李 磊，楊 萍

(云南省地礦測繪院，云南 昆明 650218)

土地利用調查數(shù)據(jù)庫年度更新典型問題探討

李 磊，楊 萍

(云南省地礦測繪院，云南 昆明 650218)

為準確掌握每年土地利用實際變化情況，保持土地調查數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，充分發(fā)揮土地管理參與國民經(jīng)濟的宏觀調控作用，需對調查數(shù)據(jù)庫進行更新。文章對數(shù)據(jù)庫更新過程中的一系列典型問題進行探討，在充分考慮數(shù)據(jù)庫標準的基礎上，對某些存在邏輯一致性、完整性、屬性正確性的數(shù)據(jù)質量問題提出了詳細的解決方案，這樣既保證更新數(shù)據(jù)的合理性也保證下一年度土地利用數(shù)據(jù)庫的準確性。

第二次全國土地調查；土地利用；數(shù)據(jù)庫；年度更新

0 引言

《土地管理法》第二十七條規(guī)定，國家建立土地調查制度。土地調查的目的是全面查清土地資源和利用狀況，掌握真實準確的土地基礎數(shù)據(jù)，為科學規(guī)劃、合理利用、有效保護土地資源，實施最嚴格的耕地保護制度，加強和改善宏觀調控提供依據(jù)?！锻恋卣{查條例》規(guī)定，國家根據(jù)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，每10年進行一次全國土地調查；每年進行土地變更調查。

自1996年完成第一次全國土地調查后，土地利用狀況發(fā)生了很大變化，原有的土地調查數(shù)據(jù)難以滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，國務院決定自2007年1月起開展第二次全國土地調查(簡稱二調)，并以2009年12月31日為標準時點匯總調查數(shù)據(jù)。2009年以來，國家統(tǒng)一了分類標準、組織模式和調查底圖，并明確了土地利用數(shù)據(jù)庫更新的基本思路，即以上一年度土地利用數(shù)據(jù)庫為基礎，依據(jù)遙感影像提取變化圖斑進行本年度數(shù)據(jù)庫的更新。

在實際數(shù)據(jù)庫更新操作中，可能會遇到二調建庫時遺留的數(shù)據(jù)庫質量問題，也可能會遇到需更新的變化圖斑產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)庫質量問題。因此需要對這類問題以特別方法進行處理，以保證更新后數(shù)據(jù)庫的正確性與合理性。

云南省在歷年的土地利用數(shù)據(jù)庫更新過程中，由于部分基礎數(shù)據(jù)中圖斑、線狀地物屬性錯誤問題較為嚴重，造成更新數(shù)據(jù)質檢通過率較低，使得云南省的年度變更調查工作相對滯后。本文以云南省部分縣(區(qū))土地利用數(shù)據(jù)庫更新為例，總結實際工作經(jīng)驗，對更新過程中出現(xiàn)的典型問題進行分析，并探討這些典型問題的處理方法。

1 土地利用數(shù)據(jù)庫更新方法

土地利用數(shù)據(jù)庫更新并非整庫修改更新，而是采用修改變化區(qū)域來替換整庫中的原有區(qū)域，即增量數(shù)據(jù)法[1]。該方法既排除了人為修改其他未變化區(qū)域的情況，也便于統(tǒng)計該年內數(shù)據(jù)的變化量，包括面積的流向、流量及權屬等內容，同時，利用該增量數(shù)據(jù)可成功實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的更新，即所謂的異地更新[1]。而此更新其實是指兩個時點對比參與變化的要素所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變化量，包括土地利用類型的流向和流量、土地權屬和行政界線的變更、土地屬性和圖形的變化等內容。增量數(shù)據(jù)制作過程如圖1所示。

圖1 增量數(shù)據(jù)制作過程圖Fig.1 The process of the incremental data production

在制作增量數(shù)據(jù)過程中，其數(shù)據(jù)庫質量為核心內容。主要包括：

1)增量數(shù)據(jù)所依賴的基礎數(shù)據(jù)庫必須為地方及國家共同認可的上一年度土地利用數(shù)據(jù)庫；

2)增量數(shù)據(jù)中各圖層邏輯關系正確，如地類界線、線狀地物、行政界線3者之間的關系要完全正確，更新層、更新過程層、基礎數(shù)據(jù)庫3者的空間與屬性完全對應；

