李璇瓊

（1.四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽(yáng) 618000；2.西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031）

RS/GIS技術(shù)在夾江第二次土地調(diào)查中的應(yīng)用

李璇瓊1,2

（1.四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽(yáng) 618000；2.西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031）

在夾江第二次土地調(diào)查中，運(yùn)用RS技術(shù)進(jìn)行土地利用分類(lèi)，以1∶5 000高精度航片為數(shù)據(jù)源，建立解譯標(biāo)志進(jìn)行初步目視解譯，然后根據(jù)外業(yè)數(shù)據(jù)修正完善,再采用人機(jī)對(duì)話的方式完成分類(lèi)。運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)影像和矢量分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行建庫(kù)匯總和空間分析。

RS；GIS；土地調(diào)查；分類(lèi)解譯；建庫(kù)

RS技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)花費(fèi)少量的人力、物力完成野外調(diào)查的工作底圖，減少了野外工作量，而且遙感影像可提供更客觀、持久的解譯數(shù)據(jù)源，為土地利用對(duì)比研究提供了可靠的基礎(chǔ)。GIS技術(shù)可對(duì)土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行有效的空間分析，并通過(guò)圖表、圖件等方式清晰地表述第二次全國(guó)土地調(diào)查的成果。

1 調(diào)查要求

第二次全國(guó)土地調(diào)查以高分辨率正射影像圖等基礎(chǔ)圖件作為調(diào)查工作底圖，通過(guò)實(shí)地調(diào)查，全面查清土地利用的類(lèi)型、面積、分布狀況和土地權(quán)屬情況，并利用GIS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和建庫(kù)，得到最終結(jié)果，以滿足國(guó)土資源管理的需要。

2 技術(shù)方法

傳統(tǒng)的地類(lèi)調(diào)查耗時(shí)耗力，而RS和GIS技術(shù)相結(jié)合，可取代一部分人力工作，提高效率、節(jié)省經(jīng)費(fèi)。夾江第二次土地調(diào)查采用的是1∶5 000的大比例尺正射影像。與1∶10 000的影像相比，其分辨率更高，能更清晰地分辨田坎和圖版界線，更清楚地識(shí)別地物和確定權(quán)屬。運(yùn)用RS技術(shù)對(duì)地類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)后，使用MapGIS軟件對(duì)外業(yè)采集和調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析（包括圖件的幾何糾正、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、圖形數(shù)據(jù)采集、拓?fù)涮幚?、接邊和拼接等）；建立包含?shù)據(jù)字典、圖幅索引、空間和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的夾江第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)。

3 工作過(guò)程

3.1 利用RS技術(shù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)解譯分類(lèi)

1）解譯前準(zhǔn)備。內(nèi)業(yè)解譯前應(yīng)廣泛收集資料，檢查影像精度。檢查完成后再進(jìn)行正射影像圖的幾何糾正、大氣糾正、地形糾正等一系列的技術(shù)處理，以便于圖像分類(lèi)和特征提取。

2）內(nèi)業(yè)初步解譯。在夾江縣的土地調(diào)查中，采用1∶5 000的航片。各地類(lèi)的典型解譯標(biāo)志及影像判讀特征見(jiàn)表1。根據(jù)解譯標(biāo)志，首先進(jìn)行監(jiān)督分類(lèi)，再參照土地利用現(xiàn)狀圖、基本農(nóng)田圖等圖件，融合多元數(shù)據(jù)，結(jié)合專(zhuān)家知識(shí)通過(guò)目視解譯來(lái)修改完善。

3）野外調(diào)繪。其主要是進(jìn)行確定權(quán)屬、搞清地類(lèi)、測(cè)量道路、溝渠、河流的寬度等實(shí)地調(diào)查，并將調(diào)查的結(jié)果勾畫(huà)在紙質(zhì)影像圖上。

4）內(nèi)業(yè)詳細(xì)解譯。在MapGIS軟件中打開(kāi)處理好的航片，采用人機(jī)對(duì)話的方式由專(zhuān)門(mén)的人員用鼠標(biāo)進(jìn)行勾繪。

5）解譯結(jié)果。通過(guò)內(nèi)業(yè)和外業(yè)相結(jié)合的方式完成了夾江146幅1∶5 000正射影像的調(diào)繪和內(nèi)業(yè)處理。圖1中黑色線為地類(lèi)界線，藍(lán)色線為線狀地物，紅色數(shù)字為地類(lèi)編碼。

圖1 分幅圖H48G078026解譯結(jié)果局部放大圖

3.2 利用GIS技術(shù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)建庫(kù)

空間數(shù)據(jù)是土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)的主體，主要依靠 GIS軟件進(jìn)行組織和管理。

