鄭 越 劉清麗 許永強

(1. 北京市測繪設計研究院, 北京 100038;2. 城市空間信息工程北京市重點實驗室, 北京 100038)

0 引言

第三次全國國土調(diào)查是中國特色社會主義進入新時代后的一次重大國情國力調(diào)查,要求摸清我國自然資源基礎家底,查清耕地和永久基本農(nóng)田狀況、城鄉(xiāng)各類用地狀況、各類土地的所有權和使用權狀況,全面掌握真實、準確、可靠的基礎數(shù)據(jù),加快推進自然資源統(tǒng)一調(diào)查,統(tǒng)一調(diào)查分類和調(diào)查標準,全面查清各類自然資源在國土空間上的水平分布,形成一張底版、一個平臺、一套數(shù)據(jù)的調(diào)查成果,健全國土數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng),把調(diào)查成果應用于各相關部門的管理和經(jīng)濟社會發(fā)展的各個領域[1-5]。

開展北京市第三次全國國土調(diào)查是全面查清當前全市土地利用狀況,掌握真實準確的土地基礎數(shù)據(jù),進一步完善國土調(diào)查、監(jiān)測和統(tǒng)計制度,建立“信息共享、平臺統(tǒng)一、查管兼容”的城鄉(xiāng)一體化國土調(diào)查數(shù)據(jù)信息平臺,滿足生態(tài)文明建設、空間規(guī)劃編制、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、宏觀調(diào)控、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、國土空間生態(tài)修復、空間治理能力現(xiàn)代化和國土空間規(guī)劃體系建設等各項工作的需要[5-10]。

1 工作特點

北京市第三次全國國土調(diào)查開展的服務工作圍繞影像數(shù)據(jù)制作、坡度數(shù)據(jù)制作、數(shù)據(jù)坐標轉(zhuǎn)換、國土調(diào)查生產(chǎn)、市區(qū)兩級數(shù)據(jù)庫建設、圖件編制、數(shù)據(jù)庫管理及數(shù)據(jù)分析與共享服務平臺建設、變更調(diào)查機制研究、國土調(diào)查數(shù)據(jù)分析評價等構(gòu)建自然資源調(diào)查監(jiān)測體系等形成了北京國土調(diào)查工作特色。

(1)針對北京特大城市發(fā)展需求與國家規(guī)范要求,在結(jié)合二調(diào)以來北京市工作特點,編寫《北京市第三次全國國土調(diào)查工作分類認定指南》制定地類認定原則、調(diào)查要求、細化標準為北京市三調(diào)工作口徑奠定基礎;制定《北京市第三次國土調(diào)查采集數(shù)據(jù)提交規(guī)范》標準,為保障北京市第三次全國國土調(diào)查采集數(shù)據(jù)順利提交,結(jié)合北京市第二次全國土地調(diào)查工作經(jīng)驗,充分考慮我市第三次全國國土調(diào)查工作實施進度,對北京市第三次全國國土調(diào)查采集數(shù)據(jù)提交內(nèi)容、格式、程序、成果質(zhì)量要求等予以規(guī)范,建立北京市國土調(diào)查標準體系。

(2)根據(jù)國家和地方標準,制定項目技術設計流程(圖1)、完善自主軟件開發(fā)平臺,針對影像生產(chǎn)、地類調(diào)查、市區(qū)數(shù)據(jù)庫建庫、圖件編制、應用開發(fā)、土地變更等摸索完善全流程技術體系建設,為北京下階段兩統(tǒng)一與自然資源調(diào)查監(jiān)測體系的構(gòu)建提供支撐。

圖1 項目技術設計流程

(3)基于國土調(diào)查規(guī)范標準為國家2000坐標,其地方數(shù)據(jù)包含西安80、北京54、北京地方等多坐標系統(tǒng)和多種圖形數(shù)據(jù)格式等的不同情況,根據(jù)需求自主研發(fā)軟件坐標轉(zhuǎn)換工具構(gòu)建轉(zhuǎn)換模型,實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)與國家2000坐標系進行無縫銜接。

(4)保障調(diào)查成果真實準確,采用工藝化技術流程、統(tǒng)一內(nèi)外業(yè)制圖作業(yè)軟件、總結(jié)各類技術問題口徑,控制階段性成果質(zhì)量、利用“回頭看、統(tǒng)一時點”等完善數(shù)據(jù)成果。

(5)市區(qū)兩級數(shù)據(jù)庫質(zhì)量保障,自主研發(fā)輔助建庫及庫前、庫后轉(zhuǎn)換,地方與國家軟件相互校驗的質(zhì)檢,為北京市分散調(diào)查和統(tǒng)一建庫工作提供全流程保障。

