申志永

(北京誠繪通測繪有限公司，北京 102400)

0 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速和健康的發(fā)展，農(nóng)村變化日新月異，各地區(qū)加快了建設(shè)速度的步伐。當(dāng)今社會已進(jìn)入信息化時代，在農(nóng)村信息化的建設(shè)和管理中，大比例尺農(nóng)業(yè)地形圖作為我國農(nóng)村基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)發(fā)揮了重大作用[1]。大比例尺農(nóng)業(yè)地形圖是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)測繪的重要成果之一，是一個農(nóng)村最基礎(chǔ)的空間信息數(shù)據(jù)。土地規(guī)劃、地鐵規(guī)劃、資源開發(fā)、森林資源調(diào)查、林區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)、農(nóng)田基本建設(shè)、運(yùn)輸?shù)缆返目辈煸O(shè)計(jì)和水利工程規(guī)劃等工作都需要借助地形圖來進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果每個部門都進(jìn)行新的測繪，會形成資源浪費(fèi)，所以有必要把測繪成圖的資料進(jìn)行匯總?cè)霂欤└鱾€部門的查詢及使用。

大比例尺農(nóng)業(yè)地形圖需要在原來地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行定期或者動態(tài)的修測，并對地理信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新，尤其是在農(nóng)村規(guī)劃發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。在農(nóng)村建設(shè)處于快速發(fā)展的需求下，已測地形圖部分現(xiàn)勢性不足已成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的一道瓶頸，為此需要動態(tài)地對農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。利用原有的農(nóng)業(yè)地形圖進(jìn)行修測更新是目前最為方便和最節(jié)省人力、財(cái)力的快速實(shí)現(xiàn)大比例尺農(nóng)業(yè)地形圖動態(tài)更新的方法之一。

1 基本流程

根據(jù)農(nóng)業(yè)大比例尺地形圖修測更新的特點(diǎn)與數(shù)據(jù)入庫的要求，農(nóng)業(yè)大比例尺地形圖修測更新與入庫的基本流程如圖1所示。

圖1 農(nóng)業(yè)大比例尺地形圖修測更新與入庫基本流程

根據(jù)農(nóng)業(yè)地形圖進(jìn)行農(nóng)業(yè)區(qū)域劃分，可把農(nóng)業(yè)地區(qū)根據(jù)不同的用途劃分成若干區(qū)域[2]。農(nóng)業(yè)地形圖修測范圍是根據(jù)不同區(qū)域有選擇地測量。農(nóng)業(yè)地形外業(yè)工作的主要目的是通過測量而獲得精確可靠的點(diǎn)位資料，供內(nèi)業(yè)繪制成圖。在實(shí)際測量工作中須遵循在布局上“由整體到局部”，在精度上“由高級到低級”，在程序上“先控制后測圖”的原則進(jìn)行。

2 農(nóng)業(yè)地形圖修測

目前，大比例尺的農(nóng)業(yè)地形圖成圖軟件主要是基于AutoCAD二次開發(fā)的，如南方CASS是以空間數(shù)據(jù)為主，無屬性數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)如shp數(shù)據(jù)是以空間與屬性數(shù)據(jù)集成為一體的。為此，在進(jìn)行地形圖修測前，需要將已有的shp數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為南方CASS數(shù)據(jù)，這種轉(zhuǎn)換通過開發(fā)面向?qū)ο蟮霓D(zhuǎn)換工具或者通過DXF中間數(shù)據(jù)交換格式很容易實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)需進(jìn)行必要的符號化顯示與屬性標(biāo)注。在測繪科學(xué)中地形圖的內(nèi)容要素為水系、地貌、土質(zhì)植被、居民地、交通網(wǎng)和境界6大要素[3]。依據(jù)一定的數(shù)學(xué)法則，使用制圖語言在地形圖上將地物和地類準(zhǔn)確地表示出來。

