陳盼芳

摘要：土地勘測定界工作中，針對已開工建設(shè)的項目，要求對項目區(qū)內(nèi)的各地塊地類對應(yīng)的第三次全國國土調(diào)查土地的地類與第二次全國土地調(diào)查土地的地類進行對比分析。第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)采用的技術(shù)方法、地類代碼、圖斑表達方式等與第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)有很大的差異，為保障兩者數(shù)據(jù)對比分析的準確性，該文從地類代碼對比、地物表達方式歸并方面進行研究，改進三調(diào)數(shù)據(jù)、二調(diào)數(shù)據(jù)土地分類面積的量算方法，提高勘測定界工作中土地分類面積量算的準確性，采用Visual?C#編程語言、GDAL開發(fā)庫實現(xiàn)面積計算功能。

關(guān)鍵詞：土地勘測定界???面積量算???三調(diào)數(shù)據(jù)???二調(diào)數(shù)據(jù)???Visual?C#???GDAL開發(fā)庫

中圖分類號：P271??文獻標識碼：AResearch?and?Implementation?of?the?Area?Measurement?Method?for?the?Third?and?Second?National?Land?Survey?Data?in?Land?Survey?and?Demarcation

CHEN?Panfang

（Guizhou?Provincial?First?Institute?of?Surveying?and?Mapping，?Guiyang，?Guizhou?Province，?550025?China）

Abstract：?In?the?work?of?land?survey?and?demarcation，?for?projects?that?have?already?started?construction，?it?is?required?to?conduct?a?comparative?analysis?of?the?land?types?of?the?third?national?land?survey?and?the?land?types?of?the?second?national?land?survey?corresponding?to?the?land?types?of?each?plot?within?the?project?area.?The?technical?methods，?land?category?codes?and?patch?expression?methods?used?in?the?third?national?land?survey?data?are?significantly?different?from?those?used?in?the?second?national?land?survey?data.?To?ensure?the?accuracy?of?the?comparative?analysis?of?the?two?data，?this?article?conducts?research?from?the?aspects?of?the?comparison?of?land?category?codes?and?merging?of?land?feature?expression，?improves?the?measurement?method?of?land?classification?area?in?the?third?and?second?national?land?survey?data，?improves?the?accuracy?of?the?measurement?of?land?classification?area?in?the?work?of?survey?and?demarcation，?and?uses?the?Visual?C#?programming?language?and?GDAL?development?library?to?implement?the?function?of?area?calculation.

Key?Words：?Land?survey?and?delimitation;?Area?measurement;?The?third?national?land?survey?Data;?The?second?national?land?survey?Data;?Visual?C#;?GDAL?development?library

國土空間用途管制規(guī)定，建設(shè)用地報批時，對于已開工建設(shè)的項目，在土地勘測定界工作中，需要追述項目區(qū)內(nèi)各地塊土地在前幾年中的利用情況，了解項目開展進程及土地分類變化情況。目前土地利用分類面積量算采用的是國家已批準使用的第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)（以下簡稱“三調(diào)數(shù)據(jù)”）。三調(diào)數(shù)據(jù)啟用不到2年時間，追述前幾年數(shù)據(jù)時需要追述至第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)（以下簡稱“二調(diào)數(shù)據(jù)”）。二調(diào)數(shù)據(jù)采用點、線、面的矢量表達方式反映零星地物、線狀地物、地類圖斑，記錄其各自的權(quán)屬、坐落、面積等屬性。三調(diào)數(shù)據(jù)只采用面的矢量表達方式反映地類圖斑，記錄地類的權(quán)屬、坐落、面積等屬性，將零星地物、線狀地物均進行了面化處理。三調(diào)技術(shù)規(guī)程中針對地類的定義，與二調(diào)中地類的定義也有很大的改動。因此，在土地勘測定界工作中，對項目區(qū)內(nèi)各地塊圖斑對應(yīng)三調(diào)地類和二調(diào)地類對比分析時，需要對二調(diào)數(shù)據(jù)中的零星地物、線狀地物進行技術(shù)處理，同時需要將二調(diào)中的土地利用分類和三調(diào)中的土地利用分類進行拆分及歸并，方能準確地分析各地塊的土地利用變化情況，滿足建設(shè)用地報批使用[1-3]。該文作者同時參加了二調(diào)、三調(diào)工作，結(jié)合貴州省二調(diào)數(shù)據(jù)中零星地物的特殊性，研究了能準確量算二調(diào)、三調(diào)數(shù)據(jù)面積的方法，采用Visual?C#編程語言、GDAL開發(fā)庫研發(fā)了一套土地勘測定界面積量算工具，完全滿足貴州省建設(shè)用地報批工作需要。

