3S 一體化綜合調(diào)繪技術(shù)在分宜縣第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查中的應(yīng)用

黃爾雙 王 萃

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì) 江西南昌 330001）

1 引言

第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查（下文簡(jiǎn)稱“三調(diào)”）是全面了解我國(guó)土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的主要手段，也是國(guó)情國(guó)力的基礎(chǔ)調(diào)查，是以第二次全國(guó)土地調(diào)查成果為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)以及3S 一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)土地資源調(diào)查的細(xì)化、信息化和精準(zhǔn)化，對(duì)提高三調(diào)成果社會(huì)化服務(wù)效益奠定基礎(chǔ)[1-3]。展開三調(diào)工作，按照一定的時(shí)間階段發(fā)布三調(diào)調(diào)查數(shù)據(jù)成果，不僅是對(duì)二調(diào)工作的延伸，而且是研判國(guó)情變化趨勢(shì)的重要舉措，這就要求三調(diào)的調(diào)查精度可靠、劃分類型需細(xì)化、成果需信息化[4-6]，基于此，將3S 一體化技術(shù)和綜合調(diào)繪方法應(yīng)用在分宜縣第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查中，分析現(xiàn)代化聯(lián)合測(cè)繪技術(shù)以及軟件應(yīng)用平臺(tái)在三調(diào)中的應(yīng)用效果，并推廣使用。

2 第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查技術(shù)路線

第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查是集現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)與3S 一體化技術(shù)于一體的聯(lián)合調(diào)查，包括“3S”技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)方法等的綜合應(yīng)用[7-8]。江西省分宜縣三調(diào)使用江西省統(tǒng)一制作的0.2m 高分辨率正射影像和省級(jí)單位制作的疑問圖斑作為調(diào)查的工作底圖，結(jié)合分宜縣二調(diào)形成的土地調(diào)查、地籍調(diào)查、集體土地所有權(quán)登記等資料，采用3S 一體化外業(yè)調(diào)查技術(shù)，精準(zhǔn)的查清分宜縣城鄉(xiāng)每一塊土地的面積、權(quán)屬、利用類型以及分布狀況，結(jié)合現(xiàn)代化“互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)核實(shí)調(diào)查數(shù)據(jù)的真實(shí)性，充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，經(jīng)縣、市、省逐級(jí)質(zhì)量檢查合格后，生成分宜縣土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫，為提高三調(diào)成果的社會(huì)化服務(wù)奠定基礎(chǔ)[6-10]。本次分宜縣國(guó)土調(diào)查工作流程示意圖見圖1。

圖1 分宜縣第三次國(guó)土調(diào)查技術(shù)路線示意圖

3 三調(diào)內(nèi)外業(yè)一體化綜合調(diào)繪優(yōu)勢(shì)分析

第三次土地調(diào)查是以現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)以及3S一體化技術(shù)的綜合應(yīng)用為基礎(chǔ)手段，因此，如何做好不同技術(shù)方法以及軟件平臺(tái)的協(xié)同配合工作是實(shí)現(xiàn)調(diào)查結(jié)果精準(zhǔn)化表達(dá)的基礎(chǔ)（圖2）。

圖2 基于內(nèi)外業(yè)一體化綜合調(diào)繪的技術(shù)方法

第三次國(guó)土調(diào)查內(nèi)外業(yè)一體化綜合調(diào)查包括移動(dòng)端外業(yè)采集系統(tǒng)、土地調(diào)查建庫系統(tǒng)、土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、土地調(diào)查共享服務(wù)云平臺(tái)、土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查系統(tǒng)等，綜合使用上述系統(tǒng)可以快速的、高效的實(shí)現(xiàn)分宜縣三調(diào)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)以及成果信息的社會(huì)化服務(wù)[11-12]。

采用“互聯(lián)網(wǎng)+”移動(dòng)端進(jìn)行土地調(diào)查工作的外業(yè)調(diào)查工作，作業(yè)員實(shí)地核實(shí)不一致圖斑、地類判定，實(shí)時(shí)將采集的圖像、判定地類情況、耕地細(xì)化標(biāo)注等相關(guān)信息一并上傳，內(nèi)業(yè)人員能夠在“互聯(lián)網(wǎng)+”PC 端進(jìn)行審核，針對(duì)外業(yè)人員調(diào)查情況進(jìn)行判定，對(duì)不符合規(guī)程的判定結(jié)果予以退回，重新舉證，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的運(yùn)用能夠快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的對(duì)外業(yè)舉證情況進(jìn)行判定，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，保證項(xiàng)目進(jìn)度。

內(nèi)業(yè)人員在數(shù)據(jù)處理過程中，對(duì)發(fā)現(xiàn)的疑問圖斑，接邊地物需要核實(shí)等情況，可以在“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺(tái)上下發(fā)舉證信息，外業(yè)人員能夠根據(jù)下發(fā)的舉證信息，對(duì)需要舉證的地物進(jìn)行實(shí)地核實(shí)舉證，內(nèi)外業(yè)協(xié)同工作，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)和綜合調(diào)繪方法仍可大致分為外業(yè)調(diào)查實(shí)施階段和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理實(shí)施階段。這有別于以往對(duì)外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作的認(rèn)識(shí)。第二次土地調(diào)查時(shí)，外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作一般是脫節(jié)的。技術(shù)人員進(jìn)行外業(yè)調(diào)查采集第一手原始數(shù)據(jù)后，需要通過工程掃描儀等數(shù)據(jù)錄入設(shè)備配合GIS 軟件，將紙質(zhì)的調(diào)查原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電子?xùn)鸥駭?shù)據(jù)，然后才過渡到內(nèi)業(yè)處理階段。

