■胡海席朗
(1江西省地礦局九一六大隊(duì)江西九江332000;2贛北地質(zhì)工程勘察院江西九江332000)
土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)及相關(guān)技術(shù)分析
--以九江縣為例
■胡海1,2席朗1,2
(1江西省地礦局九一六大隊(duì)江西九江332000;2贛北地質(zhì)工程勘察院江西九江332000)
本文以九江縣第二次土地利用調(diào)查為例,在對(duì)九江縣土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)流程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上、對(duì)九江縣土地調(diào)查影像數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行建庫(kù),從而構(gòu)建了九江縣土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù);并對(duì)九江縣土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)過(guò)程中基礎(chǔ)資料坐標(biāo)不一致、基礎(chǔ)資料格式不一致、圖斑信息發(fā)生變更等關(guān)健處理技術(shù)進(jìn)行了探討。在提高九江縣土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)效率的同時(shí),又保證了九江縣土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
九江縣 土地調(diào)查 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè) 土地資源 MapGIS
通過(guò)開(kāi)展全國(guó)性的土地利用調(diào)查,及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的掌握全國(guó)土地資源利用變化狀況、查清各個(gè)地塊的土地利用類型、種植面積,同時(shí)能夠有效的加強(qiáng)土地資源的相關(guān)管理工作,而且還能夠?qū)ΡU仙鐣?huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)、穩(wěn)定和健康的發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義[1-2]。在土地利用調(diào)查中,如何將新的技術(shù)方法應(yīng)用與土地利用調(diào)查中[3],利用更新的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)技術(shù)建立土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)進(jìn)行建庫(kù),并對(duì)建庫(kù)中的一些技術(shù)進(jìn)行深入研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以九江縣土地利用調(diào)查為例,研究如何在利用實(shí)地外業(yè)土地調(diào)查所獲取的外業(yè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上借助專業(yè)開(kāi)發(fā)的建庫(kù)軟件對(duì)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行建設(shè)。
九江縣土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的主要是建立一個(gè)包括基礎(chǔ)地理、土地利用信息、土地利用權(quán)屬信息、基本農(nóng)田分布信息等內(nèi)容,集中管理土地利用影像、土地利用圖形、土地利用屬性、文檔報(bào)表等各種數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)可以對(duì)土地利用數(shù)據(jù)互聯(lián)共享的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)及管理系統(tǒng)。
九江縣土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)主要分四個(gè)階段:
第一階段為建庫(kù)準(zhǔn)備:主要包括土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)方案制定、土地調(diào)查管理機(jī)構(gòu)的設(shè)立、土地調(diào)查技術(shù)隊(duì)伍確定、土地調(diào)查數(shù)據(jù)源準(zhǔn)備、土地調(diào)查建庫(kù)軟件準(zhǔn)備、土地調(diào)查管理制度建立等;
第二階段為數(shù)據(jù)采集與處理:主要包括基礎(chǔ)地理采集、編輯、處理和檢查;土地利用資料采集、編輯、處理和檢查;土地權(quán)屬資料采采集、編輯、處理和檢查;基本農(nóng)田設(shè)定后處理和核查;柵格數(shù)據(jù)的采集、編輯、處理和檢查等;
第三階段為數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù):主要包括土地調(diào)查各種矢量數(shù)據(jù)的檢查和建庫(kù);土地調(diào)查柵格數(shù)據(jù)的檢查和建庫(kù);土地調(diào)查屬性數(shù)據(jù)的檢查和建庫(kù);各種土地調(diào)查元數(shù)據(jù)的構(gòu)建等;
第四階段為成果匯交:匯總和提交土地調(diào)查數(shù)據(jù)成果、土地調(diào)查文字成果、土地調(diào)查圖件成果和土地調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)表成果等各種資
