李衡鈞, 張宏旗，閆 睿，周恩強(qiáng)

(1.陜西省林業(yè)科學(xué)院，西安 710082；2.陜西省寶雞市眉縣國有營頭林場，陜西 眉縣 722307；3.國家林業(yè)和草原局西北調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，西安 710048)

林地變更調(diào)查，是在林地“一張圖”基礎(chǔ)上，開展林地范圍、林地保護(hù)利用狀況以及林地管理屬性等變化情況的調(diào)查分析，是提高林地監(jiān)管能力，加強(qiáng)林地保護(hù)利用管理，深化國家和地方政府宏觀決策管理的重要基礎(chǔ)和支撐[1]。開展林地變更調(diào)查，目的是掌握林地變化的空間分布與管理屬性變化信息[2]，保持林地數(shù)據(jù)現(xiàn)實性和實效性，為建設(shè)項目林地利用行政許可、林地保護(hù)行政執(zhí)法、領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)。目前，根據(jù)國家林業(yè)和草原局工作安排部署，全國各地各縣級單位每年都要開展年度林地變更工作，因此，建立高效便捷林地變更系統(tǒng)必不可少。

本文以重慶市林地變更調(diào)查系統(tǒng)為例，以達(dá)到功能集成化、操作便捷化、邏輯規(guī)范化為目的，以執(zhí)行國家林業(yè)信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范為準(zhǔn)則，結(jié)合國家林業(yè)和草原局對于林地變更的相關(guān)要求，同時考慮重慶市對于林業(yè)數(shù)據(jù)的要求，通過建立和完善數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了林地變更、變更數(shù)據(jù)成果上報和成果數(shù)據(jù)變更入庫管理的一體化，滿足了國家和地方的要求，避免了多套數(shù)據(jù)的重復(fù)管理和維護(hù)，提高了工作效率，確保數(shù)據(jù)成果的一致性和權(quán)威性。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)

按照國家林業(yè)和草原局關(guān)于林地變更數(shù)據(jù)的相關(guān)要求，結(jié)合重慶市特點，確定重慶市林地變更數(shù)據(jù)以2012年林地變更數(shù)據(jù)、2011年森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查成果數(shù)據(jù)(二類調(diào)查)為基礎(chǔ)，在國家要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步拓展和細(xì)化，充分考慮造林更新、森林采伐、工程使用林地、森林災(zāi)害等林業(yè)生產(chǎn)管理經(jīng)營資料及遙感判讀分析結(jié)果的使用，將數(shù)據(jù)庫字段由41個增至108個，以便更全面的反映全市森林資源的狀況和資源調(diào)查的成果。

1.2 系統(tǒng)開發(fā)

以提高工作效率和保證工作質(zhì)量為目的，結(jié)合基層林業(yè)工作者的需求為導(dǎo)向，以“簡單、易學(xué)、智能、便捷”[3]為原則開發(fā)出一套可隨時增加數(shù)據(jù)分析處理的實時更新系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計以 ARCGIS ENGINE 10.0為平臺，采用C#高級編程語言，使用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫，以GIS功能模塊為基礎(chǔ)，包含了空間信息數(shù)據(jù)、屬性信息數(shù)據(jù)等，設(shè)計了數(shù)據(jù)質(zhì)檢模塊、查詢統(tǒng)計模塊、小班編輯模塊、成果輸出等模塊，涵蓋了遙感判讀、經(jīng)營管理資料應(yīng)用、成果制作、成果檢查、成果產(chǎn)出等基本功能及數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽、統(tǒng)計匯總、圖件制作等升級功能。各功能通過全面、完善的融合，使系統(tǒng)具有高度的兼容性、安全性、實用性，除了可實現(xiàn)完成林地變更工作之外，還為林地資源的管理提供了方便。

圖1 系統(tǒng)主要功能架構(gòu)