2.1 農(nóng)業(yè)地形變化區(qū)域的確定

農(nóng)業(yè)地形圖對農(nóng)村地形的分類，可將農(nóng)村地形、土質(zhì)、農(nóng)作物與植被表示得很詳細(xì)，表示出來的地形與土質(zhì)有20余種，植被也分為森林、竹林、經(jīng)濟(jì)林、果園、蘆葦和草地等。如此豐富、詳盡的分類為地形圖數(shù)據(jù)庫提供了大量的必要資料。

農(nóng)業(yè)地形圖變化區(qū)域的確定目前主要靠人工，有兩種模式。一種是測繪人員將符號化的地形圖數(shù)據(jù)輸出，在野外進(jìn)行調(diào)繪，確定變化的農(nóng)業(yè)地形圖要素，這也是農(nóng)村基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新的主要模式。另一種則是根據(jù)無人飛機(jī)攝影航片，將航片和已有的基礎(chǔ)底圖疊加進(jìn)行判斷變化區(qū)域。根據(jù)變化區(qū)域的大小、變化要素的重要性，確定是局部修測更新還是全局更新[4]。

2.2 農(nóng)業(yè)地形修測基礎(chǔ)控制

農(nóng)業(yè)地形圖修測中，除極少數(shù)新增個別地物可參照周邊相關(guān)地物，在精度允許范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)測外，其他的均需要進(jìn)行基礎(chǔ)控制。與大面積測圖不同的是，農(nóng)業(yè)地形圖修測只需要進(jìn)行局部基礎(chǔ)控制測量，布設(shè)的控制點(diǎn)與變化范圍大小有關(guān)，以往布設(shè)的控制點(diǎn)也極度分布不均，基本上是哪里需要就在哪里布點(diǎn)。此時，采用常規(guī)布網(wǎng)的方式進(jìn)行基礎(chǔ)控制不但速度慢也會出現(xiàn)很多無用之點(diǎn)，造成大量的浪費(fèi)。但隨著GPS定位技術(shù)特別是CORS技術(shù)的出現(xiàn)，布設(shè)農(nóng)村大比例尺地形圖修測基礎(chǔ)控制變得相當(dāng)簡單，只需要布點(diǎn)處能接受GPS衛(wèi)星信號即可，通過單點(diǎn)的野外觀測，聯(lián)合CORS基準(zhǔn)站的觀測數(shù)據(jù)與似大地水準(zhǔn)面成果很快就可得到滿足精度要求的基礎(chǔ)控制點(diǎn)[5]。按地形測量工作的程序，即可進(jìn)行農(nóng)業(yè)地形圖的修測。

2.3 變化的農(nóng)業(yè)地形修測

通過變化農(nóng)業(yè)地形區(qū)域的確定與基礎(chǔ)控制的布設(shè)，農(nóng)業(yè)地形圖修測的野外測量工作將變得極其簡單，基本上只需要根據(jù)確定的變化區(qū)域進(jìn)行地形圖測繪即可。需要引起注意的是，在野外進(jìn)行變化要素的數(shù)據(jù)采集時，適當(dāng)?shù)夭杉苓呉恍┟黠@地物拐點(diǎn)，以便進(jìn)行修測精度檢測與內(nèi)業(yè)編輯時與已有相關(guān)地物要素接邊。

外業(yè)修測一般采用GPS衛(wèi)星信號測量[6]。GPS衛(wèi)星信號技術(shù)以其定位靈活、精度高、速度快、全天候和操作簡便等特點(diǎn)在地形圖修測中得到廣泛的應(yīng)用，GPS技術(shù)在地形圖修測中的應(yīng)用更加廣泛，不僅用于控制測量、而且用于圖根控制測量甚至用于碎部點(diǎn)測量，同時也為農(nóng)業(yè)地形修測帶來了便利，也極大地提高了外業(yè)人員的作業(yè)效率。