(6)通過北京市第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)分析評價和自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建課題的研究,為形成國土調(diào)查監(jiān)測評價指標體系以及調(diào)查監(jiān)測體系方案提供支撐,為后續(xù)的年度國土調(diào)查工作的分析應用做好保障服務。

2 技術保障

根據(jù)第三次全國國土調(diào)查的總體技術路線要求，為影像服務、坐標轉(zhuǎn)換服務、土地調(diào)查生產(chǎn)等從前期準備到后期分析共十余項作業(yè)子項目,確保北京市第三次國土調(diào)查工作有序展開和成果真實準確。

2.1 前期準備服務

2.1.1三調(diào)基礎影像制作服務

在接收國家下發(fā)衛(wèi)星影像的同時,北京優(yōu)先采用時相較新、無遮擋等影像數(shù)據(jù),以北京二號衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)為主,為提升影像精度選用2016年0.2 m、2017年0.5 m航空正射影像,通過影像匹配方式開展正射影像制作，完成一張圖拼接。

2.1.2坡度數(shù)據(jù)制作服務

根據(jù)北京市國土變更調(diào)查采集作業(yè)區(qū)需求,完成北京市坡度數(shù)據(jù)制作,滿足耕地等計算工作。主要采用1∶1萬數(shù)字高程模型(DEM)制作高程帶分級圖,當1∶1萬DEM 數(shù)據(jù)不能完全覆蓋無法滿足需求時科采用1∶5萬DEM 進行適當補充工作。

2.1.3坐標轉(zhuǎn)換服務

其地方數(shù)據(jù)包含西安80、北京54、北京地方等多坐標系統(tǒng)和多種圖形數(shù)據(jù)不同格式,根據(jù)需求自主研發(fā)軟件坐標轉(zhuǎn)換工具構(gòu)建轉(zhuǎn)換模型(圖2),解決不同框架下的矢量、文本、柵格、三維模型等地理信息數(shù)據(jù)的基準統(tǒng)一,實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)與國家2000坐標系進行無縫銜接,有效地為各作業(yè)單位和分局做好轉(zhuǎn)換服務。

圖2 坐標轉(zhuǎn)換關系圖

2.2 國土調(diào)查生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集

國土調(diào)查生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集工作嚴格遵守技術依據(jù)、執(zhí)行技術標準,緊密結(jié)合北京市調(diào)查特點,采取了內(nèi)-外-內(nèi)的作業(yè)思路。

2.2.1工作底圖制作

主要包括地類分類對應表的建立、地類轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)疊加、線狀地物圖斑化、內(nèi)業(yè)地物判讀勾繪等。底圖制作流程如圖3所示。

圖3 底圖制作流程

2.2.2權屬數(shù)據(jù)整理與更新

結(jié)合北京市農(nóng)村集體資產(chǎn)清產(chǎn)核資工作和地籍調(diào)查工作,將全市農(nóng)村集體土地確權登記頒證、不動產(chǎn)統(tǒng)一登記等成果落實在國土調(diào)查成果中。權屬調(diào)查內(nèi)容只針對土地,不包括地上物及地下空間部分。以不動產(chǎn)存量數(shù)據(jù)整合成果為基礎,結(jié)合日常土地確權、不動產(chǎn)登記工作,對已有權屬數(shù)據(jù)分類處理,形成三調(diào)初始宗地層。

2.2.3調(diào)查與“互聯(lián)網(wǎng)+”舉證

土地利用現(xiàn)狀調(diào)查主要采用的綜合調(diào)繪法,是內(nèi)業(yè)判讀、外業(yè)調(diào)查補測和內(nèi)業(yè)建庫相結(jié)合的調(diào)繪方法。外業(yè)調(diào)查舉證主要包括外業(yè)舉證包及硬件準備、調(diào)查調(diào)繪與“互聯(lián)網(wǎng)+”舉證、調(diào)查結(jié)果認定等。使用帶衛(wèi)星定位和方向傳感器的手機,利用全國三調(diào)辦統(tǒng)一下發(fā)的“互聯(lián)網(wǎng)+”舉證軟件,對需舉證的圖斑地塊拍攝包含圖斑實地衛(wèi)星定位坐標、拍攝方位角、拍攝時間、實地照片及舉證說明等綜合信息的加密舉證數(shù)據(jù)包,上傳至統(tǒng)一舉證平臺。流程如圖4所示。