1??二調(diào)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表達形式

二調(diào)數(shù)據(jù)庫的矢量數(shù)據(jù)采用點、線、面三種矢量數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，分別表達零星地物、線狀地物、地類圖斑三種地物，同時分別記錄了各類土地的權(quán)屬、坐落、面積、性質(zhì)等屬性。三者之間除空間拓撲關(guān)系關(guān)聯(lián)外，還設(shè)置了相應(yīng)的屬性結(jié)構(gòu)進行關(guān)聯(lián)，作為索引關(guān)聯(lián)的屬性結(jié)構(gòu)是權(quán)屬單位代碼。地類圖斑設(shè)置了線狀地物面積、零星地物面積記錄與圖斑空間、屬性關(guān)聯(lián)的線狀地物及零星地物面積，作為面積扣除使用[4]。

二調(diào)數(shù)據(jù)采用的土地利用現(xiàn)狀分類為《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T?21010-2007）定義的分類。該分類采用一級、二級兩個層次的分類體系，一級類有12個，二級類有57個。第二次全國土地調(diào)查時，將調(diào)查區(qū)域分為農(nóng)村部分和城鎮(zhèn)部分兩個區(qū)域。在農(nóng)村部分的土地調(diào)查時，對土地利用現(xiàn)狀分類中的05（商服用地）、06（工礦倉儲用地）、07（住宅用地）、08（公共管理與公共服務(wù)用地）、09（特殊用地）五個一級類及103、121兩個二級類歸并至201（城市）、202（建制鎮(zhèn)）、203（村莊）、204（采礦用地）、205（風景名勝及特殊用地）進行調(diào)查，土地勘測定界采用的二調(diào)數(shù)據(jù)主要采用農(nóng)村部分的二調(diào)數(shù)據(jù)。

2??三調(diào)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表達形式

三調(diào)數(shù)據(jù)庫的矢量數(shù)據(jù)取消了點、線兩種矢量數(shù)據(jù)表達方式，只保留了面的矢量數(shù)據(jù)，也就是說，取消了零星地物、線狀地物兩類地物，將零星地物、線狀地物均進行了面狀化，只保留了地類圖斑，面狀化的零星地物、線狀地物全部繪制在地類圖斑中[5]。

三調(diào)數(shù)據(jù)采用的土地利用現(xiàn)狀分類是采用《第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)程》中的工作分類。工作分類同樣采用了一級、二級兩個層次的分類體系，一級類有13個，二級類有73個。

3?量算方法思路

3.1?二調(diào)數(shù)據(jù)面積量算

二調(diào)數(shù)據(jù)的矢量數(shù)據(jù)有零星地物、線狀地物、地類圖斑三個矢量文件，其各自屬性結(jié)構(gòu)分別記錄了完整各項屬性。提取項目區(qū)范圍內(nèi)的零星地物、線狀地物、地類圖斑時，需要采用用地范圍線將二調(diào)數(shù)據(jù)進行裁剪，只保留項目區(qū)內(nèi)的零星地物、線狀地物、地類圖斑文件。地類圖斑扣除線狀地物、零星地物面積時，是根據(jù)空間拓撲關(guān)系以及零星地物、線狀地物所在的圖斑編號關(guān)聯(lián)扣除。用地范圍線不規(guī)則的因素，導致裁剪后的地類圖斑文件內(nèi)出現(xiàn)相同地類圖斑編號[6]，如果直接進行面積扣除會導致最終計算的面積出現(xiàn)錯誤。貴州省屬于喀斯特地區(qū)，在數(shù)據(jù)調(diào)查時，部分地類的零星地物的面積是采用占用圖斑面積的比例進行計算面積，如耕地中的裸巖石礫地、灌木林地等。在地類圖斑裁剪后，其對應(yīng)的零星地物面積也應(yīng)隨著地類圖斑范圍的變化重新計算零星地物面積。鑒于此，需要對裁剪后的零星地物、線狀地物、地類圖斑重新進行地類圖斑編號重算、面積重算等技術(shù)處理。

3.1.1?地類圖斑處理

地類圖斑處理主要是對項目區(qū)內(nèi)的地類圖斑的圖斑編號進行重新編訂。為保證圖斑編號的唯一性，采用流水號方式，對圖斑的“圖斑編號”屬性以阿拉伯數(shù)字從1開始連續(xù)編號賦值。

當?shù)仡悎D斑的地類為耕地時，需要對地類圖斑中“扣除地類面積”重新賦值，取地類圖斑的矢量面積和地類圖斑的“扣除地類系數(shù)”屬性值的積作為“扣除地類面積”的屬性值。當?shù)仡悎D斑的地類為非耕地時，其“扣除地類面積”的值均賦為0。

