黃嘉平

摘 要：文章通過ArcGIS軟件在農(nóng)用地分等更新工作中的應(yīng)用，利用其空間分析、圖形屬性一體化、圖形編輯的優(yōu)勢(shì)，大幅提高工作效率的同時(shí)也在一定程度上提高了分等的科學(xué)性、可靠性和客觀性。希望通過文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：ArcGIS；農(nóng)用地分等更新；應(yīng)用

引言

晉江市農(nóng)用地分等成果是在2001年資料的基礎(chǔ)上開展的，為保證成果的現(xiàn)勢(shì)性，提高成果精度和質(zhì)量，適應(yīng)土地?cái)?shù)量與質(zhì)量并重管理的需要，在晉江市農(nóng)用地分等成果的基礎(chǔ)上，按《福建省農(nóng)用地分等成果更新技術(shù)方案》（下簡(jiǎn)稱《更新技術(shù)方案》）的要求，開展晉江市農(nóng)用地分等成果更新工作。

ArcGIS是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）開發(fā)的GIS軟件，是集數(shù)字制圖和數(shù)據(jù)庫(kù)管理為一體的空間信息系統(tǒng)，是我國(guó)GIS行業(yè)的常用軟件。GIS在多源空間數(shù)據(jù)的集成和分析方面具有優(yōu)勢(shì)，支持矢量和柵格的數(shù)據(jù)的套合、疊加等多種空間分析操作，支持多種專題地圖的制作。文章以晉江市農(nóng)用地分等成果更新為例，介紹ArcGIS軟件在農(nóng)用地分等更新工作中的應(yīng)用。

1 農(nóng)用地分等技術(shù)路線

在原農(nóng)用地分等成果基礎(chǔ)上，采用晉江市第二次全國(guó)土地調(diào)查農(nóng)村土地調(diào)查（2009年）（下簡(jiǎn)稱二調(diào)）土地利用現(xiàn)狀圖作為底圖，耕地和可調(diào)整地類圖斑作為分等單元。根據(jù)《福建省農(nóng)用地（耕地）分等技術(shù)方案》（下簡(jiǎn)稱《方案》）提供的標(biāo)準(zhǔn)耕作制度，按照《方案》規(guī)定的方法和調(diào)查要求，對(duì)農(nóng)用地自然生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力進(jìn)行更新綜合分析和評(píng)價(jià)。即將原農(nóng)用地分等成果應(yīng)用ArcGIS技術(shù)轉(zhuǎn)繪到二調(diào)土地利用現(xiàn)狀圖上，對(duì)分等單元自然屬性和經(jīng)濟(jì)屬性數(shù)據(jù)的變化情況，進(jìn)行補(bǔ)充完善、更新質(zhì)量等別，并借助于ArcGIS強(qiáng)大的制圖功能編制和輸出成果圖件。

2 ArcGIS在農(nóng)用地分等中的應(yīng)用

ArcGIS在晉江市農(nóng)用地分等更新中的應(yīng)用主要分為：數(shù)據(jù)庫(kù)建立、數(shù)據(jù)計(jì)算和圖件編輯三個(gè)方面的應(yīng)用。

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)建立

分等數(shù)據(jù)庫(kù)是農(nóng)用地分等更新工作的基礎(chǔ)和前提。根據(jù)《更新技術(shù)方案》要求，必須先轉(zhuǎn)繪原分等成果到二調(diào)土地利用現(xiàn)狀圖上，作為分等更新底庫(kù)，更新、補(bǔ)充各分等因素和土地的利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

2.1.1 資料收集。（1）晉江市原農(nóng)用地分等成果的圖形庫(kù)、數(shù)據(jù)表格、文字資料和圖件。（2）晉江市第二次全國(guó)土地調(diào)查農(nóng)村土地調(diào)查成果資料（2009年）。（3）晉江市土壤圖、土壤志。（4）晉江市2008年航攝資料制作1：2000比例尺的數(shù)字正射影像圖。（5）晉江市農(nóng)業(yè)試驗(yàn)田、土地開發(fā)整理、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面的資料和圖件。

