ArcGIS在第三次全國國土調(diào)查中的應用

冉怡靜，張代航，趙 浩

（西北有色地質(zhì)勘查局713總隊，陜西 商洛 726000）

ArcGIS Engine技術強大的數(shù)據(jù)編輯能力和智能分析處理能力給我們展現(xiàn)了其十分高效的特點，并且能夠有效的適用于復雜又繁重的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的任務，有利于政府對土地資源進行監(jiān)管、保護和利用等工作。2018年11月，本單位第三次土地調(diào)查工作在陜西省涇陽縣如期開展，本次調(diào)查任務目的是為了進一步更新土地調(diào)查的數(shù)據(jù)信息，在精準度上做出提高，并且在影像數(shù)據(jù)資料的分辨率上做出提升。然而實際工作任務并不簡單，影像數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)參數(shù)差異，這時ArcGIS Engine的作用就完美的體現(xiàn)出來了，其編輯功能能夠?qū)?shù)據(jù)進行整理和優(yōu)化，減輕了土地調(diào)查任務的負擔[1]。

1 ArcGIS Engine

目前ArcGIS Engine被廣泛應用于各地區(qū)地籍數(shù)據(jù)庫的整理，對于第三次全國土地調(diào)查，面對參數(shù)并不統(tǒng)一的影像數(shù)據(jù)資料，ArcGIS Engine運用其圖像裁剪、圖像勻色、系統(tǒng)坐標系轉(zhuǎn)換等功能予以解決，從而達到數(shù)據(jù)優(yōu)化整理的效果。除此之外，通過指向性定制開發(fā)該技術的編輯功能，使得ArcGIs數(shù)據(jù)庫能夠?qū)rcGIS Engine 技術的應用進行管理。為了ArcGIS技術能夠適用于更廣泛的領域，下文對該技術在第三次全國土地調(diào)查中的應用展開詳細分析，分析該技術在國土調(diào)查中的具體應用。

2 國土調(diào)查中應用ArcGIS的優(yōu)越性

（1）第三次全國土地調(diào)查主要將覆蓋全國土地的信息現(xiàn)狀組合整理，形成一套完整的國土調(diào)查資料成果。除此之外，國土調(diào)查所得的圖斑能夠作為單元，將各類調(diào)查數(shù)據(jù)整合管理，再匯總到三調(diào)資料庫當中，形成一個三維國土空間，從而建立起一個平臺，一張底板，一套數(shù)據(jù)的綜合監(jiān)管模式體系。ArcGIS不僅編輯功能十分突出，涉及的領域還十分廣泛，因為與國家重要部門有關，那么對自然、經(jīng)濟和社會等各個方面都需要進行合理分析，因此工作任務比較繁重和艱難；另外，第三次全國土地調(diào)查仍以遙感證射影像圖為基礎，結合原土地的調(diào)查數(shù)據(jù)庫，在DOM上對調(diào)查數(shù)據(jù)庫內(nèi)每塊圖斑的紋理、色調(diào)、形狀、位置、范圍和周圍環(huán)境進行綜合分析，從而對土地利用現(xiàn)狀的類型進行判斷，其中與數(shù)據(jù)庫中的地類不一致的或者是圖斑邊界不一致的要進行標注，將其注明相關信息，最后一起下發(fā)下去。由此看來，面對復雜難纏的問題，憑借ArcGIS強大的處理性能和數(shù)據(jù)采集能力能夠輕松解決[2-4]。

（2）ArcGIS對空間信息的管理方式主要是分“圖層”方法。不同的數(shù)據(jù)類型分別會儲存到不同的圖層當中，如果實際情況有需要的數(shù)據(jù)類型，ArcGIS就能夠通過各層之間的聯(lián)系與運算得出有用的信息。合理的分“圖層”能夠?qū)θ珖恋卣{(diào)查的信息進行合理管理，優(yōu)化調(diào)整規(guī)劃布局，在數(shù)據(jù)的修改和編輯方面都減輕了壓力，有利于后續(xù)提取信息工作，同時也能避免出現(xiàn)多余、無用信息的問題，能夠保證第三次全國土地調(diào)查的質(zhì)量，與過去的人工調(diào)查相比，這種方法更加靈活、輕松。