相比較直接進(jìn)行大面積農(nóng)業(yè)地形測圖而言，修測的農(nóng)業(yè)地形圖數(shù)據(jù)編輯會略微復(fù)雜，首先需要刪除變化區(qū)域的農(nóng)作物要素，其次展繪野外測繪成果并進(jìn)行必要的編輯，最后需要協(xié)調(diào)處理新增地物與已有地物的關(guān)系，同時需要根據(jù)野外補(bǔ)測的已有地物點(diǎn)比較已有數(shù)據(jù)與新采集數(shù)據(jù)的較差，看能否滿足精度要求，并進(jìn)行必要的圖面表達(dá)處理，及時更新農(nóng)村的大比例尺地形圖，以方便各部門用圖的需要。

2.4 農(nóng)業(yè)地形土地調(diào)查

農(nóng)業(yè)土地調(diào)查是對農(nóng)業(yè)土地的相關(guān)權(quán)屬信息進(jìn)行確定，通過現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行測量，繪制農(nóng)業(yè)土地地形圖。了解農(nóng)業(yè)土地規(guī)劃管理中存在的問題，利用遙感技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)土地調(diào)查。結(jié)合GPS對農(nóng)業(yè)土地位置信息的掌握進(jìn)行采集和編輯。

結(jié)合表1數(shù)據(jù)可以得出，在22 ℃環(huán)境下，肉雞采用坐姿休息的百分比最大，26 ℃和30 ℃環(huán)境下，肉雞坐姿休息的時間顯著低于22 ℃處理組別（P＜0.05）。18 ℃和26 ℃，肉雞生長休息的差異性不顯著（P＞0.05），18 ℃和22 ℃、26 ℃和30 ℃，2個溫度區(qū)間肉雞處于俯伏休息的差異性不顯著（P＞0.05）。詳細(xì)情況如表1所示。

外業(yè)調(diào)查主要采用調(diào)繪法，即利用最近年度無人飛機(jī)遙感監(jiān)測影像圖等相關(guān)資料，與現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫資料進(jìn)行套合，依據(jù)影像通過目視解譯和實(shí)地測量。

外業(yè)調(diào)查包括權(quán)屬屬性調(diào)查、地物地類調(diào)查和新增各類型用地調(diào)查。權(quán)屬調(diào)查主要是調(diào)查農(nóng)業(yè)用地的權(quán)屬性質(zhì)、建設(shè)用地審批地塊的范圍和使用權(quán)類型等；地類調(diào)查主要是調(diào)查監(jiān)測圖斑的地類變化、新增建設(shè)用地的細(xì)化地類、新增耕地的二級地類、新增線狀地物和零星地物的地類調(diào)查；新增建設(shè)用地類型調(diào)查主要通過內(nèi)業(yè)收集到的建設(shè)用地審批資料獲得[7]。

3 數(shù)據(jù)整理入庫

3.1 繪制農(nóng)業(yè)地形圖

所有數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，內(nèi)業(yè)利用成圖軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)成圖編輯。要求地物、地貌清晰易讀，符號運(yùn)用正確，注記準(zhǔn)確齊全，符合相關(guān)規(guī)范的要求。農(nóng)業(yè)地形圖要確保農(nóng)業(yè)地物、地貌各要素測繪的正確、合理，取舍要得當(dāng)，杜絕遺漏和錯繪地物、地貌的現(xiàn)象；地理名稱注記、符號配置要正確；高程注記要均勻、準(zhǔn)確無誤。依照地形圖數(shù)據(jù)規(guī)范的要求成圖。主要有圖層分層設(shè)色標(biāo)準(zhǔn)、不同類別地物屬性表、塊文件符號表、地形圖要素信息及編碼對照表等。其中，地形圖要素信息及編碼對照表是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的核心。在繪圖軟件中“圖層特性管理器”中新建圖層，根據(jù)制圖員實(shí)際需要設(shè)置好每個圖層的屬性，如顏色、線型、線寬等，這樣方便用戶制圖[8]。如果制圖中出現(xiàn)問題，可以針對某一圖層進(jìn)行修改。一幅地形圖中包含了很多地圖要素，如地貌、植被、房屋、道路、橋梁、水渠和電桿等，如果這些信息在一個圖層上呈現(xiàn)，看上去非常凌亂，對以后發(fā)現(xiàn)問題，修改處理問題也很難入手。因此，在繪圖中需要把地形圖的各種信息要素按類別不同建立圖層，當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)某一圖層有問題時，可以關(guān)閉其他圖層，打開有問題的圖層進(jìn)行修改，以提高工作效率。