2 系統(tǒng)主要功能

2.1 數(shù)據(jù)質(zhì)檢

系統(tǒng)通過圖形、屬性兩方面來實現(xiàn)針對小班的質(zhì)檢功能。圖形方面以有效查出不合理的重疊、越界、縫隙等為目標(biāo)，將縣、鄉(xiāng)、村、林班界與本期小班圖層進(jìn)行對比，利用圖層中各小班的空間關(guān)系，結(jié)合ARCGIS ENGINE 10.0中的拓?fù)涔δ苓M(jìn)行檢查，確保圖形的正確性。屬性方面以保證各屬性因子邏輯關(guān)系正確為目的，考慮到各區(qū)縣小班數(shù)據(jù)量大，且每個小班都存在108個屬性及多個對應(yīng)的附表，檢查規(guī)則多等情況，系統(tǒng)制作了檢查條件記錄表，通過調(diào)用查詢對應(yīng)的檢查信息，利用數(shù)據(jù)庫SQL語句把錯誤的信息查詢出來，如小班號重復(fù)、地類與郁閉度不符、林地必填森林類別等，確保屬性檢查與規(guī)范成果要求一致。

2.2 查詢統(tǒng)計

系統(tǒng)根據(jù)操作需求，設(shè)計了查詢統(tǒng)計功能，將林地變更數(shù)據(jù)庫中的小班存放于ACCESS數(shù)據(jù)庫中，把查詢條件自動轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫SQL語句，更加快捷的查詢到滿足條件的小班數(shù)據(jù)，并自動計算出各個小班的橫、縱坐標(biāo)點，定位小班的具體位置；利用數(shù)學(xué)函數(shù)，對查詢到的小班進(jìn)行各類統(tǒng)計計算，得出用戶想要的結(jié)果。

2.3 小班編輯

為了有效提升工作質(zhì)量、提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、增加操作便捷性，本系統(tǒng)在常用的圖斑編輯功能的基礎(chǔ)上，增加了小班快速合并、裁剪、復(fù)制、粘貼等圖形屬性處理功能；針對大批量的工程面數(shù)據(jù)，設(shè)置了批量的面裁剪功能，既保證裁剪面完全正確，也保證裁剪出來的小班屬性能得到有效的處理。此外，為提高小班編輯速度，系統(tǒng)提供了錯誤數(shù)據(jù)導(dǎo)出批量修改功能，將邏輯檢查錯誤小班批量輸出為Excel格式，對于可以批量修改的錯誤通過Excel進(jìn)行統(tǒng)一修改，然后再導(dǎo)回數(shù)據(jù)庫，從而提高工作效率。

2.4 成果輸出

由于重慶市林地變更數(shù)據(jù)庫與國家?guī)觳皇峭粋€標(biāo)準(zhǔn)字典庫和文件格式，為了更加快速的導(dǎo)出為國家要求的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)及報表，系統(tǒng)制作了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)字典轉(zhuǎn)換文件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫屬性的統(tǒng)一，制作了標(biāo)準(zhǔn)的文件格式來保證轉(zhuǎn)換出來的文件與國家要求文件格式相同。通過一鍵導(dǎo)出功能，將快速生成該縣級單位上報國家所需要的報表和數(shù)據(jù)庫，相對于以前的傳統(tǒng)統(tǒng)計方式，更加方便快捷。

圖2 檢查條件記錄表

圖3 數(shù)據(jù)字典轉(zhuǎn)換文件

2.5 其它功能的實現(xiàn)

2.5.1 數(shù)據(jù)庫分發(fā)與合并 林地變更調(diào)查以區(qū)縣為單位，以往工作時，各區(qū)縣項目負(fù)責(zé)人對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理和分配不能得到有效的控制，且無標(biāo)準(zhǔn)化操作方法，導(dǎo)致人員工作不統(tǒng)一，容易產(chǎn)生錯誤。為了解決這一問題，實現(xiàn)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化分配與操作，系統(tǒng)設(shè)計出數(shù)據(jù)庫分發(fā)與合并功能，首先以縣級為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，根據(jù)人員工作安排，可細(xì)化到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村，有效的解決數(shù)據(jù)統(tǒng)一管控等問題；在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行變更檢查后，利用合并功能，將分發(fā)出來的變更后數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，既確保了數(shù)據(jù)匯總后的標(biāo)準(zhǔn)性，也解決了項目合并時因?qū)傩宰侄尾灰恢?、人員操作不規(guī)范等出現(xiàn)的一系列問題。

