土地利用調查與變更數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究

夏 清 張振鑫

中國礦業(yè)大學(北京) 地球科學與測繪工程學院，北京 100083

土地利用調查與變更數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究

夏 清 張振鑫

中國礦業(yè)大學(北京) 地球科學與測繪工程學院，北京 100083

針對傳統(tǒng)的土地利用調查內外業(yè)不能一體化的問題，研究了一種基于Windows Mobile 系統(tǒng)的PDA的土地利用調查與變更方法，該方法能夠完成變化圖斑的屬性核查、對土地利用與變更的數(shù)據(jù)進行采集、實時或準實時地對土地利用現(xiàn)狀圖進行修改和編輯，并通過無線網(wǎng)絡，將更新過的土地利用現(xiàn)狀圖上傳到土地利用數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了土地利用調查的內外業(yè)一體化。通過實例驗證了該方法的有效性和可行性。

土地利用調查與變更；移動GIS；PDA

引言

土地是人類生存和發(fā)展的基礎，土地資源是國土資源重要的組成部分。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，土地利用也發(fā)生著快速的變化，為了更好的獲取土地利用現(xiàn)勢數(shù)據(jù)，國內外發(fā)展了遙感制圖、航測制圖和直接外業(yè)調繪等土地利用信息獲取方法。但這些方法存在一定的調查周期長、效率低、入庫難、調查尺度不精細等缺陷與不足。所以，利用現(xiàn)代3S技術將傳統(tǒng)的方法加以改進成為解決上述問題的關鍵。隨著以掌上電腦(PDA)為代表的移動式計算系統(tǒng)的日益普及，以便攜式PDA等手持設備為基本的硬件平臺，利用無線通訊和嵌入技術，在移動設備上嵌入優(yōu)化的GIS應用程序、地理信息數(shù)據(jù)庫及專題數(shù)據(jù)庫信息，可以實現(xiàn)移動GIS[1]。因此，開發(fā)具有一定精度、體積小、價格適中、界面友好的PDA產(chǎn)品，成為土地利用變更調查的發(fā)展趨勢。

1 系統(tǒng)總體設計和功能設計

1.1 系統(tǒng)總體設計

土地利用調查與變更技術路線是：在Window Mobile系統(tǒng)的PDA上，通過無線網(wǎng)絡訪問網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，將預調查更新的基期土地利用現(xiàn)狀圖下載到本地PDA上，再通過現(xiàn)場調查與其進行對比，對已變更地塊進行更新。通過GPS采集節(jié)點坐標，實時地對增加或修改的地塊進行編輯，實現(xiàn)坐標定位數(shù)據(jù)及土地屬性數(shù)據(jù)的實時采集、編輯和后處理。再通過無線網(wǎng)絡，將已確認的更改信息發(fā)送到服務器端數(shù)據(jù)庫，以達到土地利用調查實時、高效的目的。

2.2 系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)的主要功能應包括：1)數(shù)據(jù)讀寫模塊包括數(shù)據(jù)文件的打開、變更圖層、存儲等；2)圖層操作模塊包括地圖的放大、縮小、漫游、選擇地物等；3)圖層管理模塊包括對當前預編輯圖層的選擇等；4)圖層編輯模塊包括點編輯、線編輯、面編輯、文本編輯、刪除對象、手動繪制、插入節(jié)點、移動節(jié)點、刪除節(jié)點等；5)數(shù)據(jù)傳輸模塊主要是數(shù)據(jù)同步功能。

圖1 系統(tǒng)初始界面

圖2 繪制地物的節(jié)點

圖3 屬性錄入、查詢和修改

2 系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)的開發(fā)是在PC環(huán)境下，采用ESRI公司的嵌入式開發(fā)平臺ArcGIS 9.3中的ArcGIS Mobile類庫與Microsoft Visual C# 2008開發(fā)工具進行集成開發(fā)。由于Microsoft Visual C# 2008中提供了虛擬仿真器，可以方便地進行PDA測試。

2.2 主要功能的實現(xiàn)

1 ) 申請預調查的地圖服務功能[2]

以土地利用調查員的身份登錄到移動端，向服務器提交申請，申請預調查的土地利用現(xiàn)狀圖，為下一步的土地利用調查與更新做準備。

2 ) 基本視圖瀏覽、查看功能[3]