本次土地調(diào)查中所提的內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)和綜合調(diào)繪方法是指利用手機(jī)、平板電腦等便攜式儀器，在硬件中加載調(diào)查底圖數(shù)據(jù)和已有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，直接電子化采集原始數(shù)據(jù)，將采集的矢量數(shù)據(jù)無縫對(duì)接至內(nèi)業(yè)處理階段。

4 外業(yè)調(diào)查

以省級(jí)下發(fā)的0.2m 高分辨率正射影像和省級(jí)單位制作的疑問圖斑為基礎(chǔ)，結(jié)合分宜縣二調(diào)成果資料進(jìn)行轉(zhuǎn)換、匹配、疊加等數(shù)據(jù)處理，生成調(diào)查底圖，并將其加載至安裝了外業(yè)采集軟件的便攜式外業(yè)調(diào)繪系統(tǒng)中。利用便攜式外業(yè)調(diào)繪系統(tǒng)確定底圖中圖斑準(zhǔn)確位置、范圍、面積等，編制調(diào)查圖斑的圖斑序號(hào)等，錄入相應(yīng)的屬性。對(duì)于需要舉證的疑問圖斑和變化圖斑，可以利用手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行在線舉證，將實(shí)地拍攝的包含定位坐標(biāo)和拍攝方位的舉證照片通過加密處理的方式上傳至舉證平臺(tái)。

對(duì)需要舉證的疑問圖斑或變化圖斑，按以下情況進(jìn)行處理：

（1）對(duì)于省級(jí)單位內(nèi)業(yè)提取的變化圖斑，若在實(shí)地調(diào)查中與影像數(shù)據(jù)不一致，需要進(jìn)行實(shí)地舉證；

（2）相對(duì)于二調(diào)數(shù)據(jù)庫新增的建設(shè)用地圖斑、原有農(nóng)田未利用圖斑、原有耕地內(nèi)部二級(jí)地類發(fā)生變化的圖斑等需要舉證說明；

（3）在國(guó)家未提取變化圖斑的區(qū)域，相對(duì)原數(shù)據(jù)庫調(diào)查新增的變化圖斑原則上需實(shí)地舉證；

（4）線狀圖斑可選擇代表性圖斑舉證，其他圖斑作為補(bǔ)充材料。

5 內(nèi)業(yè)處理

5.1 內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)銜接處理

采用3S 內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)和綜合調(diào)繪方法，將外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，及時(shí)將原始數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。各類數(shù)據(jù)應(yīng)分類整理，分開保存：

（1）業(yè)人員將實(shí)地采集的圖像、地類判定、標(biāo)注等信息上傳“互聯(lián)網(wǎng)+”服務(wù)器，內(nèi)業(yè)人員在“互聯(lián)網(wǎng)+”PC 端進(jìn)行審核，對(duì)有疑問的圖斑重新下發(fā)外業(yè)人員，重新舉證；

（2）外業(yè)調(diào)查記錄表應(yīng)按鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村分級(jí)保存，填寫不完善部分應(yīng)做好相應(yīng)記錄，待收集資料完整后，及時(shí)將表格補(bǔ)充完整；

（3）內(nèi)業(yè)人員在數(shù)據(jù)處理過程中，對(duì)有需要舉證的地物，可以通過“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺(tái)下發(fā)舉證任務(wù)，外業(yè)人員根據(jù)舉證任務(wù)實(shí)地核實(shí)情況，回傳內(nèi)業(yè)人員，必要的時(shí)候還能通過“互聯(lián)網(wǎng)+”進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻，內(nèi)業(yè)人員能夠準(zhǔn)確的判定地類性質(zhì)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；通過技術(shù)人員自查和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人或質(zhì)檢人員檢查無誤后，外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)建庫階段。

5.2 數(shù)據(jù)建庫準(zhǔn)備及要求

數(shù)據(jù)庫建庫準(zhǔn)備工作：

（1）建庫軟件準(zhǔn)備，采用省級(jí)統(tǒng)一購置的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)軟件；

（2）電腦硬件準(zhǔn)備，主要參數(shù)配置為WIN10 系統(tǒng)，i5 四核處理器，1T 以上硬盤容量；

（3）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，外業(yè)調(diào)查矢量數(shù)據(jù)匯總，檢查處理拓?fù)溴e(cuò)誤；地類圖斑數(shù)據(jù)接邊工作。接邊原則遵循技術(shù)規(guī)范要求；建庫需要的其他數(shù)據(jù)，如結(jié)合圖表數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、權(quán)屬數(shù)據(jù)、坡度圖數(shù)據(jù)、永久基本農(nóng)田范圍數(shù)據(jù)、批準(zhǔn)未建設(shè)用地范圍數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)村莊范圍數(shù)據(jù)等。