（3）ArcGIS與其他系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是其空間分析能力是十分強大，特別是在需要計算或模擬的部分中特別突出，這也就意味著ArcGIS能夠跨圖層進行多圖層的綜合分析，將各類調(diào)查數(shù)據(jù)結合起來，而這在第三次全國土地調(diào)查中特別適用。

3 ArcGIS在第三次全國國土調(diào)查中的具體應用

3.1 柵格數(shù)據(jù)拼接

柵格主要是以不同的單元矩陣組合而成，每行每列都由不同且特定的數(shù)據(jù)構成。柵格結構主要通過大小均等、分布一致的空間表示來表示數(shù)據(jù)組織分布情況，既簡潔又直觀。在拼接柵格時，可以用的方法不止一種，以下是在ArcGIS Engine中有關柵格拼接的分析。在對ArcGIS Engine的系統(tǒng)進行設置時，有關鑲嵌和鑲嵌新柵格都被儲存在ArcMap的Arctoolbpx中，在面對實際問題時，要先打開ArcToolbpx，在里面找到需要的數(shù)據(jù)管理工具，然后再找柵格數(shù)據(jù)，最后鑲嵌到新柵格，使用這種方法可以將多幅影像拼接起來。另外，鑲嵌和鑲嵌新柵格的功能也不一致，雖然前者是從后者生成出來的，并且源數(shù)據(jù)不會因操作過程而發(fā)生改變或者缺失，但是前者的運行速度卻比后者要慢。除此之外，在完成文成拼接后，要原柵格將不再使用，要生成新的柵格。在進行數(shù)字正射影像和高程模型的生成時，開展分幅一定要按照有關規(guī)定來進行。在實際操作過程中，具體成像容易出現(xiàn)像素值錯誤改變的情況，比如臨近圖幅坐標相同，但是其像素值卻不同。類似于第三次全國土地調(diào)查這樣的數(shù)據(jù)調(diào)查，數(shù)據(jù)龐大，源頭復雜，沒有ArcGIS這樣的技術幫助，消耗的人力、物力、財力將會十分龐大且難以計算，目前應用廣泛的計算機柵格數(shù)據(jù)拼接不僅省去了這些高額成本，工作效率也得以大幅提升，這就是ArcGIS Engine最顯著的優(yōu)勢。

3.2 柵格數(shù)據(jù)接邊檢查應用

上文提及到，生成數(shù)字正射影像和高程模型時，開展的分幅一定要按照有關規(guī)定和要求進行。但是在實際情況中，具體成像的像素值非常容易發(fā)生錯誤改變的問題，例如相同鄰近的圖幅坐標像素值不同，并且數(shù)據(jù)源繁多復雜，對人力，物力，財力都是一種負擔，而ArcGIS Engine的出現(xiàn)恰好解決了這個問題，其中的計算機柵格數(shù)據(jù)接邊檢查方法能夠節(jié)省這些成本，在時間長短上也有所控制，體現(xiàn)出了ArcGIS Engine的高效且保質(zhì)的能力。

3.3 坐標轉(zhuǎn)換

為了落實國家國土資源政策，第三次全國土地調(diào)查統(tǒng)一采用國家2000大地坐標系，為了收集新的坐標系有哪些偏差問題，工作人員可以通過使用ArcGIS Engine技術來處理相關數(shù)據(jù)，同時轉(zhuǎn)換成新的坐標系，從而達到矢量與柵格數(shù)據(jù)坐標有效轉(zhuǎn)換的目的。在實際操作中，工作人員可以在系統(tǒng)中建立自定義坐標系，使用布爾莎七參數(shù)對數(shù)據(jù)模型進行轉(zhuǎn)換，同時采用三對重合點對參數(shù)進行計算，得出結論后還需進行驗證，確保結果的正確度，除此之外，七參數(shù)的輸入過程也要嚴謹，要對其精度進行驗證，從而有效創(chuàng)建自定義坐標系。

