基于ArcGIS的鄉(xiāng)級土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)建庫研究

王沈佳 陳 婧

一、引言

隨著土地資源管理不斷地科學(xué)化、信息化，其技術(shù)思路逐漸由“以圖管地”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詭旃艿亍保瑥亩M(jìn)一步實(shí)現(xiàn)土地資源管理的規(guī)范化。同時(shí)，國土資源“一張圖”建設(shè)也要求建立包括各級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)在內(nèi)的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫。在土地管理過程中，為整合資源，改變信息孤島狀態(tài)，國土信息化必然以數(shù)據(jù)中心建設(shè)為核心。信息是一種重要的資源，只有全面掌握，才能提升管理效能，這也要求建立國土資源管理數(shù)據(jù)庫。而數(shù)據(jù)庫的建立又是保證圖數(shù)一致的基本條件，這也從另一層面規(guī)范了土地資源的管理。

二、土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)

(一)規(guī)劃數(shù)據(jù)建庫的技術(shù)要求

1.成果匯交標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)規(guī)劃數(shù)據(jù)建庫的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，成果匯交的標(biāo)準(zhǔn)主要在數(shù)據(jù)內(nèi)容格式、組織單元和數(shù)據(jù)文件組織結(jié)構(gòu)等幾個(gè)方面。

(1)數(shù)據(jù)內(nèi)容格式。規(guī)劃數(shù)據(jù)建庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫成果和說明兩部分。數(shù)據(jù)庫成果主要有空間數(shù)據(jù)(如矢量數(shù)據(jù)和柵格圖)、非空間數(shù)據(jù)(如規(guī)劃文檔和表格)以及元數(shù)據(jù);說明主要有數(shù)據(jù)庫有關(guān)情況說明、規(guī)劃數(shù)據(jù)庫成果報(bào)送清單、規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查結(jié)果記錄等。各種數(shù)據(jù)內(nèi)容的格式要求如表1所示。

?

(2)組織單元。鄉(xiāng)(鎮(zhèn))規(guī)劃數(shù)據(jù)庫成果以縣級行政轄區(qū)為組織單元，數(shù)據(jù)必須進(jìn)行行政區(qū)拼接，無拓?fù)溴e(cuò)誤。中心城區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫與市域(或縣域)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫一并匯交。

(3)數(shù)據(jù)文件組織結(jié)構(gòu)。在國土資源部關(guān)于加快推進(jìn)土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)的通知(國土資發(fā)[2011]3號)的附件《土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫成果匯交要求》中明確規(guī)定，報(bào)送的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫成果以文件夾的形式組織。

2.數(shù)據(jù)庫的分層

在國土部發(fā)布的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)(TD/T 1028－2010)中明確規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的圖層有:境界及行政區(qū)、地貌、地理注記、規(guī)劃基礎(chǔ)信息、基期現(xiàn)狀、目標(biāo)年規(guī)劃和規(guī)劃柵格圖等七類。其中的圖層分為必選和可選兩種，通常必選圖層可滿足規(guī)劃成果數(shù)據(jù)庫提交的需要，具體見表2:

?

(二)規(guī)劃數(shù)據(jù)建庫的技術(shù)路線

鄉(xiāng)級規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)，是將縣級第二次土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)庫作為基期數(shù)據(jù)，進(jìn)行規(guī)劃編制，在進(jìn)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)時(shí)，可以有兩種數(shù)據(jù)庫建設(shè)模式以供選擇:

(1)分鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建立，再將其合并，進(jìn)行接邊匯總成縣級規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，可以同時(shí)組織人員進(jìn)行，但是存在接邊工作;

(2)以整個(gè)縣級區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，建立一個(gè)整體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，其中分別導(dǎo)入各鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃數(shù)據(jù)，再通過行政界限進(jìn)行切割成各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫。

本文探究利用ArcGIS進(jìn)行鄉(xiāng)級土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)的方法，在此就按分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的技術(shù)路線進(jìn)行建庫。

三、基于ArcGIS的鄉(xiāng)級規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)