3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

質(zhì)量決定數(shù)據(jù)的生命力，如果完成修測后的農(nóng)業(yè)地形圖在質(zhì)量上不能滿足要求，其他工作做得再多再好也是徒勞，為此，需要在整個修測過程中對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行必要的質(zhì)量控制。對內(nèi)業(yè)處理中有疑問的地方應(yīng)重點(diǎn)檢查。實(shí)踐證明，實(shí)地檢查是必不可少的重要環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)完成整理后，修測成果質(zhì)量檢查嚴(yán)格執(zhí)行“二級檢查、一級驗(yàn)收”測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收制度[9]。需要對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，主要是檢查農(nóng)作物數(shù)據(jù)的正確性與合理性，空間拓?fù)潢P(guān)系的正確性。其質(zhì)量控制主要從以下3方面入手。

3.2.1 地理空間屬性

地理空間屬性主要包括各種地圖要素的正確性、協(xié)調(diào)性，注記和符號的表示是否符合制圖的要求，地物的取舍是否恰當(dāng)，圖面內(nèi)容是否清晰、美觀，圖廓整飾是否正確、完整，接邊是否保證相鄰兩幅圖接邊的內(nèi)容及屬性一致等。地理空間屬性控制主要通過內(nèi)業(yè)圖面檢查和外業(yè)調(diào)繪相結(jié)合完成。

3.2.2 地形圖的數(shù)學(xué)精度控制

3.2.3 圖飾質(zhì)量控制

圖飾質(zhì)量檢查包括各種地類符號注記是否符合圖式規(guī)范要求；線劃及屬性是否符合圖式規(guī)范；字體大小及方向是否符合規(guī)定，是否存在壓蓋地物現(xiàn)象；各種地理空間要素關(guān)系是否合理等。

3.3 入庫

基礎(chǔ)庫的格式一般有MDB、VCT和SHP共3種格式，質(zhì)量檢查主要使用質(zhì)量檢查軟件和AutoCAD軟件進(jìn)行。檢查主要包括以下4個方面。

(1)重疊坐標(biāo)點(diǎn)檢查。數(shù)據(jù)庫變更前進(jìn)行重疊坐標(biāo)點(diǎn)檢查，對檢查出的錯誤進(jìn)行處理，可以有效地避免變更過程中出現(xiàn)微短線的錯誤。

(2)標(biāo)識碼唯一性檢查。變更前一定要對基礎(chǔ)庫的標(biāo)識碼唯一性進(jìn)行檢查，保證數(shù)據(jù)庫中的所有要素標(biāo)識碼不重不漏，如果檢查出標(biāo)識碼有重復(fù)，可通過查找最大標(biāo)識碼功能對重復(fù)的標(biāo)識碼進(jìn)行手工賦標(biāo)識碼，但不能對數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一重賦標(biāo)識碼。

(3)圖斑、線狀、點(diǎn)狀地物編號唯一性檢查。農(nóng)業(yè)土地面積的計(jì)算是利用數(shù)據(jù)庫中要求同一個村內(nèi)圖斑編號、線狀地物編號和零星地物編號可以漏號，但不能重號，如果有重號就會造成面積扣除錯誤，從而造成整個數(shù)據(jù)庫面積計(jì)算錯誤。

