面向勘界的土地利用分類統(tǒng)計(jì)

高玉榮,高慶強(qiáng),劉玉春,曾光華(武漢市測繪研究院,湖北武漢 430022)

面向勘界的土地利用分類統(tǒng)計(jì)

高玉榮?,高慶強(qiáng),劉玉春,曾光華
(武漢市測繪研究院,湖北武漢 430022)

摘 要:系統(tǒng)以土地勘測定界的實(shí)際工作需求為牽引,利用GIS和數(shù)據(jù)庫技術(shù),以土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為分析對象,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了土地分類面積計(jì)算方法,并應(yīng)用到實(shí)際的工作實(shí)踐中,大大提高了管理水平和工作效率。

關(guān)鍵詞:勘測定界;土地分類

1 引 言

土地是我們?nèi)祟愡M(jìn)行生產(chǎn)和發(fā)展的物質(zhì)源泉[1]。近年來,隨著我國城市化進(jìn)程日漸加快,建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施促使建設(shè)用地的變更,導(dǎo)致了城市的發(fā)展擴(kuò)張,政府部門對建設(shè)用地的需求不斷加大,對農(nóng)村集體所有制土地的征收力度也越來越加強(qiáng)[2]?？睖y定界是城市建設(shè)用地項(xiàng)目用地之前的一項(xiàng)非常重要的工作,它是依據(jù)土地實(shí)際工作的流程需要(土地征用和征收、土地出讓與劃撥、農(nóng)用地轉(zhuǎn)用、土地開發(fā)及利用規(guī)劃、土地整理和復(fù)墾),測量人員到實(shí)地界定土地使用范圍、測定界址位置、調(diào)繪土地利用現(xiàn)狀,計(jì)算用地面積,為國土資源行政主管部門用地審批、土地利用管理、土地登記發(fā)證以及土地監(jiān)察執(zhí)法而提供的科學(xué)又精準(zhǔn)的基礎(chǔ)測量資料和成果,總而言之勘測定界是建設(shè)用地審查報(bào)批工作重要的技術(shù)支撐[3],在城市國土資源土地管理工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2 土地勘測定界

勘測定界的總體工作流程依據(jù)《土地勘測定界規(guī)程》,主要包括以下工作步驟:接受委托、數(shù)據(jù)搜集準(zhǔn)備、現(xiàn)場踏勘、實(shí)地放樣、界址測量、土地分類面積量算、勘測定界圖的繪制、報(bào)告書編寫、成果檢查驗(yàn)收、資料提交[4]。

土地勘測定界的工作流程中,土地分類面積量算最為繁瑣。原有的勘測定界土地分類面積的計(jì)算工作,完全依靠人工方式在1∶10 000的土地利用現(xiàn)狀圖上進(jìn)行繪制并量算相應(yīng)的分類面積。人工量算面積的方式不但工作效率低下,而且極易出錯(cuò),最終影響了政府的工作程序和效率。本文針對面向城市土地規(guī)劃與管理應(yīng)用,采用1∶10 000土地利用現(xiàn)狀圖(如圖1所示),通過土地利用的自動(dòng)分類和計(jì)算分析,提高勘界工作的科學(xué)性和效率,實(shí)現(xiàn)勘測定界土地分類面積的自動(dòng)計(jì)算和輸出,使勘測定界工作“實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算、立足提高效率”成為可能。

圖1　1∶10 000土地利用現(xiàn)狀圖

3 面向勘界的土地分類自動(dòng)統(tǒng)計(jì)

3．1技術(shù)流程和關(guān)鍵點(diǎn)

土地分類面積計(jì)算的前提條件是建設(shè)城市土地利用數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫中用地分類包括3個(gè)大類(農(nóng)用地、建設(shè)用地、未利用地),一級分類有13個(gè)類別。采用GIS的空間分析計(jì)算技術(shù),使數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算由繁雜的人工計(jì)算轉(zhuǎn)換為高效便捷的計(jì)算機(jī)語言,自動(dòng)輸出勘測定界的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。

土地分類面積自動(dòng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的工作流程主要包括3大方面:①勘測定界的整體要求和表達(dá);②數(shù)據(jù)檢查與規(guī)范;③數(shù)據(jù)裁切和計(jì)算;④勘測定界報(bào)告書的自動(dòng)輸出。

(1)勘測定界的整體要求和表達(dá)

