崔明軍
(1.河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊,河南 鄭州 450001)
為了全面查清全國土地資源、土地利用狀況和土地資源變化情況,進一步完善土地調查、監(jiān)測和統(tǒng)計制度,滿足生態(tài)文明建設、空間規(guī)劃編制、自然資源管理體制改革和統(tǒng)一確權登記、國土空間用途管制等各項工作的需要[1],國家組織開展了第三次全國國土調查工作[1](以下簡稱國土三調),依據(jù)國家統(tǒng)一下發(fā)的遙感影像圖件和數(shù)據(jù)為工作底圖[1],調查基本單元是以圖斑為單位[2]。本次調查圖斑多并且比較碎,調查又包括農村土地利用現(xiàn)狀調查和城鎮(zhèn)村內部土地利用現(xiàn)狀調查[1],覆蓋面廣,任務量大,時間短。根據(jù)調查規(guī)程要求,為確保調查地類不重、不漏、全覆蓋,對于很多內業(yè)影像上無法判讀的圖斑,需要進行外業(yè)實地確認,所以需要進行大量的外業(yè)核實舉證工作,這是國土調查工作中承上啟下最重要的一步。傳統(tǒng)的外業(yè)核實舉證工作需要套著影像和數(shù)據(jù)做工作底圖打印圖紙進行調查,在底圖上標注圖斑編號、類型以及權屬等要素,當圖斑過小、注記太密時,在野外根據(jù)圖紙進行識別就非常困難。實際使用中,外業(yè)底圖打印過大,會增加成本也不便于攜帶;底圖過小,又難以全部標注調查要素,外業(yè)核實記錄時攜帶紅、藍、黑色等進行標注,圖面雜亂內業(yè)也不好辨認。在國土調查信息化的趨勢下,使用omap軟件進行外業(yè)核實舉證,既彌補了傳統(tǒng)作業(yè)方法的技術缺陷,又可以提升工作的時效性,為國土調查工作節(jié)約寶貴的時間。
omap軟件(以下簡稱奧維地圖)是基于Google API和Baidu API的跨平臺地圖瀏覽器,支持iOS(iphone、ipad)、Android、Windows、Winphone、Web五大平 臺[3]。奧威地圖手機版有61兆,手機內存需要1 GB以上,這樣能保證數(shù)據(jù)下載和運行的速度。它擁有強大的設計功能與地理信息展現(xiàn)技術,可滿足各行各業(yè)的地理信息規(guī)劃需求[4]。目前已集成了Google地圖、Google衛(wèi)星圖、百度地圖、搜狗地圖、3D地圖、全球地圖等高線地圖等多種知名地圖[3],使用時根據(jù)工作需要可以選擇不同的地圖,也可下載這幾種地圖的離線地圖。
奧維地圖可在PC端和移動端兩個平臺操作,能夠進行坐標轉換,支持ovobj、kml、gpx、plt、dxf和txt等多種數(shù)據(jù)格式的導入導出;能在地圖上方便的瀏覽百萬級的大數(shù)據(jù)對象,能夠進行GPS定位和制作行走軌跡,具有多種方式的當前位置及標簽分享功能;能夠進行地理規(guī)劃,進行畫點、畫線、量距離、算面積等。
國土三調工作主要包括制作調查底圖、數(shù)據(jù)格式轉換及導入、外業(yè)地類調查、內業(yè)圖形數(shù)據(jù)采集矢量化和進行土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫建設等工作。
在ArcGIS軟件里,將收集到的最新的土地變更調查數(shù)據(jù)套在國家下發(fā)的遙感影像圖上,根據(jù)每塊圖斑在影像圖上的紋理、色調、位置、形狀及周圍環(huán)境等,按照國土三調的工作分類方法,判讀土地利用現(xiàn)狀地類,把認定為地類不一致的圖斑根據(jù)影像特征重新勾繪邊界,放在新建立的圖層里,編號并添加地類說明兩個字段。把國家下發(fā)的一致圖斑B類圖斑和不一致圖斑需要進行舉證的A類圖斑也添加到底圖上,保持國家給定的圖斑編號,提取需要的地類、權屬單位字段屬性。把自提的不一致圖斑、國家A類圖斑和B類圖斑分別給賦值成不同顏色,便于在底圖上辨識,制作好導出shp格式文件。