3.1.2?線狀地物處理

線狀地物中地類圖斑的“扣除圖斑編號1”“扣除圖斑編號2”記錄的是原始調(diào)查數(shù)據(jù)中所在地類圖斑的編號。地類圖斑的“圖斑編號”重新編訂后，需要對線狀地物中這兩個屬性結(jié)構(gòu)的值進行重新賦予。重新賦值采用的方法主要是利用地類圖斑、線狀地物的空間拓撲關(guān)系，讀取地類圖斑的圖斑編號，按照線狀地物中“扣除比例”的值，對“扣除圖斑編號1”“扣除圖斑編號2”進行重新賦值。線狀地物中“線狀地物面積”屬性結(jié)構(gòu)的屬性值采用其矢量長度和“寬度”屬性結(jié)構(gòu)中的值相乘的積進行賦值。

3.1.3?零星地物處理

零星地物中的“坐落圖斑編號”記錄的是原始調(diào)查數(shù)據(jù)中所在地類圖斑的編號。地類圖斑的“圖斑編號”重新編訂后，需要對零星地物的該屬性進行重新賦值。當零星地物所在圖斑地類為耕地，零星地物的地類為裸巖石礫地、林地、園地、草地時；零星地物所在圖斑地類為裸巖石礫地、林地、園地、草地，零星地物地類為耕地時，記錄的面積均為按占地類圖斑面積比例的方式進行記錄的。遇到這種情況時，需要讀取零星地物所在圖斑中“圖斑面積”、“零星地物面積”兩個屬性結(jié)構(gòu)的屬性值，求取相應(yīng)的比例，再乘以該圖斑的矢量面積作為零星地物的面積。

3.2三調(diào)數(shù)據(jù)面積量算

三調(diào)數(shù)據(jù)取消了零星地物、線狀地物，只保留了地類圖斑矢量數(shù)據(jù)，只需要處理耕地中的田坎面積即可。田坎面積在地類圖斑中是以“扣除地類面積”進行記錄，處理該值時與二調(diào)數(shù)據(jù)中的處理方式一致，取地類圖斑的矢量面積和“扣除地類系數(shù)”的積作為“扣除地類面積”。

3.3?土地利用分類對照表

三調(diào)數(shù)據(jù)與二調(diào)數(shù)據(jù)采用的土地利用現(xiàn)狀分類不一致，為保證在對比分析兩個數(shù)據(jù)時地類的準確性，需建立一個土地利用分類對照表。對照表部分內(nèi)容見表1所示。

4?面積量算工具實現(xiàn)

二調(diào)數(shù)據(jù)庫、三調(diào)數(shù)據(jù)庫的矢量數(shù)據(jù)均采用ArcGIS軟件自帶空間數(shù)據(jù)開發(fā)格式文件Shape文件，故該文介紹的工具實現(xiàn)方法采用GDAL開發(fā)庫對二調(diào)數(shù)據(jù)、三調(diào)數(shù)據(jù)進行裁剪及屬性的操作，滿足工具設(shè)計功能需要。工具共設(shè)計了圖斑裁剪、權(quán)屬單位提取、二調(diào)數(shù)據(jù)處理、三調(diào)數(shù)據(jù)處理、面積量算五大功能，各項功能下設(shè)計了相應(yīng)的子功能。

按照前面介紹的思路，工具主要采用Visual?C#編程語言，加載C#版GDAL開發(fā)庫實現(xiàn)工具的研發(fā)。采用Visual?C#2013建立一個工程，在工程中調(diào)用C#版GDAL的gdal_csharp.dll、gdalconst_csharp.dll、ogr_csharp.dll、osr_csharp.dll四個動態(tài)庫，四個動態(tài)庫的嵌入互操作類型值均設(shè)置為“True”，再加載Aspose.cells開發(fā)庫，逐步實現(xiàn)本文研究的內(nèi)容。工程界面如圖1所示。同時，為后續(xù)面積量算中過程數(shù)據(jù)使用方便，建立一個Access文件，文件內(nèi)設(shè)置權(quán)屬單位、二調(diào)地類圖斑、三調(diào)地類圖斑、線狀地物、零星地物、面積匯總六個表格。