3.2.1 入庫(kù)準(zhǔn)備

夾江第二次土地調(diào)查的入庫(kù)系統(tǒng)是基于地信軟件MapGIS開(kāi)發(fā)的。入庫(kù)前要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)有：各分幅影像圖和通過(guò)影像圖解譯得到的地類(lèi)圖斑、行政區(qū)、權(quán)屬爭(zhēng)議區(qū)、坡度圖、接合圖表、基本農(nóng)田等區(qū)文件，河流、道路等線狀地物和零星地物等點(diǎn)文件。

表1 夾江影像解譯標(biāo)志

1）對(duì)解譯結(jié)果的各地類(lèi)圖斑、線狀地物、行政界線等矢量化結(jié)果進(jìn)行接邊處理，然后檢查和修改拓?fù)溴e(cuò)誤。

2）對(duì)地類(lèi)圖斑進(jìn)行合并。在建庫(kù)系統(tǒng)右側(cè)的工具箱中對(duì)每幅圖中的各種地類(lèi)圖斑、線狀地物、行政界線等矢量數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行拓?fù)錂z查。

3）檢查行政區(qū)代碼、名稱(chēng)、描述說(shuō)明是否正確。

4）檢查權(quán)屬地物。保留權(quán)屬性質(zhì)、權(quán)屬單位代碼、座落單位代碼、權(quán)屬單位名稱(chēng)、座落單位名稱(chēng)等字段，其他字段清空。

5）檢查線狀地物。檢查線狀地物的寬度、地類(lèi)編碼、權(quán)屬性質(zhì)、扣除比例和扣除方式等屬性字段并保留，其余屬性字段清空。

6）基本農(nóng)田入庫(kù)。①提取基本農(nóng)田圖斑。將原地類(lèi)圖斑的編號(hào)、地類(lèi)編碼、地類(lèi)名稱(chēng)、權(quán)屬性質(zhì)、權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱(chēng)、座落單位代碼、座落單位名稱(chēng)、耕地類(lèi)型、扣除類(lèi)型、扣除地類(lèi)編碼、扣除地類(lèi)系數(shù)、線狀地物面積、零星地物面積、扣除地類(lèi)面積等屬性字段值直接賦給基本農(nóng)田圖斑中對(duì)應(yīng)圖斑的屬性字段，而基本農(nóng)田圖斑中的基本農(nóng)田圖斑面積根據(jù)空間分析結(jié)果重新計(jì)算。②生成基本農(nóng)田圖斑編號(hào)。其原理為：基本農(nóng)田圖斑編號(hào)是根據(jù)基本農(nóng)田保護(hù)塊編號(hào)進(jìn)行編碼。因此，必須保證基本農(nóng)田保護(hù)塊編號(hào)的正確性?；巨r(nóng)田圖斑編號(hào)由“保護(hù)片（塊）編號(hào)＋基本農(nóng)田圖斑號(hào)（4位數(shù)字順序碼）”組成，4位數(shù)字碼，以保護(hù)片（塊）為單位，按從上到下，從左到右的順序編號(hào)。具體操作步驟為：首先選擇“編號(hào)工具”菜單下的“生成基本農(nóng)田圖斑編號(hào)”功能，彈出對(duì)話框；然后根據(jù)實(shí)際情況，選擇生成編號(hào)的方式：“根據(jù)Lable點(diǎn)”或“根據(jù)注記”，在“縱向范圍”后的文本框中輸入范圍值；最后在對(duì)話框中單擊“確定”，系統(tǒng)運(yùn)行完畢后會(huì)提示“生成基本農(nóng)田圖斑編號(hào)完成”。③基本農(nóng)田圖斑面積重算。通過(guò)基本農(nóng)田圖斑面積重算，對(duì)空間分析后的基本農(nóng)田圖斑的線狀地物面積”、“零星地物面積”、“扣除地類(lèi)面積”、“基本農(nóng)田地類(lèi)面積”等屬性字段進(jìn)行賦值。選擇工具箱中的“基本農(nóng)田圖斑面積重算”，系統(tǒng)將對(duì)基本農(nóng)田圖斑中的“線狀地物面積”、“零星地物面積”、“扣除地類(lèi)面積”、“基本農(nóng)田地類(lèi)面積”進(jìn)行計(jì)算。④基本農(nóng)田保護(hù)塊面積重算。選擇工具箱中的“基本農(nóng)田保護(hù)塊面積重算”，系統(tǒng)將根據(jù)基本農(nóng)田保護(hù)塊的保護(hù)塊編號(hào)，提取基本農(nóng)田圖斑面積累加到基本農(nóng)田保護(hù)塊圖層中的基本農(nóng)田保護(hù)片塊面積字段中。

3.2.2 映射導(dǎo)入各圖層

完成入庫(kù)前的準(zhǔn)備工作后，進(jìn)行映射處理。在“字段映射”工具中依次映射導(dǎo)入各圖層，包括各分幅影像和地類(lèi)圖斑等，其中線狀地物需要點(diǎn)一下“多余字段追加”。具體映射界面見(jiàn)圖2。