建庫總體要求：

（1）以分宜縣為單位建立土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)庫；

（2）采用省級(jí)統(tǒng)一購置的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)軟件、離線單機(jī)部署、授權(quán)使用的模式，提供地方數(shù)據(jù)庫建設(shè)及管理軟件滿足各級(jí)數(shù)據(jù)庫之間的互聯(lián)互通和同步更新；

（3）系統(tǒng)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(jì)、匯總、制圖、輸出，以及更新等功能[6-8]。

5.3 數(shù)據(jù)庫建設(shè)的實(shí)施

（1）外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)入庫

將處理后的外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GIS 建庫軟件中。數(shù)據(jù)入庫前應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)精度進(jìn)行檢查。對(duì)格式不符合的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，對(duì)數(shù)據(jù)不正確的進(jìn)行處理，確保數(shù)據(jù)兼容，無誤。

（2）線狀地物轉(zhuǎn)地類圖斑

將原二調(diào)土地利用數(shù)據(jù)庫中的線狀地物一鍵式緩沖成面狀圖形，同時(shí)做篩查處理，例如：自動(dòng)連接線、重疊部分屬性歸屬、碎區(qū)批量合并、線頭批量吸附、自動(dòng)與圖斑層融合并處理拓?fù)涞?。線狀地物轉(zhuǎn)換為地類圖斑后，應(yīng)利用建庫軟件，將其融合到DLTB圖層當(dāng)中。

（3）專題數(shù)據(jù)入庫

土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)建設(shè)完成后，將耕地細(xì)化調(diào)查專項(xiàng)數(shù)據(jù)、建設(shè)用地專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)、自然資源類型專項(xiàng)數(shù)據(jù)和耕地分等定級(jí)專項(xiàng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)建庫系統(tǒng)中，疊加分析，綜合管理，形成各類專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫。

5.4 土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫管理

土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)針對(duì)縣級(jí)行政單位對(duì)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的管理需要設(shè)計(jì)而成，包含年度土地變更、增量成果導(dǎo)出、生成新年度工程、接收增量包、數(shù)據(jù)庫對(duì)比核查、數(shù)據(jù)庫整改、數(shù)據(jù)交換、查詢統(tǒng)計(jì)、成果輸出等功能，可以輔助作業(yè)單位快速、高效地完成年度土地變更調(diào)查工作，滿足基層土地管理部門日常辦公使用。

（1）批量變更

批量變更可一次將全市的變更項(xiàng)目范圍線導(dǎo)入，自動(dòng)完成對(duì)項(xiàng)目范圍線判定、坐標(biāo)擬合、圖形更新和屬性維護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)大范圍更新。

（2）一鍵式成果輸出

按照國(guó)土資源部土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程、圖式規(guī)范及成果上報(bào)要求，提供了標(biāo)準(zhǔn)的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫成果上報(bào)模塊，包含矢量數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、各類專題圖件、匯總表格、柵格文件等，支持一鍵式輸出成果數(shù)據(jù)。

（3）矢量數(shù)據(jù)高效空間分析

1）提供全新的空間并行算法，支持矢量、影像、DEM、網(wǎng)絡(luò)、三維并行分析，提供多核、多節(jié)點(diǎn)并行計(jì)算框架。

2）支持面向分布式計(jì)算的空間數(shù)據(jù)檢索、空間索引、數(shù)據(jù)緩存。

5.5 土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)建設(shè)

根據(jù)國(guó)務(wù)院文件要求，第三次土地調(diào)查要建立四級(jí)土地調(diào)查及專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫，建立各級(jí)土地調(diào)查數(shù)據(jù)及專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)庫?？h級(jí)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)符合建庫要求，一是按照全國(guó)三調(diào)基本要求開展外業(yè)數(shù)據(jù)的采集與入庫，數(shù)據(jù)符合三調(diào)數(shù)據(jù)要求格式并支持不同數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換；二是對(duì)土地調(diào)查數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行檢查、編輯處理，如增加、刪除、修改等；三是以地方日常工作管理需要為技術(shù)；四是能夠支持土地資源調(diào)查數(shù)據(jù)更新，符合三調(diào)規(guī)定的面積量算方法等。

6 結(jié)束語

本文以江西省分宜縣第三次國(guó)土調(diào)查工作為基礎(chǔ)，分析了3S 一體化綜合調(diào)繪技術(shù)在分宜縣三調(diào)中的應(yīng)用。實(shí)踐表明，3S 一體化綜合調(diào)繪技術(shù)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠快速的、準(zhǔn)確的獲取調(diào)查區(qū)土地資源利用狀況，使用多種測(cè)繪技術(shù)以及現(xiàn)代化"互聯(lián)網(wǎng)+"平臺(tái)，不僅實(shí)現(xiàn)了土地資源調(diào)查的細(xì)化、信息化和準(zhǔn)確化，而且實(shí)現(xiàn)了成果共享和及時(shí)更新，從而提高了第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查成果的社會(huì)服務(wù)效益。