料[6]。
九江縣土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)采用的是武漢中地?cái)?shù)碼有限公司研發(fā)的MapGIS土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)系統(tǒng)[4-5]。本文以該軟件為例,介紹如何對(duì)分別對(duì)影像數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行建庫(kù)
3.1影像數(shù)據(jù)建庫(kù)
(1)影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入。由于MapGIS土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)只能管理存儲(chǔ)自身的MSI格式影像文件,因此需要先將TIF、JPEG、IMG等不同格式的影像文件轉(zhuǎn)為MSI影像文件,具體在影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)話框(圖1)中轉(zhuǎn)換。
在“影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”對(duì)話框,首先選擇影像轉(zhuǎn)換前的數(shù)據(jù)類型,如“JPEG文件”,然后通過(guò)“添加文件”按鈕添加要轉(zhuǎn)換的文件,所要轉(zhuǎn)換的影像數(shù)據(jù)會(huì)在“轉(zhuǎn)換文件列表”中列出;接著設(shè)置JPEG或者TIFF壓縮比例,不同的壓縮比例生成的影像圖質(zhì)量不同;接著設(shè)置目標(biāo)MSI文件的存放目錄;最后執(zhí)行影像轉(zhuǎn)換,將各種影像文件轉(zhuǎn)換為MapGIS影像數(shù)據(jù)。
(2)新建影像庫(kù)。九江縣范圍內(nèi)有幾百幅不同類型的影像,分幅管理會(huì)不方便,因此需要建立影像庫(kù),以方便影像數(shù)據(jù)的查看和調(diào)用。
具體方法是在進(jìn)行新建工程和矢量化之前先建立空的MSD影像庫(kù)管理文件,然后把之前轉(zhuǎn)換好的MSI影像文件導(dǎo)入到MSD影像庫(kù)中。
3.2矢量數(shù)據(jù)建庫(kù)
(1)矢量數(shù)據(jù)采集。在九江縣數(shù)字正射影像(DOM)的進(jìn)行矢量化的數(shù)據(jù)采集時(shí),首先一定要嚴(yán)格按照規(guī)程所規(guī)定的不同要素進(jìn)行不同分層編碼、對(duì)應(yīng)不同的顏色或者是不同的代碼或者線型等;圖件內(nèi)各個(gè)要素之間要與研究區(qū)影像進(jìn)行套合,對(duì)于明顯的邊界線與進(jìn)行矢量化的外業(yè)調(diào)查紙質(zhì)底圖上的同名地物應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的位移,同時(shí)可以確保不能大于圖上位置的0.2mm;地物的地類圖斑、圖上的土地權(quán)屬界線或者線狀地物等等對(duì)應(yīng)的界線等信息應(yīng)該以調(diào)查對(duì)應(yīng)所描繪的底圖和外業(yè)調(diào)查所得的成果為準(zhǔn)。九江縣外業(yè)數(shù)據(jù)采集部分外業(yè)成果如圖1所示。
圖1 九江縣外業(yè)數(shù)據(jù)采集部分草圖
研究區(qū)中地物所對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的采集,通常主要采用的是人工作業(yè)手工錄入的方法或者相應(yīng)的方式、通過(guò)一定的人工或者計(jì)算機(jī)分析計(jì)算然后再直接導(dǎo)入等三種相應(yīng)的方式。通常而言地物屬性數(shù)據(jù)的采集我們是以地物所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)源為依據(jù),并且同時(shí)要保證屬性值的準(zhǔn)確無(wú)誤,還要保證地物中屬性數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)邏輯的完整性和一致性。
(2)新建工程及導(dǎo)入數(shù)據(jù)。為了便于對(duì)龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,MapGIS土地調(diào)查建庫(kù)軟件首先要建立一個(gè)工程對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化管理。在土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)軟件中,已經(jīng)建立標(biāo)準(zhǔn)的矢量數(shù)據(jù)圖層(圖2),利用建庫(kù)軟件提供的工具進(jìn)行導(dǎo)入各種已經(jīng)處理好的數(shù)據(jù)。
3.3土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行
在將九江縣所有影像數(shù)據(jù)及矢量數(shù)據(jù)入庫(kù)后,為了保證土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)的順利運(yùn)行,并實(shí)現(xiàn)與上級(jí)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)的銜接,需要對(duì)建立好的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試,在各項(xiàng)測(cè)試全部通過(guò)后才能保證數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的正常應(yīng)用,圖3為所建立的九江縣土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)操作運(yùn)行界面。