圖2 字段映射界面

3.2.3 數(shù)據(jù)入庫(kù)

完成映射處理后，就可以開(kāi)始數(shù)據(jù)入庫(kù)操作。具體操作如下：

①按圖斑編號(hào)剪斷線狀地物。在平臺(tái)下檢查長(zhǎng)度≤0.2的線狀地物，進(jìn)行修改。②進(jìn)行線狀地物、零星地物、地類(lèi)界線、行政界線及各圖斑屬性的賦值。③完成耕地坡度屬性和零星地物坡度屬性賦值。④根據(jù)空間位置賦圖幅號(hào)。⑤利用“橢球面積計(jì)算”功能計(jì)算行政區(qū)的控制面積和計(jì)算面積，地類(lèi)圖斑的圖斑面積，宗地的實(shí)測(cè)面積、發(fā)證面積、宗地面積，土地權(quán)屬爭(zhēng)議區(qū)的爭(zhēng)議面積。⑥面積處理——土地利用面積重算。⑦匯總輸出成果并導(dǎo)出。

3.2.4 結(jié)果分析

數(shù)據(jù)庫(kù)建成后可對(duì)夾江縣2008年的土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、分析、匯總和輸出，同時(shí)可分析土地資源利用的現(xiàn)狀、用地結(jié)構(gòu)等。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)果顯示，2008年夾江總面積為4 954.96 hm2，其中耕地1 454.36 hm2、園地608.33 hm2、林地1 883.26 hm2、草地4.40 hm2、城鎮(zhèn)村及工礦用地499.99 hm2、交通運(yùn)輸用地96.10 hm2、水域及水利設(shè)施用地265.24 hm2、其他土地143.29 hm2。夾江林地、耕地和園地較多，城鎮(zhèn)村、水利設(shè)施等用地相對(duì)較少。在今后的發(fā)展中，可以在保證林地和耕地?cái)?shù)量的前提下，加快城鎮(zhèn)化建設(shè)。這次的調(diào)查結(jié)果也可為今后的變更調(diào)查和更新調(diào)查奠定了基礎(chǔ)。變更調(diào)查可利用GIS的空間分析工具，分析夾江2008年第二次土地調(diào)查前后各地類(lèi)的變化情況。

4 結(jié) 語(yǔ)

遙感傳感器的更新和遙感圖像處理新方法的出現(xiàn)，提高了遙感影像的分類(lèi)精度，進(jìn)一步加強(qiáng)了新遙感數(shù)據(jù)在土地利用監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用。夾江第二次土地調(diào)查以1∶5 000的航空影像為基礎(chǔ)，綜合遙感分類(lèi)技術(shù)和目視解譯，完成影像分類(lèi)，得到地類(lèi)圖斑等矢量結(jié)果。利用GIS技術(shù)對(duì)矢量結(jié)果進(jìn)行接邊和拓?fù)涮幚?，并進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù)匯總。根據(jù)匯總的結(jié)果，可對(duì)夾江土地利用情況進(jìn)行查詢(xún)、分析和匯總。GIS和RS技術(shù)相結(jié)合，為夾江土地調(diào)查提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和建庫(kù)技術(shù)保障。

[1] 朝魯門(mén).RS/GIS技術(shù)在第二次全國(guó)土地調(diào)查中的應(yīng)用:以湖南省衡東縣為例[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學(xué),2010

[2] 國(guó)務(wù)院第二次全國(guó)土地調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.第二次全國(guó)土地調(diào)查培訓(xùn)教材[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007

[3] 陳勇.土地利用變化機(jī)制研究現(xiàn)狀與展望[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,21(l):15-17

[4] 潘耀忠,陳志軍,聶娟,等.基于多源遙感的土地利用動(dòng)態(tài)變化信息綜合監(jiān)測(cè)方法研究[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2002,17(2): 182-187

[5] 張顯峰,崔偉宏.運(yùn)用RS,GPS和GIS技術(shù)進(jìn)行大比例尺土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究[J].地理科學(xué)進(jìn)展,1999,18 (2):2-3

[6] 黨安榮,史彗珍,何新東.基于3S技術(shù)的土地利用動(dòng)態(tài)變化研究[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003(10):1 408-1 411

[7] 仇大海.3S技術(shù)在第二次全國(guó)土地調(diào)查中的應(yīng)用:以湖南省衡東縣為例[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2008

[8] 幸義田.江蘇省土地調(diào)查遙感影像存儲(chǔ)與管理研究[D].南京:南京師范大學(xué),2013

P208

B

1672-4623（2016）07-0050-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.07.015

李璇瓊，博士,講師，從事GIS、RS及生態(tài)環(huán)境方面的研究。

2015-08-01。

項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（40972225、41101174）；四川省教育廳科研資助項(xiàng)目（14ZB0434）；四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研資助項(xiàng)目（20140102）。