勘測定界的整體要求與表達(dá)包括3個(gè)方面:勘測定界語義描述、勘測定界規(guī)則定制、勘測定界報(bào)告書模板。如圖2所示。

圖2　技術(shù)路線圖

勘測定界語義描述定義了勘測定界的基本概念,對勘測定界的描述以及勘測定界中各個(gè)土地分類的描述。

勘測定界規(guī)則的定制非常關(guān)鍵,主要確定每個(gè)地類面積如何計(jì)算,面積計(jì)算不但設(shè)計(jì)到地類的類別,還涉及空間關(guān)系問題,因?yàn)閹缀晤愋捅憩F(xiàn)為面狀地物的為連續(xù)無縫隙的空間表達(dá),面狀地物上面會(huì)疊加線狀地物,如農(nóng)村道路和溝渠,規(guī)則將制定出每種地類的面積計(jì)算的方法。

勘測定界報(bào)告書模板:提供建設(shè)項(xiàng)目用地申報(bào)材料時(shí),不僅需要提交相關(guān)的土地圖件數(shù)據(jù),還需提供計(jì)算表格數(shù)據(jù),而表格格式主要分成兩種,一種是總計(jì)表格,另外一種是分村表格。故在計(jì)算之前制定了統(tǒng)一的表格模板格式,計(jì)算結(jié)果完全按照表格模板模式來進(jìn)行,這不但節(jié)約了大量的人工拷貝與編輯工作量,還減少了出錯(cuò)的概率。

(2)數(shù)據(jù)檢查與規(guī)范

數(shù)據(jù)在ArcGIS中進(jìn)行檢查,主要檢查數(shù)據(jù)的空間關(guān)系是否合理,是否存在重疊壓蓋、縫隙,自相交等問題。如果數(shù)據(jù)存在不合理的現(xiàn)象,需要人工干預(yù)修改,直至數(shù)據(jù)表達(dá)合理。

(3)數(shù)據(jù)裁切和計(jì)算

數(shù)據(jù)按照勘界用地范圍線裁切出面狀地物和線狀地物,首先計(jì)算出各類地理要素的面積值,再歸類到勘測分類標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行二次計(jì)算。

有了以上工作的支撐,勘測定界報(bào)告可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸出,并裝訂成冊。

(4)勘測定界報(bào)告書的自動(dòng)輸出

勘測定界報(bào)告自動(dòng)輸出程序分三個(gè)模塊來設(shè)計(jì),分別為:可視化模塊、統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊和報(bào)表輸出模塊,如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)框架

可視化模塊顯示出要計(jì)算的數(shù)據(jù)源,數(shù)據(jù)的幾何類型分為面狀數(shù)據(jù)和線狀數(shù)據(jù),選擇加載原始數(shù)據(jù)和CAD的勘界范圍數(shù)據(jù),將自動(dòng)顯示于可視化區(qū)域。

統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊將裁切輸出范圍線之內(nèi)的土地分類數(shù)據(jù),首先計(jì)算出裁切之后的面狀地物的面積,再計(jì)算出線狀地物的面積,最后利用空間相交關(guān)系把線狀面積從面狀地物中扣除(減去);如果一個(gè)范圍內(nèi)占用了兩個(gè)以上的行政村,那么要分村輸出計(jì)算結(jié)果到分村表格中。統(tǒng)計(jì)計(jì)算在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中進(jìn)行,并可以將統(tǒng)計(jì)值實(shí)時(shí)顯示于界面上,給用戶直觀明了的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

勘測定界報(bào)告書的模板指的是土地分類面積的Excel表格模板,提前制定好表格模板,表格模板按照土地報(bào)建的總體需求來設(shè)計(jì),總體分為農(nóng)用地、建設(shè)用地、未利用地3大類別,大類別下面又進(jìn)行了二級和三級的詳細(xì)分類,計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果將按照固定模板的格式輸出。表格模板設(shè)計(jì)了分村和合計(jì)表格兩種格式模板。利用設(shè)計(jì)好的表格模板,將統(tǒng)計(jì)值填寫到表格中,并將表格輸出存貯即可完成工作。分村表格填寫到集體里面,小計(jì)和分村一樣填寫,總計(jì)是幾個(gè)村的合計(jì)。

4 勘界土地分類面積計(jì)算統(tǒng)計(jì)

考慮到實(shí)際應(yīng)用需求、GIS圖形數(shù)據(jù)處理的需求以及對系統(tǒng)平臺安全性、穩(wěn)定性的要求,系統(tǒng)選用以ESRI Arc-GIS Desktop 9．3為GIS基礎(chǔ)平臺,ArcGIS Engine 9．3為GIS開發(fā)組件,采用c#開發(fā)語言構(gòu)建系統(tǒng),系統(tǒng)所有空間操作、空間分析功能都通過ArcGIS Engine組件實(shí)現(xiàn)。