完成自定義坐標創(chuàng)建后，要進行柵格數(shù)據(jù)集合的創(chuàng)建，開始時要先將目標坐標系統(tǒng)定義完成，按照ArcGIS Engine的操作流程進行操作：選中ArcToolbox，并對投影、變換、柵格、投影柵格進行數(shù)據(jù)管理，再自定義創(chuàng)建變換坐標系統(tǒng)，從而使柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換達到更好的效果。創(chuàng)建完成之后，要對坐標系統(tǒng)進行檢查，其中檢查的主要問題是空間坐標系統(tǒng)內(nèi)的文件是否出現(xiàn)錯誤，相關問題被發(fā)現(xiàn)之后，工作人員要再對標記的文件范圍中進行檢查，查看該范圍和空間坐標的氛圍是否相同；若沒有發(fā)現(xiàn)問題，則根據(jù)已知的影像坐標來劃定出坐標系統(tǒng)的具體空間范圍。在定義系統(tǒng)的實際操作中，需要對特殊問題采用特殊分析的方法，例如發(fā)現(xiàn)已經(jīng)收集好的影像文件中參照物標準遺失時，可以使用ArcGIS Engine的收集功能對已知地理區(qū)進行觀察，查看其有無坐標范圍，并且可以不通過參照標準就能夠判斷影像文件的坐標范圍，這種更強大的影像處理功能在第三次全國調(diào)查工作中做出了巨大貢獻。

3.4 柵格數(shù)據(jù)標準分幅裁剪

航空影像也是第三次全國土地調(diào)查的重要調(diào)查對象，不管是國家下發(fā)的航空影像還是通過采集拼接形成的航空影像都可以對數(shù)據(jù)進行分幅裁切處理，這有利于整體工作的有效進行。除了編輯功能、收集功能之外，ArcGIS Engine的裁切功能也非常強大，簡便快速的同時，工作質(zhì)量也能夠得到保障，能夠?qū)?shù)據(jù)進行合理的分隔，出現(xiàn)偏差的概率也大大減小。需要注意的是，在ArcGIS Engine系統(tǒng)中要選擇SIZE-OF-TILE分隔方法，輸出柵格的大小和目標柵格的比例尺都由上述方法決定，并且兩者之間的聯(lián)系也比較緊密，使用該方法得出的劃分柵格數(shù)據(jù)基本都能達到標準要求，并且保證其科學性。工作人員在完成柵格數(shù)據(jù)標準分幅裁剪之后就能夠命名圖像，在此過程中TIF與TEW要保證一致[5]。

4 結語

綜上所述，ArcGIS Engine的功能十分全面，在第三次全國土地調(diào)查的使用中發(fā)揮出了巨大的作用，影像數(shù)據(jù)的處理功能、柵格影像拼接功能、坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換功能以及分幅裁剪數(shù)據(jù)功能均為第三次全國土地調(diào)查提供了有效地幫助。除此之外，對矢量進行有效的處理也是調(diào)查中的重點工作內(nèi)容，但是ArcGIS Engine技術的有些問題也不能忽視，例如，在分幅裁剪標準柵格數(shù)據(jù)時，規(guī)模較大的圖幅影像還是需要人工進行操作做出調(diào)整，這就說明該技術的自動化方面有進一步提升的空間，這就需要我們不斷地鉆研和探討，推動ArcGIS Engine的全面發(fā)展，完善數(shù)據(jù)庫的應用水平，有效提升建立地籍數(shù)據(jù)庫的效率，為我國地籍信息管理作出更多貢獻。