實現(xiàn)了GIS軟件的基本功能，如放大、縮小、平移等操作。通過調用MapAction類庫實現(xiàn)，其主要代碼段如下：

放大：map1.CurrentMapAction = zoomInMapAction1;

縮小：map1.CurrentMapAction = zoomOutMapAction1;

平移：map1.CurrentMapAction = panMapAction1;

原始大小：map1.SetExtent(m_ initialExtent);

顯 示 全 圖 ： ma p1.SetExtent(mobileService1.GetExtent())。

3 ) 圖層管理功能

圖層是GIS數(shù)據(jù)組織和管理的基本單位，對空間數(shù)據(jù)進行分層是GIS對數(shù)據(jù)管理的重要內容。本系統(tǒng)中通過TreeView控件顯示圖層，然后再對預編輯圖層進行選擇。本實驗將TreeView命名為layersTrVw，主要實現(xiàn)代碼段為layersTrVw.BringToFront()，通過layersTrVw_AfterCheck事件，對圖層選擇進行控制。

4 ) 交互編輯

能否和計算機交互是評價GIS系統(tǒng)的重要指標[4]。本系統(tǒng)的交互功能主要包括地物的增刪、地物屬性及節(jié)點屬性的修改，節(jié)點的插入、移動、刪除等。節(jié)點操作的主要事件代碼如下。

插入節(jié)點：private void insertVertexMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

移動節(jié)點：private void moveVertexMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

刪除節(jié)點：private void deleteVertexMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

地物的刪除：private void deleteFeatureMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

地物屬性的查詢和修改：private void menuItemAttribute_Click(object sender，EventArgs e)。

3 系統(tǒng)的應用

將本系統(tǒng)命名為LandmapDataRenovate，進入系統(tǒng)的初始頁面(如圖1)，點擊進入系統(tǒng)，通過用戶名和密碼驗證，給用戶賦予權限。再從網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中加載土地利用現(xiàn)狀圖，本實驗加載遼寧省遼陽市的土地利用現(xiàn)狀圖。將地圖顯示在主窗口中，通過工具菜單的放大、縮小、平移等選項對土地利用現(xiàn)狀圖進行瀏覽。經(jīng)過外業(yè)的調查與對比，根據(jù)土地利用變化情況，對土地利用現(xiàn)狀圖進行更新。

土地利用調查與變更主要是對圖斑的變更。圖斑變更是系統(tǒng)的核心模塊，對圖斑的變更包括圖斑位置信息和屬性信息的變更。圖斑位置信息變更可分為自動變更和手動變更，均是通過GPS信號與接收模塊和用戶所設定的參數(shù)信息來完成的(如圖2)。屬性信息變更包括目標識別碼、地類代碼、地類名稱、權屬性質、村鎮(zhèn)名稱、所在圖幅等的變更(如圖3)。

4 結語

本文研究了基于PDA的土地利用變更調查系統(tǒng)的設計與應用方法，采用遼陽市土地利用數(shù)據(jù)，對LandMapDataRenovate系統(tǒng)進行了測試，結果表明該系統(tǒng)基本能夠滿足土地利用變更調查的工作，初步解決了傳統(tǒng)方法工作量繁重、成本高的問題，能快速、及時、準確地提供現(xiàn)勢性數(shù)據(jù)，提高了工作效率，對國土資源管理的全面信息化有一定的意義。但在數(shù)據(jù)管理方面還存在問題，這些問題也是下一步研究的重點。

[1]楊貴軍.單一時相遙感數(shù)據(jù)土地利用與覆蓋變化自動檢測方法[J].遙感學報，2005，9(3):294-299.

[2]劉燁，季石磊等.C#編程及應用程序開發(fā)教程(第二版)[M].北京：清華大學出版社，2008.

[3]湯國安，楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程[M].北京：科學教育出版社，2007.

[4]陳述彭，魯學軍，周成虎.地理信息系統(tǒng)導論[M].北京：科學出版社，2008.

Study on data acquisition system of land use survey and chang

Xia Qing, Zhang Zhenxin
China university of mining and technology(Beijing) College of Geoscience and Surveying Engineering , Beijing 100083

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.049

夏清（1987-），性別：女，碩士研究生，研究領域：攝影測量與遙感；

張振鑫（1986-），性別：男，碩士研究生，研究領域：測量數(shù)據(jù)處理與應用。