圖4 “互聯(lián)網(wǎng)+”舉證流程

2.2.4統(tǒng)一時點開展

在按照“先內(nèi)業(yè)、后外業(yè)、再內(nèi)業(yè)”的模式,全面進駐各街鎮(zhèn)開展調(diào)查、外業(yè)圖斑舉證、內(nèi)業(yè)整理上圖,完成初始調(diào)查后,按照《第三次全國國土調(diào)查統(tǒng)一時點更新暨2019年度土地變更調(diào)查實施方案》,按照國家統(tǒng)一標準,利用衛(wèi)星遙感、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術統(tǒng)籌現(xiàn)有資料,以最新的正射影像圖為基礎,提取地類變化信息,開展實地調(diào)查舉證,全面掌握“三調(diào)”初始時點和統(tǒng)一時點間的地類、面積和權屬變化情況,更新“三調(diào)”數(shù)據(jù)庫。利用全覆蓋最新衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)(2019年11月—2020年1月為主),加工制作分縣正射影像圖,內(nèi)業(yè)提取“三調(diào)”初始影像時點以來的疑似建設變化遙感監(jiān)測圖斑,制作分縣的“三調(diào)”統(tǒng)一時點更新遙感監(jiān)測成果,同時套合了建設用地管理信息等開展調(diào)查。

2.3 市區(qū)兩級數(shù)據(jù)庫建設

按照國家編制的數(shù)據(jù)庫標準及建庫規(guī)范,以區(qū)級行政區(qū)為單位組織開展區(qū)級國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設,實現(xiàn)對城鎮(zhèn)和農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀調(diào)查成果、權屬調(diào)查成果、專項用地調(diào)查成果和各類自然資源專業(yè)調(diào)查成果的綜合管理,實現(xiàn)國土調(diào)查成果的集成管理、動態(tài)入庫、統(tǒng)計匯總、數(shù)據(jù)分析、快速服務、綜合查詢。

為滿足全市自然資源管理工作和調(diào)查成果國家匯交的不同需求,將區(qū)級國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫細分為城鄉(xiāng)一體化國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫(以下簡稱一體化數(shù)據(jù)庫)和符合國家標準的國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫(以下簡稱國家標準數(shù)據(jù)庫)。

根據(jù)數(shù)據(jù)采集階段成果,以市三調(diào)辦下發(fā)的采集數(shù)據(jù)模板數(shù)據(jù)庫及《北京市第三次全國國土調(diào)查采集數(shù)據(jù)提交規(guī)范》為依據(jù),制作區(qū)級采集數(shù)據(jù)庫,主要內(nèi)容包括村級調(diào)查區(qū)、地類圖斑、土地權屬區(qū)、推土區(qū)、拆除未盡區(qū)等圖層。

采集數(shù)據(jù)庫制作完成后,使用全市統(tǒng)一下發(fā)的“北京市三調(diào)采集數(shù)據(jù)質(zhì)檢軟件”(圖5)開展數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查,根據(jù)軟件錯誤項完成數(shù)據(jù)庫錯誤修改,直至無誤。

圖5 北京市質(zhì)檢核查系統(tǒng)

2.4 圖件編制

根據(jù)北京市第三次全國土地調(diào)查成果和相關輔助資料,利用GIS和地圖學結(jié)合制作北京市、16區(qū)及經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)的土地利用圖、城鎮(zhèn)村莊及工礦用地分布圖、土地權屬圖、耕地資源質(zhì)量分類分布圖、耕地坡度級別分布圖等。

2.5 國土調(diào)查研究應用服務

2.5.1 數(shù)據(jù)庫管理分析與共享平臺建設服務

為滿足北京市國土調(diào)查工作后期應用和管理服務建立數(shù)據(jù)共享管理平臺,總體架構(gòu)上由基礎設施層、數(shù)據(jù)層、交換層、服務層、功能層、系統(tǒng)層、用戶層7個模塊組成,各層間貫穿滿足上下層間服務,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫建設、管理、分析、共享等系統(tǒng)功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對北京市歷年國土調(diào)查成果和專項調(diào)查成果管理、數(shù)據(jù)共享、成果匯總統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析等。

2.5.2土地調(diào)查數(shù)據(jù)分析評價研究

利用北京市第三次全國國土調(diào)查成果數(shù)據(jù),對國土資源管理中的流量變化分析、農(nóng)用地細化及耕地保護、實施減量中存在的問題,確定國土調(diào)查監(jiān)測指標體系并進行現(xiàn)狀評估,為北京市國土空間監(jiān)測的合理利用與開發(fā)提供支撐。

2.5.3國土變更調(diào)查機制方法研究

在北京市第三次全國國土調(diào)成果基礎上,按照國家統(tǒng)一要求,結(jié)合全市實際情況,開展年度常態(tài)化監(jiān)測工作,研究變更模式、職責分工等機制建設,指導完善年度國土變更調(diào)查工作的有效機制。保障“三調(diào)”后時期調(diào)查成果的現(xiàn)勢性和準確性,滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展, 特別是規(guī)劃和自然資源管理工作對國土利用基礎數(shù)據(jù)的需要。