(4)空格檢查。某些圖層的某些屬性字段中存在空格，會造成數(shù)據(jù)匯總和輸出增量數(shù)據(jù)庫的錯誤，所以數(shù)據(jù)庫更新前要進(jìn)行空格檢查。

目前，農(nóng)村基礎(chǔ)測繪常用的地形數(shù)據(jù)大部分都是基于CAD平臺進(jìn)行制圖，為DWG格式數(shù)據(jù)。制圖時嚴(yán)格按照上述要求編輯完成、檢查通過后以分幅的方式保存，而對數(shù)據(jù)的管理、應(yīng)用和共享則大多基于GIS平臺(如ArcGIS)，所以必須通過進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)與數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享平臺的無縫連接[10]。一幅分幅地形圖所涉及的要素極多，甚至多達(dá)上千種，需要根據(jù)原始數(shù)據(jù)所具有的屬性要素代碼及數(shù)據(jù)庫要素代碼建立代碼關(guān)聯(lián)表，所以在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時通過運(yùn)用FME研發(fā)應(yīng)用程序，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換入庫，基本可實(shí)現(xiàn)一對一轉(zhuǎn)換。需要在完成農(nóng)業(yè)地形圖修測后進(jìn)行空間數(shù)據(jù)整理，賦予空間數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)膶傩灾蹬c建立正確的拓?fù)潢P(guān)系。

同樣與全局的批量農(nóng)業(yè)地形圖整理入庫不同，如果對導(dǎo)出后修測好的地形圖進(jìn)行一次全面的數(shù)據(jù)整理，這樣工作量太大，也浪費(fèi)了原始的未變化的空間數(shù)據(jù)。為此與農(nóng)業(yè)地形圖野外數(shù)據(jù)采集后的修測一致進(jìn)行處理，導(dǎo)入原始空間數(shù)據(jù)，按照有關(guān)規(guī)范基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫基本規(guī)定的要求與原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行屬性填寫，拓?fù)潢P(guān)系建立，即可完成整個數(shù)據(jù)的修測更新與入庫工作[11]。

4 結(jié)束語

我國是農(nóng)業(yè)大國，絕大部分人口依靠農(nóng)業(yè)土地的耕作生存。在新時期建設(shè)社會主義新農(nóng)村的號召下，我國對于農(nóng)業(yè)土地的測繪成為建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的和諧社會最為重要的工作之一。測繪工作涵蓋的內(nèi)容十分復(fù)雜，其測繪的結(jié)果與使用頻率等，對我國農(nóng)業(yè)人口在土地資源的實(shí)際利用率方面有直接、明顯的影響，各級政府部門必須嚴(yán)格重視農(nóng)業(yè)測繪問題，對于我國農(nóng)業(yè)土地測量工作必須嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，即從各方面進(jìn)行控制和管理，使我國農(nóng)業(yè)用地的測繪工作得到一定保障。

農(nóng)業(yè)地形圖修測與更新具有一定的順序性、規(guī)則性及時效性，無論任何一個環(huán)節(jié)出問題，都有可能使數(shù)據(jù)庫更新出現(xiàn)問題，從而造成返工，浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力。真實(shí)性、合理性、正確性、時效性和現(xiàn)勢性是數(shù)據(jù)庫更新質(zhì)量好壞的基本標(biāo)準(zhǔn)，它們之間相互聯(lián)系、互相制約缺一不可。

農(nóng)業(yè)地形圖修測與更新，將在我國國土資源管理中發(fā)揮著不可磨滅的作用，使政府監(jiān)管部門對于掌握土地利用變化數(shù)量和空間特點(diǎn)、保持耕地面積總量動態(tài)平衡、農(nóng)村基礎(chǔ)建設(shè)用地審批、違法占地和節(jié)約用地具有非凡的意義。