(一)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫主要包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩類數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)以各種基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)為主，屬性數(shù)據(jù)則包括詳查成果中的地理空間要素的屬性及變更數(shù)據(jù)等。建立土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，就需要對基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在《鄉(xiāng) (鎮(zhèn))級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn) (TD/T 1028－2010)》中規(guī)定，數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)地理信息要素、土地信息要素中的土地利用規(guī)劃要素等，各要素依次按大類、小類、一級類、二級類、三級類、四級類劃分，并對應(yīng)以十位數(shù)字進(jìn)行編碼。在數(shù)據(jù)庫中，空間要素采用分層的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有境界與行政區(qū)、地貌、地理注記、規(guī)劃基礎(chǔ)信息、基期現(xiàn)狀、目標(biāo)年規(guī)劃、規(guī)劃柵格圖7類圖層(詳見上文2.3)，每個(gè)圖層屬性表結(jié)構(gòu)定義也在建庫標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)格規(guī)定。

(二)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建立

借助ArcGIS 9X的ArcCatalog建立數(shù)據(jù)庫可采用新建地理數(shù)據(jù)庫和移植已存在的數(shù)據(jù)到地理數(shù)據(jù)庫兩種方法，選擇何種方法主要取決于數(shù)據(jù)源和是否在地理數(shù)據(jù)庫中存放定制對象。

國土部在下發(fā)建庫數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查軟件的同時(shí)，也提供了SHP交換格式模板。考慮新建規(guī)劃要素集工作量龐大，耗時(shí)耗力較多，本文研究時(shí)選取移植已存在的數(shù)據(jù)到地理數(shù)據(jù)庫的方法，將模板中的要素圖層移植至左里鎮(zhèn)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)中。在ArcCatalog中具體操作流程為:

1.建立數(shù)據(jù)庫 (Geodatabase)。個(gè)人數(shù)據(jù)庫 (Personal Geodatabase)和文件數(shù)據(jù)庫(File Geodatabase)均可。鑒于個(gè)人數(shù)據(jù)庫和文件數(shù)據(jù)庫存放數(shù)據(jù)形式的不同，本文研究選取文件數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建設(shè);

2.新建要素類(Feature Dataset)。要素類從形式上等同于圖層類，左里鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫主要設(shè)置了地理注記、基期現(xiàn)狀、境界與行政區(qū)、目標(biāo)年規(guī)劃和規(guī)劃柵格圖等要素類。按要求，新建要素類的參數(shù)設(shè)置如下:

地理坐標(biāo)系——西安1980;

垂直坐標(biāo)系——黃海1985;

容差均設(shè)0.0001

3.新建要素集(Feature class)。要素集即空間要素圖層，按照建庫標(biāo)準(zhǔn)的要求，新建要素集要對圖層中的每個(gè)字段嚴(yán)格進(jìn)行定義。由于本文研究選取移植已存在的數(shù)據(jù)到地理數(shù)據(jù)庫的方法進(jìn)行建庫，所以其各圖層的字段均為標(biāo)準(zhǔn)格式，不必逐一進(jìn)行定義。

(三)規(guī)劃數(shù)據(jù)入庫

規(guī)劃數(shù)據(jù)入庫即向已建好的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中加載數(shù)據(jù)，是建庫的核心。地理數(shù)據(jù)庫中支持Shapefile、Coverage等格式的數(shù)據(jù)。

由于在實(shí)際操作中，往往會(huì)存在規(guī)劃圖層字段名不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，因此會(huì)出現(xiàn)規(guī)劃圖層字段定義和數(shù)據(jù)庫圖層字段定義不一致的情況，所以在載入規(guī)劃數(shù)據(jù)時(shí)，要對字段逐一進(jìn)行匹配。加載完成后，可在ArcCatalog中進(jìn)行預(yù)覽。

(四)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系處理

由于土地規(guī)劃數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)存在一定的拓?fù)潢P(guān)系，因此對數(shù)據(jù)庫加載數(shù)據(jù)后，要進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系檢查。一般而言，拓?fù)涮幚淼年P(guān)系要求有:

1.面不能重疊或有縫隙;

2.零星地物不能落在圖斑邊界線上;

3.線狀地物不能跨越圖斑等等。

在數(shù)據(jù)庫的每個(gè)圖層文件，以及多個(gè)圖層文件之間的數(shù)據(jù)都有不同的拓?fù)潢P(guān)系，因此定義拓?fù)湟?guī)則時(shí)要具體因情況而異。

定義好拓?fù)湟?guī)則后，就可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行拓?fù)錂z查。對檢查出來的拓?fù)溴e(cuò)誤，根據(jù)具體情況進(jìn)行修改。

(五)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)