2.5.4自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建研究

參考國家技術方案要求,在北京市第三次全國國土調(diào)查基礎上,結(jié)合全市實際情況和特點不斷完善北京市自然資源調(diào)查監(jiān)測的技術標準、機制體制、質(zhì)量管理體系等,為自然資源調(diào)查監(jiān)測、兩統(tǒng)一工作打下良好基礎。

3 應用與創(chuàng)新

(1)成果類型創(chuàng)新：細化用地分為53類,增加數(shù)據(jù)圖層4層,擴充屬性12項,提高底圖精度2～5倍,開展全圖斑100%調(diào)查與舉證工作,全市統(tǒng)一建庫,構(gòu)建北京特色的調(diào)查模式,完成“摸清底數(shù)、分布明確、便于管理、利應用”的調(diào)查成果。

(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換創(chuàng)新：基于動態(tài)虛擬格網(wǎng)、DWG要素解析與識別、三維模型一體化、數(shù)據(jù)自動修復等關鍵技術,研發(fā)北京市國土調(diào)查空間數(shù)據(jù)坐標轉(zhuǎn)換平臺,提供多基準、多類型地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術支撐。

(3)規(guī)劃功能創(chuàng)新：探索建立北京市國土調(diào)查數(shù)據(jù)綜合分析框架,制定了自然資源開發(fā)利用、耕地保護、生態(tài)修復、節(jié)約集約、宜居環(huán)境5個方向、20個大類、90個小類調(diào)查監(jiān)測評價指標體系,為北京市自然資源保護和開發(fā)利用提供決策參考。

(4)質(zhì)檢程序創(chuàng)新：自主研發(fā)庫前、庫中、庫后三個自動質(zhì)檢軟件,制定254項質(zhì)檢規(guī)則,構(gòu)建了北京特色的三階段串聯(lián)自動質(zhì)檢工藝流程,形成建庫技術閉合環(huán)。

(5)工作機制創(chuàng)新：通過北京市第三次全國國土調(diào)查工作對變更調(diào)查機制課題研究的變更模式、分類、職責分工等機制體系展開分析,指導完善年度國土變更調(diào)查工作的有效創(chuàng)新。

4 結(jié)束語

北京市第三次全國國土調(diào)查工作是一項全國性的重點項目,各區(qū)工作任務急、工期緊,需要大量內(nèi)外業(yè)核實工作。實踐證明,通過組委會有效的協(xié)調(diào)組織,制定合理工期,按照計劃實施,確實能夠保質(zhì)保量完成任務。從中可以梳理出切實可行的流程,比如,及時做好專業(yè)知識培訓、保持順暢的技術溝通渠道。

在保證質(zhì)量方面,一是通過過程質(zhì)量監(jiān)督抽查、質(zhì)量檢查、技術問題匯總等方法,加強生產(chǎn)、技術、質(zhì)量管理。加強溝通,強化培訓,保證大家對技術文件、內(nèi)容與指標等文件研讀透徹,深刻理解;統(tǒng)一作業(yè)方法,以此為基礎,確保整體任務的成果質(zhì)量。二是加強質(zhì)量管理,項目質(zhì)量管理應貫穿生產(chǎn)的全過程。重點要監(jiān)控項目中的重要內(nèi)容、關鍵節(jié)點和薄弱環(huán)節(jié)。要注重歷史經(jīng)驗的積累和利用,充分分析前期與各階段作業(yè)中遇到的各種問題,針對性地制定應對策略,確保各區(qū)范圍內(nèi)類似問題不再重復發(fā)生,做好各項預案防范措施。質(zhì)量管理要全面覆蓋,重點突出,既要保證覆蓋全部作業(yè)單位、所有生產(chǎn)過程、成果種類及要素,又要重點控制監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)、關鍵節(jié)點和主要成果,不能有遺漏,也不能一把抓。三是加強業(yè)務和技術溝通,充分保證內(nèi)外業(yè)一致性,使作業(yè)人員內(nèi)外業(yè)能力兼?zhèn)?確保內(nèi)外業(yè)有序順暢銜接,避免內(nèi)外業(yè)分散作業(yè)、理解環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差、編輯整理階段出現(xiàn)協(xié)作裂縫、內(nèi)外業(yè)成果邏輯不一致等情況,為國土空間用途管控、合理利用和有效保護提供基礎,服務于加強宏觀調(diào)控、推進科學決策、加快構(gòu)建高精尖經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和推進生態(tài)文明建設提供有效支撐。