圖2 九江縣土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)矢量數(shù)據(jù)圖層
圖3 九江縣土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)操作運(yùn)行界面
4.1空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
九江縣第二次土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)根據(jù)規(guī)程要求采用的坐標(biāo)系是1980年西安坐標(biāo)系,然后在本次土地調(diào)查之前各個(gè)部門也形成了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為了減少外業(yè)工作量,盡可能利用各個(gè)部門已有的資料,九江縣二次土地調(diào)查可以利用的數(shù)據(jù)源有交通、民政、水利、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等部門產(chǎn)生的原有資料,這些資料數(shù)據(jù)來(lái)源不一[7]。同時(shí)坐標(biāo)系統(tǒng)不一致,因此在利用這些原始數(shù)據(jù)時(shí),存在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。為了保證現(xiàn)有國(guó)土系統(tǒng)資料的正確銜接,結(jié)合本次九江縣調(diào)查區(qū)域的實(shí)際情況,我們選用南方平差軟件進(jìn)行九江縣不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換[8]。
4.2多格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
在利用MapGIS土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行建庫(kù)的時(shí)候,盡可能利用各部門所產(chǎn)生的已有數(shù)據(jù),但是各部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式類型不一,因此在利用已有資料建庫(kù)時(shí),需要將其他部門不同數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的MapGIS所要求的數(shù)據(jù)。
對(duì)于SHP格式數(shù)據(jù),由于該數(shù)據(jù)格式較為通用,因此MapGIS土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)軟件提供了轉(zhuǎn)換工具,可以直接轉(zhuǎn)入;而對(duì)于其余各種國(guó)產(chǎn)專業(yè)建庫(kù)軟件如吉威數(shù)源、武大吉奧建庫(kù)軟件、超圖建庫(kù)軟件,他們均有自身的數(shù)據(jù)格式,這時(shí)候可以借助他們自身提供的轉(zhuǎn)換軟件,先轉(zhuǎn)換為較為通行的SHP格式數(shù)據(jù),再借助MapGIS土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)軟件數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換工具,轉(zhuǎn)換為MapGIS數(shù)據(jù)。
對(duì)于不屬于GIS數(shù)據(jù)格式的CAD數(shù)據(jù),則需要借助FME等專業(yè)地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,如果無(wú)法轉(zhuǎn)換成功,則只能作為一個(gè)對(duì)象,導(dǎo)入到專業(yè)建庫(kù)軟件,對(duì)圖形數(shù)據(jù)矯正后,在進(jìn)行矢量化。
4.3圖斑信息變更
(1)圖斑空間數(shù)據(jù)更新。第二次土地利用調(diào)查從最開(kāi)始的調(diào)查到最后統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)驗(yàn)收耗時(shí)較長(zhǎng),因此在項(xiàng)目統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)驗(yàn)收之前,部分圖斑地塊空間位置、大小等會(huì)發(fā)生變化,因此必須采用野外修補(bǔ)測(cè)方法保證數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)勢(shì)性,具體可以采用以下三種方法進(jìn)行修補(bǔ)測(cè):
①簡(jiǎn)易直接補(bǔ)測(cè)法。對(duì)于變化區(qū)域較小的區(qū)域,可以鋼尺或者測(cè)距儀等簡(jiǎn)單測(cè)量工具,將變更地物補(bǔ)測(cè)到調(diào)查影像底圖上的方法。
②儀器補(bǔ)測(cè)法。對(duì)大型新增地物,如高速公路、土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目、工礦企業(yè),則必須采用手持GPS等儀器設(shè)備,進(jìn)行地物補(bǔ)測(cè)的方法,如圖4是采用手持GPS進(jìn)行已經(jīng)發(fā)生變化的土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目用地范圍進(jìn)行修補(bǔ)側(cè)。
圖4 手持GPS進(jìn)行地物修補(bǔ)側(cè)