3)增量數(shù)據(jù)各項質量指標需滿足國家質量檢查細則要求；

4)增量數(shù)據(jù)變化范圍不能超出基礎庫范圍；

5)增量數(shù)據(jù)中每一起變更的流向、流量需與變更一覽表、平衡表等完全相同。

2 土地利用數(shù)據(jù)庫更新典型問題及解決方法

在土地利用數(shù)據(jù)庫更新過程中或多或少都會遇到基礎數(shù)據(jù)庫影響增量數(shù)據(jù)質量的問題，而基礎數(shù)據(jù)庫是由二調數(shù)據(jù)庫每年變更而來，因此大部分的問題是初期建庫不規(guī)范造成的歷史遺留問題。除了這部分問題外，每年的變化圖斑也會產(chǎn)生的新的質量問題。對于上述兩類問題，在處理時能規(guī)避的盡量規(guī)避，不能規(guī)避的就需要尋找相應的解決辦法。

2.1 線狀地物穿越問題

所謂線狀地物穿越即線狀地物位于兩塊地類圖斑之間時，面積按照扣除比例扣除在兩塊或其中一塊地類圖斑中，而線狀地物在通過兩塊或多塊地類圖斑時未打斷，從而造成面積未按照線狀地物正確坐落位置進行扣除的情況。

如圖2所示，線狀地物與圖斑正確的空間位置為在圖斑A和B的交點處將線狀地物打斷，該線狀地物的面積分別扣除在圖斑A、C和圖斑B、C中。而線狀地物在通過A、B、C3個圖斑時未打斷，從而線狀地物面積按原屬性仍然扣除在圖斑A、C或B、C中，導致圖形和面積屬性均不符合數(shù)據(jù)庫標準。在更新過程中，如果人為將該線狀地物切斷，并按照坐落位置扣除面積，則會導致整條線狀地物面積原本流向圖斑A、C或B、C，現(xiàn)在分別流向了圖斑A、C和B、C，產(chǎn)生了面積流量異常。正確的處理方法為：整條線狀地物按照原本屬性扣除關系滅失到圖斑A、C或B、C中，然后按照坐落位置關系新增以圖斑A、B的交點為其端點的兩條線狀地物，將兩條線狀地物的面積正確扣除到圖斑A、C和B、C中。保證了更新數(shù)據(jù)面積的流量正確，同時該區(qū)域的線狀地物穿越問題也可永久得到解決，從而不再影響整庫的數(shù)據(jù)質量。

圖2 線狀地物穿越示意圖Fig.2 A schematic view of linear features cross

2.2 圖斑跨行政區(qū)、宗地或多部件問題

在初期建庫過程中，由于人為經(jīng)驗的不足和建庫軟件、質檢軟件等的不成熟導致了一系列數(shù)據(jù)的不規(guī)范。在數(shù)據(jù)庫中行政區(qū)為整個縣域范圍的基礎，而在初期建庫時會存在圖斑跨越行政區(qū)、宗地的問題。同時，在初期建庫或后續(xù)的更新過程中會存在圖斑多部件的情況。這些問題嚴重影響了目前的數(shù)據(jù)庫更新工作。

圖斑跨越行政區(qū)或宗地，不僅圖形上不規(guī)范且嚴重影響了整個行政區(qū)內的面積統(tǒng)計，如：圖斑跨越了甲、乙兩個村級行政區(qū)，但權屬為甲村，導致甲村面積比實際面積多，而乙村面積比實際面積少。另外，圖斑多部件是指兩個或多個圖斑空間位置不相鄰但屬性上卻是同一圖斑的情況。