4.1圖斑裁剪

圖斑裁剪功能主要用GDAL開發(fā)庫中的Geometry對象的Intersection方法對圖形進行裁剪。圖形裁剪后，得到的線、面對象的幾何長度和面積不會自動變化，需要給裁剪出來的Shape文件分別建立相應(yīng)的屬性字段，再重新計算幾何并將值賦予屬性字段中。線文件創(chuàng)建的字段為“l(fā)ineLength”，字段類型為double類型；面文件創(chuàng)建的字段為“tb_Area”，字段類型為double類型。創(chuàng)建字段采用Layer的CreateField方法，幾何重算采用Geometry對象的GetBoundary、GetArea方法實現(xiàn)。

4.2?權(quán)屬單位提取

權(quán)屬單位提取功能主要是分別讀取零星地物、線狀地物、地類圖斑的權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、權(quán)屬單位代碼1、權(quán)屬單位名稱1、權(quán)屬單位代碼2、權(quán)屬單位名稱2等屬性。讀取到的屬性值采用Microsoft.Jet.OleDb接口技術(shù)保存至前面創(chuàng)建的Access文件中的權(quán)屬單位表格中。

4.3?二調(diào)數(shù)據(jù)處理

二調(diào)數(shù)據(jù)處理是按照第四節(jié)的思路對零星地物、線狀地物、地類圖斑數(shù)據(jù)進行空間、屬性的雙重處理，保證最后數(shù)據(jù)的準確性[7]?？臻g關(guān)系的判斷采用Geometry對象的Intersects、Touches、Crosses、Within方法判斷零星地物是否在地類圖斑內(nèi)、線狀地物是否沿著地類圖斑邊沿經(jīng)過。屬性值的讀取與賦值采用Feature對象的SetField、GetFieldAsString、GetFieldAsDouble方法實現(xiàn)。各地物處理后對應(yīng)的屬性分別保存至前面創(chuàng)建的Access文件中零星地物、線狀地物、二調(diào)地類圖斑表格中。

4.4?三調(diào)數(shù)據(jù)處理

三調(diào)數(shù)據(jù)的處理相對比較簡單，只對圖斑面積進行幾何計算、田土坎面積扣除處理即可，最后將處理完成的相關(guān)屬性保存至前面創(chuàng)建的Access文件中三調(diào)地類圖斑表格中。

4.5?面積量算

面積量算功能是將二調(diào)數(shù)據(jù)、三調(diào)數(shù)據(jù)中的需要扣除的面積在各自的地類圖斑面積中進行重新計算，將最終的圖斑地類面積、權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、權(quán)屬性質(zhì)、地類代碼、地類名稱匯總至保存至前面創(chuàng)建的Access文件中面積匯總表格中，用于輸出相關(guān)面積表冊使用。

4.6表格輸出

表格輸出采用Aspose.cells開發(fā)庫，輸出Excel格式的三調(diào)土地分類面積匯總表、二調(diào)土地分類面積匯總表（需要追述二調(diào)數(shù)據(jù)時）、三調(diào)數(shù)據(jù)與二調(diào)數(shù)據(jù)對照表等表格，滿足土地勘測定界工作需要。三調(diào)土地分類面積匯總表如2所示。

4.7?部分代碼

實現(xiàn)工具的全部功能，需要編寫非常的代碼，本文截取了幾何重算的部分代碼。

List?fieldNameList?=?OriginMapGDAL.GetFieldNameList（Result_Layer）;

if?（fieldNameList.Contains（"tb_area"）?！=?true）

OriginMapGDAL.CreateFields（Result_Layer，?"TB_Area"，?OSGeo.OGR.FieldType.OFTString，?0，?50）;//創(chuàng)建面積字段

Feature?p_Feature;

while?（（p_Feature?=?Result_Layer.GetNextFeature（））?！=?null）

{

OSGeo.OGR.Geometry?geoPolygon?=?p_Feature.GetGeometryRef（）;

if?（geoPolygon?==?null）

continue;

double?polyArea?=?geoPolygon.GetArea（）;

int?fieldIndex?=?p_Feature.GetFieldIndex（"TB_Area"）;

p_Feature.SetField（fieldIndex，?polyArea.ToString（"f8"））;

Result_Layer.SetFeature（p_Feature）;

p_Feature.Dispose（）;

}///end?while

Result_Layer.SyncToDisk（）;

Result_Layer.Dispose（）;

clipMapLayer.Dispose（）;

5?結(jié)語

該文通過對土地勘測工作在土地分類面積量算時需要追述二調(diào)數(shù)據(jù)時研究了一套適合貴州省土地勘測定界工作需要的面積量算方法，采用Visual?C#編程語言、GDAL開發(fā)庫實現(xiàn)了面積量算功能，并在部分項目中投入使用。該方法解決了靠人工進行追述二調(diào)數(shù)據(jù)的低效率，提高了工作效率，保證了成果質(zhì)量，可在今后的土地勘測定界工作中推廣使用。

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