③簡(jiǎn)易間接補(bǔ)測(cè)法。對(duì)于大型的變更地物,例如重大基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目,采用簡(jiǎn)單的皮尺、測(cè)距儀、或者手持GPS等工具仍然難以補(bǔ)測(cè)的,由于這些大型變更地物變更或者建設(shè)之前一定要到相關(guān)政府部門辦理相關(guān)手續(xù)。因此對(duì)于大型變更地物,可以通過(guò)相關(guān)政府部門收集的與補(bǔ)測(cè)地物有關(guān)的點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖、重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目竣工圖等圖件資料,將圖件資料上的有關(guān)調(diào)查內(nèi)容,經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,疊加到影像圖上,然后進(jìn)行外業(yè)核查。
(2)圖斑屬性數(shù)據(jù)更新。第二次土地利用調(diào)查從最開(kāi)始的調(diào)查到最后統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)驗(yàn)收耗時(shí)較長(zhǎng),因此在項(xiàng)目統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)驗(yàn)收之前,部分圖斑地塊屬性信息會(huì)發(fā)生變化,如圖斑地塊利用類型變化,地物名稱變化等。為了保證驗(yàn)收通過(guò),同時(shí)保證土地利用資料的現(xiàn)勢(shì)性,需要對(duì)發(fā)生屬性變化的圖斑地塊,在土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)收之前實(shí)地核查。
對(duì)于村名變化情況,實(shí)地調(diào)查過(guò)程中,由于村民根據(jù)鄉(xiāng)規(guī)民俗等,對(duì)地名有自己的叫法,到時(shí)上報(bào)上來(lái)的少量地名如部分村委會(huì)名稱實(shí)地與政府所原提供的名稱有出入,經(jīng)與國(guó)土資源局協(xié)商,最終統(tǒng)一采用民政部門提供的名稱,并在備注欄中進(jìn)行備注。
本論文以九江縣第二次土地調(diào)查與相關(guān)的土地資源數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)為本文的研究對(duì)象,依據(jù)國(guó)家、省級(jí)等相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),然后通過(guò)實(shí)踐,構(gòu)建了一個(gè)符合規(guī)程要求、數(shù)據(jù)真實(shí)、質(zhì)量可靠的九江縣土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)。在2017年即將展開(kāi)的第三次土地利用調(diào)查工作中,會(huì)延續(xù)利用本次土地利用調(diào)查的一些技術(shù)方法,并可能采用分辨率更高無(wú)人機(jī)影像數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、采用更好的工作流程,通過(guò)本次土地利用調(diào)查及土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù),可以為第三次土地利用調(diào)查提供技術(shù)支撐及建庫(kù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
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The Land Survey Database Construction and Related technique Analysis--a Case Study of Jiujiang County
Hu Hai1,2Xilang1,2
(1.the 916 Team of the Bureau of Exploration Development of Geology Resources of Jiangxi,Jiujiang,Jiangxi;2.Ganbei Geo-Engineering Investigation Institute,Jiujiang,Jiangxi 332000,China)
This paper,taking the second national land survey in Jiujiang County as an example,creats the image data,vector data library of the land survey in Jiujiang County to establish a database of land use investigation based on the process design for database building of land survey in it;this paper also studies the key processing techniques for the inconsistent coordinates and formats of basic data,the information change of map spot,which improves the efficiency of the database construction of land use in Jiujiang County while the quality is promised.
Jiujiang County;Land Survey;Database construction; Land resource;MapGIS
D912.3[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-7-297-3