對于圖斑跨越行政區(qū)或宗地主要有兩種處理方法：

1)圖斑邊界和行政區(qū)或宗地邊界存在不套合的拓撲問題。這類問題在不影響面積的情況下，可以手動修改圖斑邊界使其與行政區(qū)或宗地邊界套合即可；

2)非拓撲問題的圖斑跨越行政區(qū)或宗地。如圖3所示，圖斑A跨越了甲、乙兩個行政村。這類問題可以通過“分割變更”的方式進行處理，即只對圖形進行分割，其核心屬性如地類編碼等不能有變化，然后分別對分割后的圖形進行面積計算，更正其權屬及坐落即可。

圖3 圖斑跨越行政區(qū)或宗地示意圖Fig.3 A schematic view of spots across the district or parcel

對于多部件圖斑問題，如圖4所示，A、B兩個圖斑在空間位置上不相鄰，但圖斑B在屬性上與圖斑A屬于同一個圖斑，處理情況與圖斑跨越行政區(qū)或宗地類似，通過“分割變更”使其屬性與圖形一對一，消除一對多的情況。

圖4 多部件圖斑示意圖Fig.4 A schematic view of multi-component spots

2.3 線狀地物屬性問題

線狀地物屬性問題涉及面較廣，其中比較典型的有3種：

1)線狀地物扣除圖斑編號錯誤；

2)線狀地物屬性與圖形長度不一致；

3)實際扣除在圖斑內的線狀地物面積與圖斑屬性填寫的線狀地物面積不一致。

這些問題嚴重影響更新數(shù)據(jù)的質量。

對于線狀地物扣除圖斑編號的錯誤主要分為兩種情況：

1)線狀地物屬性中扣除圖斑編號填寫錯誤，但面積扣除正確，此類情況只需將線狀地物所坐落的圖斑編號填寫正確即可；

2)線狀地物扣除的圖斑編號與該線狀地物相鄰的圖斑沒有任何空間位置關系，且面積按照圖斑編號扣除錯誤。此類情況在更新數(shù)據(jù)中如果人為強制將扣除關系維護正確則會導致整庫面積流量產(chǎn)生異常，因此在更新數(shù)據(jù)中可以保留其原始的扣除關系，首先保證面積流量的正確性，然后再通過屬性變更的方式維護其正確的扣除關系。

線狀地物屬性長度值與實際長度值不一致的情況是建庫初期遺留的問題，在更新數(shù)據(jù)時，如果人為將屬性中的長度字段做修改則會改變線狀地物流向圖斑的面積，因此，首先需要對屬性長度錯誤的線狀地物滅失到相鄰的圖斑內，然后再根據(jù)實際長度來新增該線狀地物，除面積外其他屬性保持不變。這樣既保證了面積的流量正確而且永久消除了線狀地物屬性與圖形長度不一致的問題。

對于坐落在圖斑內的線狀地物面積與圖斑內所填寫的線狀地物面積不一致的問題主要是由于圖斑內填寫的屬性與實際計算的線狀地物面積不一致，此類問題同樣可以通過屬性變更來消除，即將更新圖斑里錯誤的線狀地物面積填寫正確即可。

2.4 更新過程中的負面積問題

在數(shù)據(jù)庫建庫或更新過程中常常會遇到某個圖斑在計算凈面積時出現(xiàn)負面積的情況，主要原因是線狀地物或零星地物坐落于該圖斑內，扣除兩者面積后產(chǎn)生了負面積。對于此類問題在更新數(shù)據(jù)時能規(guī)避的盡量規(guī)避，規(guī)避不了的處理時分為兩種情況：

1)圖斑更新前是負面積，更新后不存在負面積，即更新一整塊圖斑，過程數(shù)據(jù)中為不同地類的多塊圖斑，存在負面積，但更新后合并為一整塊圖斑，不存在負面積，此類情況并不影響整庫的質量；

2)圖斑更新前后均有負面積，即更新完成后仍然存在負面積，此類情況需要調整更新圖斑的范圍消除負面積或者將負面積部分圖斑與相鄰圖斑進行歸并。

3 土地利用數(shù)據(jù)庫的核心——數(shù)據(jù)質量

土地利用數(shù)據(jù)庫是空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的有機結合?？臻g數(shù)據(jù)成果表現(xiàn)了地理空間實體(土地圖斑)的位置、大小、形狀、方向以及幾何拓撲關系；屬性數(shù)據(jù)表現(xiàn)了空間實體的空間屬性以外的其他屬性特征，屬性數(shù)據(jù)是對空間數(shù)據(jù)的補充說明。土地利用數(shù)據(jù)庫通過空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的有機結合詳細記錄了土地的坐落、權屬、地類、面積等信息，豐富了土地調查成果內容，為土地調查成果的應用奠定了堅實的基礎。