完成對數(shù)據(jù)庫的拓?fù)錂z查和拓?fù)溴e(cuò)誤修改后，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。至此，即可完成對土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)的建庫。利用土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查軟件對此數(shù)據(jù)庫進(jìn)行治療檢查，即可得知建好的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫合格與否。

四、鄉(xiāng)級規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查

建庫數(shù)據(jù)質(zhì)量統(tǒng)一用國土部下發(fā)的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查軟件對匯交的數(shù)據(jù)自行進(jìn)行檢查，并輸出規(guī)劃成果數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查報(bào)告和檢查錯(cuò)誤記錄。一般情況下，檢查結(jié)論為“合格”時(shí)可匯交數(shù)據(jù)。上級部門復(fù)核數(shù)據(jù)為不合格或認(rèn)為標(biāo)注例外的原因不合理，將返回修改意見，重新匯交數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)合格。

建庫數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查分為自動(dòng)檢查和交互檢查兩部分。自動(dòng)檢查對質(zhì)檢細(xì)則的檢查方式為“自動(dòng)”的內(nèi)容進(jìn)行檢查，一般主要針對數(shù)據(jù)的格式、是否符合數(shù)據(jù)庫相關(guān)要求。交互檢查對質(zhì)檢細(xì)則的檢查方式為“人機(jī)交互”的內(nèi)容進(jìn)行檢查，并人工給出檢查結(jié)論，一般針對上下銜接、圖數(shù)銜接進(jìn)行檢查。

本文研究時(shí)對左里鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建庫數(shù)據(jù)嚴(yán)格進(jìn)行了自動(dòng)檢查和交互檢查兩部分的檢查，結(jié)果是:因空間數(shù)據(jù)拓?fù)溴e(cuò)誤扣除2.8分，因數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不規(guī)范扣除4分，因元數(shù)據(jù)二級錯(cuò)誤扣除1分，總計(jì)扣除7.8分，數(shù)據(jù)質(zhì)量合格。

在以上幾方面導(dǎo)致扣分的主要原因中，拓?fù)溴e(cuò)誤及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的扣分可在建庫操作過程中有效減少。在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系檢查時(shí)，盡可能詳細(xì)地定義拓?fù)湟?guī)則，全面檢查拓?fù)溴e(cuò)誤，并及時(shí)處理這些拓?fù)溴e(cuò)誤。而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)格按照建庫標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定進(jìn)行定義即可避免因數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不規(guī)范導(dǎo)致的扣分。

五、結(jié)論

土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，是進(jìn)一步發(fā)揮好土地利用規(guī)劃管控作用的根本要求，是積極推進(jìn)依法行政和政務(wù)公開、切實(shí)提高土地管理效率和水平的客觀需要。土地利用規(guī)劃的信息化設(shè)計(jì)與管理必須基于一個(gè)明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，形成規(guī)劃修編圖件成果及規(guī)劃編制相關(guān)統(tǒng)計(jì)表格。規(guī)劃指標(biāo)及規(guī)劃文本作為規(guī)劃實(shí)施年度計(jì)劃指標(biāo)的核減依據(jù)。規(guī)劃成果數(shù)據(jù)(圖件及表格)作為規(guī)劃實(shí)施建設(shè)用地控制指標(biāo)的核減依據(jù)，從而為下一輪更加科學(xué)地進(jìn)行規(guī)劃編制提供參考。

在江西省內(nèi)，目前采用較多的規(guī)劃修編與建庫軟件平臺為MapGIS土地利用規(guī)劃修編系統(tǒng)。但由于土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查軟件以ArcEngine 9.3 Runtime為開發(fā)平臺，所以建庫時(shí)需要對規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，而不同軟件間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換常常產(chǎn)生一些拓?fù)溴e(cuò)誤及其他問題。利用ArcGIS的Geodatabase進(jìn)行規(guī)劃數(shù)據(jù)建庫可以有效消除不同軟件平臺間的數(shù)據(jù)兼容問題，減少因數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的拓?fù)溴e(cuò)誤，提高規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)的合格率，加快規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。另外，使用Geodatabase模型建庫能更加直接地體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中對象與對象間的關(guān)系，更有利于數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)清晰，不但有效降低了建庫的復(fù)雜性，而且能夠保證數(shù)據(jù)間相互關(guān)系的正確性。Geodatabase數(shù)據(jù)模型是建立在DBMS之上的統(tǒng)一的、智能的空間數(shù)據(jù)庫，其具有一般空間數(shù)據(jù)庫所不具有的特點(diǎn)與功能。

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