。在此自動結(jié)點平差時應(yīng)正確設(shè)置“結(jié)點搜索半徑”，半徑過大，會使相鄰結(jié)點掇合一起造成亂線的現(xiàn)象，反之半經(jīng)過小，起不到結(jié)點平差作用。以上工作準(zhǔn)確無誤后系統(tǒng)即可自動構(gòu)造生成區(qū)，并建立拓撲關(guān)系。

2．3．3屬性數(shù)據(jù)采集矢量化和拓撲造區(qū)工作完成后即可在MAPGIS圖形編輯中對點、線、面進行屬性錄入工作。首先對點、線、面建立屬性結(jié)構(gòu)，在輸入過程中如有需要還可以重新編輯屬性結(jié)構(gòu)，添加部分屬性字段，并進行校驗和邏輯錯誤檢查。線性屬性結(jié)構(gòu)表可編輯如表1。在編輯好的屬性結(jié)構(gòu)結(jié)合外業(yè)調(diào)查過程中的記錄表：線狀地物寬度表、零星地物面積登記表、行政權(quán)屬界址點表、新增地物面積登記表等屬性進行輸入。

2．3．4分幅數(shù)據(jù)接邊之前的數(shù)據(jù)采集工作都是按照標(biāo)準(zhǔn)圖幅分幅完成的，在各個分幅圖幅完成后即要進行數(shù)據(jù)接邊，分幅數(shù)據(jù)接邊是指把被相鄰圖幅分割開的同一圖形對象不同部分拼接成一個邏輯上完整的對象，包括圖形接邊和屬性接邊，分幅數(shù)據(jù)接邊過程中，圖廓線兩側(cè)明顯地物接邊誤差小于圖上0.6mm、不明顯地物接邊誤差小于圖上2.0mm時，可直接按照影像接邊：否則應(yīng)實地核實后接邊。接邊后圖廓線兩側(cè)相同要素的圖形、屬性數(shù)據(jù)應(yīng)保持一致。

2．3．5數(shù)據(jù)檢查與入庫對經(jīng)過內(nèi)業(yè)處理的數(shù)據(jù)進行檢查處理，容易出現(xiàn)的問題有：地類圖斑線與外業(yè)調(diào)查成果不一致，出現(xiàn)漏畫、錯畫線：圖斑拓撲沒有做好，存在破碎圖斑；圖斑文件、線狀地物、零星地物屬性沒有填充完整，漏填現(xiàn)象。以上數(shù)據(jù)檢查無誤后方可進行數(shù)據(jù)建庫。建庫在MAPGIS庫管理的地圖庫管理模塊下。首先需建立圖幅索引與數(shù)據(jù)字典，在數(shù)據(jù)庫中圖形數(shù)據(jù)以分幅圖幅為單位存儲，圖幅索引主要是為了提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢效率而建立的數(shù)據(jù)庫實體，數(shù)據(jù)字典主要用來描述數(shù)據(jù)庫中屬性字段的屬性與組成，包括各代碼庫，數(shù)據(jù)庫建好后，把經(jīng)過各項數(shù)據(jù)檢查處理的文件加入，即可完成土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)。數(shù)據(jù)庫建好后，各土地管理部門即可進行數(shù)據(jù)查詢、管理、更新維護等土地管理工作，全面、最新的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫資料為以后的土地修編、規(guī)劃、整理工作都提供了翔實可靠的數(shù)據(jù)源，為更好的土地管理和調(diào)控打下基礎(chǔ)。

3小結(jié)

在全國開展土地調(diào)查是國民經(jīng)濟建設(shè)必不可少的基礎(chǔ)性、公益性工作，也是一項涉及面廣、政策性強、技術(shù)性要求高的系統(tǒng)工程。本文以武漢市農(nóng)村土地調(diào)查實踐為例，重點研究了農(nóng)村土地調(diào)查過程及MAPGIS在數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用，在土地利用現(xiàn)狀調(diào)查基礎(chǔ)上，獲取到地塊的土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和圖件，基于MAPGIS6.7平臺建設(shè)最新的土地利用數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方法流程是從生產(chǎn)實踐中總結(jié)而來的，并成功地指導(dǎo)完成了武漢市農(nóng)村土地調(diào)查及數(shù)據(jù)建庫工作，取得了良好的效果。數(shù)據(jù)庫的建設(shè)為以后科學(xué)編制土地利用規(guī)劃，有效實施土地用途管制，嚴格落實各項耕地保護措施，確保土地資源節(jié)約集約利用提供了根本依據(jù)。

(責(zé)任編輯王曉芳)