土地利用數(shù)據(jù)庫不同于一般的空間地理數(shù)據(jù)庫，其在內容上、質量上具有更加鮮明的特點和要求。在建立土地利用數(shù)據(jù)庫時，從數(shù)據(jù)采集階段就需制定嚴格的質量保障措施及數(shù)據(jù)庫標準質量檢查方案。其質量要求主要包括：數(shù)據(jù)完整性、邏輯一致性、空間定位準確性、屬性數(shù)據(jù)準確性、數(shù)據(jù)成果現(xiàn)勢性5個方面[2]。

土地利用數(shù)據(jù)是國土資源管理的基礎，同時也是經(jīng)濟宏觀決策、其他行業(yè)管理的依據(jù)，其質量直接關系到相關決策、管理的精度、粒度[3]。因此，質量作為土地利用數(shù)據(jù)庫的核心直接影響著整個國土資源行業(yè)的應用。

4 結束語

土地調查為國土資源管理、經(jīng)濟發(fā)展決策等方面提供了第一手基礎數(shù)據(jù)，伴隨城市規(guī)模的不斷擴張，人地矛盾不斷擴大，土地調查數(shù)據(jù)成果在經(jīng)濟社會發(fā)展、國土資源管理等方面的應用更加廣泛、深入。土地調查數(shù)據(jù)在范圍上、精度上、應用上具有自己獨特的特點，而這些特點總結起來為：核心是其數(shù)據(jù)質量。在目前的大環(huán)境下，中、小比例尺的土地調查數(shù)據(jù)由于受到數(shù)據(jù)質量、精度的影響，與大比例尺勘測定界圖套合有出入，往往會造成一些不必要的糾紛，加大了土地管理的難度。本文結合實際工作經(jīng)驗，對云南省部分縣(區(qū))土地利用數(shù)據(jù)庫更新過程中的典型數(shù)據(jù)質量問題進行了探討，并提出了相應的解決方法。事實證明，文中所探討的數(shù)據(jù)質量問題及解決方法能有效的保證更新數(shù)據(jù)的完整性、一致性和準確性且能解決建庫初期時遺留的數(shù)據(jù)質量問題，為指揮決策、信息共享、耕地保護、土地規(guī)劃等行業(yè)提供準確的數(shù)據(jù)基礎。

[1] 中國土地勘測規(guī)劃院.全國土地變更調查數(shù)據(jù)庫更新技術培訓教材[Z].北京：中國土地勘測規(guī)劃院，2013.

[2] 第二次全國土地調查領導小組辦公室.土地調查數(shù)據(jù)庫更新標準(試行)[Z].北京：第二次全國土地調查領導小組辦公室，2013.

[3] 張耀武，余蘊詳，趙喬貴.云南省第二次土地調查實施細則(農(nóng)村部分)[M].昆明：云南人民出版社，2008.

Discussion on Typical Problems of Annual Update of Land Use Survey Database

LI Lei，YANG Ping

(YunnanInstituteofSurveyingandMappingofGeologyandMineralResources，KunmingYunnan650218，China)

In order to accurately grasp the actual changes in land use every year，to maintain the current situation of land survey data，to give full play to the role of land management in the macro-control of the national economy， the survey database needed to be updated.Therefore，a series of typical problems in the process of database updating were discussed.Based on the full consideration of the database standards，a detailed solution was presented for the data of some quality problems with logical consistency，integrity and attribute correctness.This ensured the rationality of the updated data and the accuracy of the land use database in the next year.

The Second National Land Survey；land use；database；annual update

2016-04-21

P 208

：A

：1007-9394(2016)04-0011-03

李磊(1989～)，男，云南大理人，學士，助理工程師，現(xiàn)主要從事測繪地理信息應用方面的工作。