奧維地圖獲取的是WGS-84橢球下的地理坐標系,國土三調要求用的是2000國家大地坐標系,兩者投影一致,不需要坐標系轉換。奧維地圖不支持shp格式數(shù)據(jù)直接加載,可以把工作底圖轉換成dxf格式或kmz格式。在ArcGIS中打開ArcToolbox工具,選擇Conversion Tools轉換工具中的圖層轉換成kml命令Layer To KML就可以實現(xiàn)[5]。把轉換后的kmz工作底圖在手機上直接用奧維地圖打開,外業(yè)就可以核實舉證。
進行外業(yè)作業(yè)前,先在軟件里選擇好地圖及行政區(qū)域顯示,行政區(qū)顯示可以直接定位當前位置,使用手機流量刷新地圖,也可以根據(jù)行政區(qū)先在奧維地圖里選擇好地圖類型下載高分辨率的離線地圖。
外業(yè)調查主要是地類核實和舉證。外業(yè)核實時可進行離線瀏覽,節(jié)省影像在線加載時間和數(shù)據(jù)流量。項目經理根據(jù)底圖上的圖斑數(shù)量、分布情況特別是需要舉證的圖斑分布、地形、交通情況等結合奧維地圖進行作業(yè)區(qū)劃分,分配每天的工作。作業(yè)區(qū)劃分時,使每位作業(yè)人員既少走路又不遺漏圖斑,根據(jù)分配好的工作區(qū)進行外業(yè)核實舉證。對每一個圖斑跑到、看到,對實地的位置、范圍、地類權屬等進行核實確認,對于和內業(yè)判讀地類不一致的圖斑利用舉證軟件按要求進行拍照舉證。對于范圍不一致的圖斑,利用奧維地圖編輯工具重新勾畫實地范圍,長按勾畫的圖斑范圍線內某一點,彈出標簽設置對話框,添加標簽說明變化原因。標簽需填寫名稱、備注說明后點“保存”或“添加到收藏夾”將標簽保存到收藏夾。
外業(yè)人員每天導出自己分配的工作區(qū)圖斑屬性表,根據(jù)標記的內容統(tǒng)計已完成的圖斑和未完成的圖斑信息提交給項目經理,項目經理結合奧威互動地圖可以清晰地看到每個人工作量的完成情況,及時調整工作分配,控制工作進度。內業(yè)提取在奧維地圖上提取工作底圖和變化的圖斑范圍,導出外業(yè)核實和變更的說明信息表,根據(jù)這些內容在ArcGIS軟件里修改土地利用現(xiàn)狀圖,修改后的土地利用現(xiàn)狀圖經過屬性賦值、拓撲檢查等修改最終形成土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫[6]。
1)奧維地圖有Google地圖、Google衛(wèi)星混合圖、中國資源衛(wèi)星日新圖、百度地圖、天地圖等六七種地圖可以自由選擇[7],能進行野外導航、GPS軌跡記錄、直接畫圖等,在外業(yè)核實過程中不需攜帶大幅面的紙質圖,可以節(jié)省圖紙打印的費用,減少外業(yè)看圖紙,在圖紙上寫字、找位置、核對實地位置方向的麻煩。
2)外業(yè)地類圖斑變化范圍、地類情況說明可以在奧維地圖里直接標繪和說明,內業(yè)直接導出即可,可以有效避免紙質圖上外業(yè)字跡標注不清、圖紙弄臟、破損或丟失給工作帶來的失誤。
3)在工作中,根據(jù)工作區(qū)域,利用奧維地圖可以下載離線地圖的功能先下載工作區(qū)的離線地圖,以縣為單位下載一個縣的地圖,也可以選擇任意多邊形區(qū)域下載。因為外業(yè)實地下載需要消耗大量手機流量而且比較慢,如果是在山區(qū)沒有信號或手機信號弱的地區(qū),就無法下載地圖或地圖實時刷新比較慢,耽誤工作時間。地圖分為1~20級,下載地圖時,可以選擇不同層級地圖下載,級別越高地圖越清晰,但是占用的空間也就越大,一般選擇15級下載就可以。
4)奧維地圖的遙感圖數(shù)據(jù)的時效性強,在城鄉(xiāng)結合部和工業(yè)園區(qū)地形地貌變化大,新修道路、新蓋房屋等變化比較多,地圖數(shù)據(jù)的及時更新及軟件自帶的指南針,有助于外業(yè)人員在野外辨識地物、尋找方位、規(guī)劃路線。