2.1.2 圖形數(shù)據(jù)校正。晉江市上一輪農(nóng)用地分等成果是在2001年市級(jí)土地利用圖上形成的1：5萬的農(nóng)用地分等圖形庫(kù)，分等單元只有2594個(gè)，單個(gè)圖斑面積相對(duì)較大；而晉江市二調(diào)成果比例尺為1：2000，耕地和可調(diào)整地類圖斑達(dá)68127之多，用傳統(tǒng)的手工轉(zhuǎn)繪法，工作量大，難度高。通過ArcGIS軟件對(duì)原分等圖形庫(kù)校正后轉(zhuǎn)繪，可以省時(shí)、省力、高質(zhì)量地完成了晉江市農(nóng)用地分等成果的轉(zhuǎn)繪工作。具體校正步驟如下：（1）格式轉(zhuǎn)換。晉江市原農(nóng)用地分等單元為MAPGIS格式數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)為紙質(zhì)土地利用現(xiàn)狀圖經(jīng)掃描數(shù)字化作為分等底圖，為非標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)，跟二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)無法直接套合。先轉(zhuǎn)換成E00格式，在ArcToolBox中的Conversion Tools工具轉(zhuǎn)換為shp格式。（2）數(shù)據(jù)校正。將晉江市二調(diào)的數(shù)字正射影像圖和原分等shp格式數(shù)據(jù)加載到ArcMap中，調(diào)出Spatial Adjustment工具，并處于開始編輯狀態(tài)。以2008年數(shù)字正射影像圖為參照，在原分等單元圖上均勻選取與影像明顯地物點(diǎn)作為控制點(diǎn)，利用校正方法中的Transformation-Affine進(jìn)行校正，使圖形庫(kù)能夠與二調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間套合。

2.1.3 分等單元轉(zhuǎn)繪。分等單元轉(zhuǎn)繪借助于ArcGIS軟件空間分析功能，可以減少大量的工作。首先將糾正后的原農(nóng)用地分等單元與二調(diào)的耕地和可調(diào)整地類圖斑層進(jìn)行空間相交分析；其次，將相交分析后圖層通過Polygon To Point工具，由面狀要素轉(zhuǎn)換成點(diǎn)狀要素；最后，將該點(diǎn)要素與二調(diào)的耕地和可調(diào)整地類圖斑調(diào)用Spatial Join分析工具進(jìn)行空間聯(lián)合分析，使空間上一致的原分等單元屬性賦值到更新單元屬性表中而又不致于因圖層疊加產(chǎn)生破碎的圖斑。對(duì)賦不上值的圖斑分為兩種情況處理，一種是原分等成果空間不存在的需要進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查；另一種是由于比例尺、精度等原因造成的偏差，采用人工交互判別賦值的方法。

2.1.4 新增評(píng)價(jià)因素獲取。按《更新技術(shù)方案》的要求，晉江市涉及到3個(gè)指標(biāo)區(qū)，選取9個(gè)評(píng)價(jià)因素，其中，地形坡度直接采用二調(diào)的坡度級(jí)別，田間道路通達(dá)度為新增的評(píng)價(jià)因素。下面只針對(duì)田間道路通達(dá)度的獲取作介紹。

田間道路通達(dá)度是新增評(píng)價(jià)因子，即評(píng)價(jià)單元中心到路網(wǎng)的直線距離來評(píng)價(jià)定分值。按影響田間道路通達(dá)度的道路包括國(guó)道（剔除高速公路）、省道、縣道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路以及寬度大于3米的農(nóng)村道路，評(píng)價(jià)過程道路不分等級(jí)，作為為統(tǒng)一的路網(wǎng)，按相對(duì)距離確定道路通達(dá)度。晉江市本輪評(píng)價(jià)單元有68127個(gè)，交通路網(wǎng)發(fā)達(dá)，用傳統(tǒng)的量算方法，工作量巨大。利用ArcGIS分析工具中的Near工具，計(jì)算分等單元到道路的最短距離，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、高效。

2.1.5 利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)獲取。《農(nóng)用地分等規(guī)程》要求以行政村為單位計(jì)算土地利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)并劃分等值區(qū)。晉江市地勢(shì)平坦，耕地相對(duì)集中，為了避免兩村相鄰的地塊出現(xiàn)不同的質(zhì)量等別現(xiàn)象，各指定作物的土地利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系等值區(qū)采取打破行政村的做法，即按區(qū)域的差異性調(diào)查指定作物的產(chǎn)量、產(chǎn)量-成本指數(shù)。根據(jù)區(qū)域劃分的結(jié)果，將計(jì)算的利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)連接到對(duì)應(yīng)圖形中，形成晉江市各指定作物的土地利用利用系數(shù)等值區(qū)圖、經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)圖。

2.2 數(shù)據(jù)計(jì)算

將全市指定作物的土地利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)圖利用空間關(guān)系疊加到調(diào)整后的分等單元中。對(duì)評(píng)價(jià)單元編制全市唯一的單元編號(hào)，導(dǎo)出屬性到Excel電子表格中。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算各個(gè)分等單元的自然質(zhì)量分、自然質(zhì)量等指數(shù)、利用等指數(shù)、經(jīng)濟(jì)等指數(shù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)段對(duì)計(jì)算出的各耕地單元分等指數(shù)進(jìn)行等別劃分。根據(jù)唯一的評(píng)價(jià)單元號(hào)，應(yīng)用ArcGIS軟件，將計(jì)算好的屬性數(shù)據(jù)通過Join Data掛接到耕地分等單元圖中，使表格與空間數(shù)據(jù)一致，得到晉江市農(nóng)用地分等更新數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3 圖件編輯