ArcGIS軟件提供了大量的GIS空間分析,如緩沖區(qū)分析、疊置分析、統(tǒng)計(jì)分析、網(wǎng)絡(luò)分析等各種空間分析,利用ArcGIS提供的基礎(chǔ)空間分析工具可完成多種GIS空間分析技術(shù)[5]。面向勘界的土地利用分類面積計(jì)算統(tǒng)計(jì)的研究中,本文利用了ArcGIS提供的疊置分析方法,計(jì)算工作主要應(yīng)用了空間數(shù)據(jù)的裁切處理功能(Clip)和矢量數(shù)據(jù)的疊置分析功能,從軟件提供的空間處理工具箱中,選取了裁切(Clip)和相交(Intersect)工具,裁切工具可以將所選圖層中感興趣的部分裁剪出來,相交工具可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上圖層的相交部分提取出來[6,7]。

本文中土地分類面積的計(jì)算流程主要包括以下幾個(gè)步驟:①利用空間裁切工具clip,獲取需要的數(shù)據(jù),具體操作中勘界用地范圍線為輸入要素圖層,被切割的要素為土地利用的線狀和面狀地物,輸出要素結(jié)果為用地范圍線內(nèi)的線狀地物和面狀地物,通過裁切操作而得到了真正需要的數(shù)據(jù)作為計(jì)算對象,減少不必要參與計(jì)算的數(shù)據(jù),減少了數(shù)據(jù)冗余;②判斷線與面的相交性。利用Intersect的功能,把第一步裁切的結(jié)果作為相交操作的對象,利用Intersect功能,判斷出裁切所得的數(shù)據(jù)庫中的線狀地物和面狀地物的相交情況,如果線狀地物與面狀地物相交,那么面狀地物的面積減去相交的線狀地物面積(線狀地物的長度乘以線寬面積),如果面狀和線狀地物不相交,那么直接得到面狀地物面積。③根據(jù)具體要求計(jì)算所有需要統(tǒng)計(jì)的值,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類,把分類的計(jì)算結(jié)果按照報(bào)表設(shè)計(jì)模板生成結(jié)果輸出,如圖4所示。

圖4　計(jì)算流程圖

還有一種更復(fù)雜的情況為線狀地物表示為兩個(gè)行政村的地物,如一條溝渠既是A村又是B村,那么此溝渠的面積平均分給兩個(gè)村,如圖5所示,此條溝渠即屬福利村又屬于魏集村,故計(jì)算分類面積時(shí)要考慮此溝渠平均分?jǐn)偨o兩個(gè)行政村,疊加的面狀地物分別為水田和林地,那么分別從水田和林地面積中扣除一半的溝渠面積。

圖5　溝渠為村界

5 結(jié) 語

面向土地勘測定界的開發(fā)實(shí)現(xiàn)了土地利用分類面積的統(tǒng)計(jì),在具體的業(yè)務(wù)單位已實(shí)際應(yīng)用一年多,在土地勘測定界工作方面發(fā)揮了很好的作用,不但提高了勘測定界成果輸出的工作效率、縮短了工作周期,而且還大大提高了數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確率,為勘測定界成果審查提供了準(zhǔn)確度更可靠更科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),使土地勘測定界成果在土地管理工作中得到了充分利用。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳健．勘測定界的流程化審批的研究與應(yīng)用[D]．成都:電子科技大學(xué),2012．

[2] 金美嫻．土地勘測定界外業(yè)工作程序思路構(gòu)建[J]．工程管理,328．

[3] TD/ T 1008-2007．土地勘測定界規(guī)程[S]．

[4] 王浩驊,王卉,劉軍．基于ArcGIS空間分析工具的二次開發(fā)研究[J]．中國人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版,2013 (77):87～91．

[5] 楊海軍,邵全琴．GIS空間分析技術(shù)在地理數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究[J]．地球信息科學(xué),2007(9):70～74．

[6] 湯國安,楊昕．ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程(第二版)[M]．北京:科學(xué)出版社,2012．

Classification and Statistics of Land Use for Boundary Settlement

Gao Yurong,Gao Qingqiang,LiuYuchun,ZengGuanghua
(Wuhan Geomatic Institute,Wuhan 430022,China)

Abstract:With the actually requirement of boundary settlement in city surveying and mapping,the paper,based on GIS and database techniques,designs and implements the computational method of land classification and statistics to deal with land use data．The implementation system promotes the management level and enhances the efficiency for land transactions and land management．

Key words:survey and delimitation;land classification

文章編號:1672-8262(2015)06-28-03中圖分類號:P208．2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

收稿日期:?2015—06—24

作者簡介:高玉榮(1976—),女,碩士,高級工程師,主要研究方向地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)等。