5)國土調查圖斑比較多,圖斑比較破碎,在城區(qū)房屋比較密集地區(qū)或者在山區(qū)地形復雜地區(qū)不容易到達,通過奧維地圖的GPS定位和軌跡記錄功能,可以在地圖上勾畫行走的路線,再由內業(yè)導出進行保存,便于后期人員核查時直接調出記錄。
6)內業(yè)在數(shù)據(jù)矢量化過程中,對于遺漏的或新增的不一致圖斑,以及前期外業(yè)核實不清楚或舉證不合理的圖斑可以直接在奧維地圖上標注,利用分享工具或直接截圖發(fā)給外業(yè)人員,有助于內、外業(yè)人員的及時溝通,提高工作效率和質量。
7)在紙質圖上實地的房屋、道路、河流、林地、池塘及一些地貌是按國家制定的圖式、符號表示的。在奧維地圖上,這些地物地貌就很清晰,比較生動形象,讓人一目了然。
8)奧威互動地圖畫面形象直觀,項目管理人員可以在室內提前根據(jù)地圖影像上地貌、交通等通行情況分配工作區(qū)域和工作量,有助于外業(yè)調查的精準、快速。
9)奧維地圖軟件使用工具是手機或平板電腦或者PC機上,手機和平板電腦外業(yè)人員攜帶方便,充電也方便,存儲數(shù)據(jù)量也比較大,有效地減輕了外業(yè)人員的負擔。
10)奧威互動地圖分為免費版和VIP版,免費版一些簡單基礎功能基本能滿足日常調查應用,VIP版從1級到9級價格從每年36元到720元,對于GIS設計及數(shù)據(jù)庫建設等方面比較深入的個人或單位來說價格也比較實惠,奧威互動地圖的時效性和保密性符合國家要求。
1)奧維地圖有免費試用版和VIP版。在免費版上,許多實用的功能不能直接用,比如在PC版軟件中,批量修改圖斑一些顏色、圖斑線粗細等屬性時,按shif鍵全選不可用。外業(yè)導入手機版或PC版軟件數(shù)據(jù)時數(shù)量有限制,最多能導入1 000個元素。shp、csv等格式數(shù)據(jù)不能直接導入。數(shù)據(jù)導入超過限制時可以把數(shù)據(jù)按鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村分成幾個文件單獨保存,使元素個數(shù)少于限制數(shù),shp格式數(shù)據(jù)可以在ArcGIS中轉換成dxf或kmz格式導入。
2)在手機版奧維地圖中,可用于編輯存放信息的字段較少,只能在一個字段中同時記錄很多信息,例如要同時記錄地類名稱、實際用途、權屬信息等,內業(yè)處理時需要認真仔細閱讀,逐一按說明修改問題。
3)奧維地圖在自動更新時會清空原來外部加載的數(shù)據(jù)。外部加載的數(shù)據(jù)主要包括下載的離線地圖數(shù)據(jù),外業(yè)人員記錄添加的一些存儲在收藏夾中的數(shù)據(jù),可以在軟件設置中把自動更新改為手動更新或者更新軟件時提前備份收藏夾的數(shù)據(jù)。
4)在具有GPS芯片的智能手機或平板電腦上,奧維地圖能精確的定位出當前的實時位置[8],在衛(wèi)星信號和手機信號好的地方精度甚至可達5 m范圍,但是國土調查需要的精度更高,地圖上勾畫出的變化圖斑的范圍線不能直接應用,可以把導出的外業(yè)kml文件在ArcGIS中進行精確修改。
5)奧維地圖中的Google衛(wèi)星圖影像數(shù)據(jù)是衛(wèi)星拍照之后,經過一定的數(shù)據(jù)轉換處理合并生成的照片,部分區(qū)域內的影像與實地可能存在偏差,這有待于軟件技術更一步的完善。
國土三調是一項重大的國情國力調查,時間緊、任務重,技術含量高并且責任重大,奧維地圖的使用,給國土調查工作帶來了全新的工作方法,它能有效地降低勞動強度,提高工作效率,節(jié)約生產成本。隨著奧維地圖的不斷完善和更新,其在國土調查及后期的年度土地變更調查中的應用將會越來越廣泛。