農(nóng)用地分等成果圖件包括分等單元圖、土地利用系數(shù)等值區(qū)圖、土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)圖、農(nóng)用地自然質(zhì)量等別圖、利用等別圖、等別圖以及市（縣）級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣地分布圖。在ArcGIS軟件平臺(tái)下，完整的一幅圖要有點(diǎn)文件、線文件和區(qū)文件構(gòu)成，圖層之間的相互壓蓋順序、地圖參數(shù)等由一個(gè)后綴名為Mxd的工作空間文件保存。

2.3.1 加載數(shù)據(jù)圖層。在ArcMap新建一個(gè)數(shù)據(jù)視圖，根據(jù)分等編圖規(guī)范要求，按不同的成果圖加載所需的數(shù)據(jù)層，調(diào)整各個(gè)層的排列順序。圖層排序原則為：按照點(diǎn)、線、面要素類型從上到下次序排列；按照要素重要程度依次排列，重要的在上，次要的在下；按照要素線劃的粗細(xì)依次排列，細(xì)的在上，粗的在下。

2.3.2 點(diǎn)要素編輯。點(diǎn)要素編輯，在農(nóng)用地分等成果圖中主要有：土地利用現(xiàn)狀地類符號(hào)、政府駐地、村委會(huì)所在地、標(biāo)準(zhǔn)樣地、單元編號(hào)、等別注記等點(diǎn)狀要素的形狀、大小和顏色。地類符號(hào)、政府駐地、村委會(huì)所在、標(biāo)準(zhǔn)樣地等在點(diǎn)圖層，用ArcMAP中Symbology功能按屬性進(jìn)行符號(hào)化顯示。單元編號(hào)、等別注記通過Polygon To Point功能由分等單元面狀要素轉(zhuǎn)為帶有面狀屬性的點(diǎn)狀要素，根據(jù)Labels功能讓點(diǎn)要素中的單元編號(hào)、等別符號(hào)在圖上顯示。

2.3.3 線要素編輯。線要素編輯主要是對(duì)等別界線、分等單元界線、行政界線、道路、水系等線狀地物的線型、顏色、寬度的設(shè)定。行政界線、道路、水系主要從二調(diào)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中提取。分等單元界線通過Polygon To Line功能由分等單元面狀要素轉(zhuǎn)為線形文件。等別界線是利用ArcGIS中的Dissolve功能，將分等單元按等別相同的相鄰單元融合成一個(gè)圖斑，再通過Polygon To Line功能從多邊形中提取等別界線。在各個(gè)線要素層根據(jù)屬性字段，通過用Symbology功能進(jìn)行符號(hào)化顯示。

2.3.4 區(qū)要素編輯。區(qū)要素編輯主要針對(duì)土地利用系數(shù)等值區(qū)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)、等別圖層進(jìn)行編輯。根據(jù)各指定作物的土地利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)取小數(shù)點(diǎn)后4位，利用Dissolve功能按取值相同區(qū)域進(jìn)行融合歸并成一個(gè)區(qū)；同樣在分等單元的基礎(chǔ)上分別對(duì)自然質(zhì)量等別、利用等別、經(jīng)濟(jì)等別融合成三種等別圖。

2.3.5 圖面配置。在Layout View模塊下建立一個(gè)版面視圖（Layout），將View加載進(jìn)來，鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖比例尺設(shè)定為1：5000，市級(jí)圖比例尺設(shè)定為1：50000，然后進(jìn)行圖面配置。圖面內(nèi)容包括圖名、圖廓、圖例、方位坐標(biāo)、指北針、面積匯總表、鄰區(qū)名稱和界線、比例尺、坐標(biāo)系統(tǒng)、編制單位、編制時(shí)間等。為了方便于地圖的打印輸出，可以用Export map功能將地圖以各種格式輸出。

3 結(jié)束語

農(nóng)用地分等主要根據(jù)確定的評(píng)價(jià)因素進(jìn)行空間分析，按權(quán)重計(jì)算各單元的指數(shù)，而空間分析正是ArcGIS的特長(zhǎng)。利用ArcGIS進(jìn)行農(nóng)用分等充分發(fā)揮了其圖形、屬性一體化的優(yōu)勢(shì)。在制圖方面，ArcGIS改變了傳統(tǒng)制圖方式的可變更性差、不利于動(dòng)態(tài)管理等缺點(diǎn)，大大提高了制圖效率。與傳統(tǒng)的方法相比，ArcGIS在農(nóng)用地分等中的應(yīng)用，在一定程度上提高了分等的科學(xué)性、可靠性和客觀性，同時(shí)也為土地利用信息化的建設(shè)打下了基礎(chǔ)。

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