2.5.2 小班編號 由于林地變更小班數(shù)據(jù)在工作中隨時持續(xù)更新，對小班編輯后易出現(xiàn)小班號重復(fù)的情況，針對這一問題，系統(tǒng)設(shè)計了自動生成小班號功能。首先計算出最低一級行政單位(林班)下的最大小班號，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行接續(xù)編號，解決了小班號重復(fù)的問題，保證了小班號的唯一性。

2.5.3 細(xì)碎小班融合 林地變更過程中，人員需根據(jù)影像及相關(guān)材料對小班進(jìn)行切割，而操作不當(dāng)時，易出現(xiàn)細(xì)碎小班(指面積<0.006 7 hm2的小班)且不被察覺，以往的解決辦法是以前期林地小班為單位，將逐個細(xì)碎小班融合到相應(yīng)的原小班中，合并需確保不得跨林班和前期林地小班界[4]，效率慢，且容易引起跨界。本系統(tǒng)設(shè)計了一鍵自動融合功能，一是可以手動設(shè)置細(xì)碎小班的面積范圍，可自動融合至拆分時原小班位置；二是在林班界內(nèi)，通過對比細(xì)碎小班與其相交面的地類是否相同，及判斷相交面的長度來進(jìn)行自動融合，高效解決了細(xì)碎小班融合問題。

2.5.4 行政單位調(diào)整 若因地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，有區(qū)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級別的行政界線實際調(diào)整的情況[5]，軟件設(shè)計了行政單位調(diào)整功能，通過直接選擇所調(diào)整的最低一級行政單位，即可實現(xiàn)自動調(diào)整，涉及小班會自動進(jìn)行切割，所對應(yīng)的行政單位屬性字段會自動進(jìn)行變化。

2.5.5 面積平差 對變更小班進(jìn)行切割時，系統(tǒng)會自動重新計算小班面積，因其保留為2位小班，最終會出現(xiàn)四舍五入后相加面積不平的情況，平差功能有效的解決了此問題。以保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)級總面積一致為前提，對界線內(nèi)非林地小班進(jìn)行平差，保證林地小班面積的準(zhǔn)確、合理。

3 系統(tǒng)特點

重慶市林地變更調(diào)查系統(tǒng)于2016年開始運行使用，在重慶市林業(yè)規(guī)劃設(shè)計院及各區(qū)縣獲得廣泛好評，該系統(tǒng)具有以下特點：(1)開發(fā)環(huán)境較簡單，容易安裝使用；(2)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計完全按照林地變更細(xì)則規(guī)范要求，在參考國家軟件的基礎(chǔ)上，針對基層用戶特點設(shè)計，界面簡潔，操作簡單，且具有良好的擴(kuò)展性，便于基層人員的學(xué)習(xí)和掌握；(3)根據(jù)重慶市的實際情況和需求，系統(tǒng)具有實用性好、自動化高和靈活性強(qiáng)的特征，各類功能如成果導(dǎo)出、批量修改、批量面切割、面積平差、行政單位調(diào)整、生成小班號等都能一鍵快捷高效完成，可幫助用戶大幅提高工作效率；(4)實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的信息化，可將所用到的信息數(shù)據(jù)有效保存至數(shù)據(jù)庫中，方便查閱使用，提高了數(shù)據(jù)的安全性。

4 結(jié)語

重慶市林地變更調(diào)查系統(tǒng)基本滿足了重慶各區(qū)縣級管理部門對林地變更調(diào)查的使用需求，能夠很好的解決用戶的實際問題，為林地變更調(diào)查提供了便捷，也為林地變更系統(tǒng)后續(xù)的開發(fā)提供了參考。

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，林地變更調(diào)查系統(tǒng)仍存在很大的擴(kuò)展和升級空間，主要在以下幾個方面：(1)與平板采集系統(tǒng)進(jìn)行嵌套，形成外業(yè)調(diào)查結(jié)果與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)信息的完美對接；(2)結(jié)合無人機(jī)技術(shù)，遠(yuǎn)程采集技術(shù)等對變更小班進(jìn)行信息采集，增加系統(tǒng)獲取信息功能；(3)強(qiáng)化儲存功能，將歷年林地變更數(shù)據(jù)儲存于系統(tǒng)中，更方便的查看林地數(shù)據(jù)資料及變化信息等；(4)在做好林地變更，摸清林地現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，銜接國土、城鄉(xiāng)建設(shè)等其他數(shù)據(jù)，“多規(guī)合一”[6]。