土地利用監測空間數據處理措施分析

徐開宇

摘 要：為提高土地資源利用效率，需要定期進行土地利用監測，來掌握不同地區土地利用狀況動態信息，其中最重要的是要提高監測數據的更新效果，通過數據的對比分析，來制定下一步的實施方案。以提高土地利用監測數據的利用效率為目的，重點做好數據庫設計，對土地利用變化信息進行總結分析，降低各項因素的影響。文章結合土地利用監測技術特點，對空間數據處理措施進行了簡要分析。

關鍵詞：土地利用監測；空間數據；數據庫

社會發展速度不斷加快，導致土地資源間的矛盾逐漸增大，且土地資源為不可再生資源，空間位置具有穩定性，為提高其利用效率，需要隨著居住環境的調整來編制利用方案。土地利用監測技術主要就是通過定期或不定期的監測與測定，來掌握不同地區土地資源利用動態信息，及時更新土地利用數據，通過新舊數據的對比，來對資源利用方案進行適當的調整，這對進行農作物產量預測、自然災害防治以及土地利用等具有重要意義。

1 土地利用監測目的分析

土地資源為開展一切經濟發展活動的基礎資源，現在城鎮化程度不斷加重，人口移動逐漸趨向集中化，使得城鎮建設用地與非建設用地間矛盾不斷增大，同時也促進了土地利用方式與類型的轉變和更新。以提高土地資源利用效率為目的，需要在原有監測方法基礎上進行技術優化，定期或不定期對各區域各類型土地資源利用信息進行監測，通過新舊信息的對比，來掌握監測區域內土地資源利用狀態的變化。其中，土地利用監測在現在土地資源管理上已經得到了廣泛的應用，除了能夠更準確的掌握資源利用信息外，還可以進行農作物產量預測以及自然災害防治等，具有較高的利用效率[1]。但是想要完全實現其所具有的作用，就必須要做好數據庫設計與管理，提高空間數據利用效率，將其作為土地資源管理工作實施的依據，提高資源規劃效率，提高農田耕地保護效率，減少違法違規利用土地情況的發生。

2 土地利用監測系統空間數據分析

2.1 數據提取技術

提取土地利用監測空間變化信息，即非建設用地向建設用地變化的信息，為提高信息提取效果，需要重點做好提取技術的研究。信息提取所有傳統技術主要以遙感影像自動分類特征為依據，通過對影像的處理，來獲得相應的變化信息。此種技術在實際應用中，會受到時間分辨率、光譜分辨率以及空間分辨率等因素影響，提取后信息準確性與真實性較低[2]。為實現有效提取信息，需要建立統一、規范的圖斑提取原則，即：

第一，前后時相正射遙感影像疊加對比，將數據庫中類別屬性為建設用地外所有變化信息提取為新建設用地圖斑。第二，一般情況下同一數據源影像并不能對整個檢測區域進行完整覆蓋，想要完成全部監測任務，需要設置多種數據源，且為降低碎圖斑量，提高數據庫設計與應用效率，需要對監測圖斑大小做好控制。第三，以監測區域內前后時期不同階段內，疑似新增建設用地圖斑進行信息提取，需要以調查核實或者數據庫內資源為依據，來確定變更圖斑最后的實際用地類型。第四，對所有用地類型圖斑進行編號，按照從上到下、從左到右的順序進行阿拉伯數字編號，且對業外調查增補的圖斑，應以“B1”為起始編號，并以Y坐標降序方式排列[3]。

2.2 數據庫更新

2.2.1 土地調查數據庫。以提高土地利用監測數據利用效果為目的，全面呈現動態信息的優勢，需要及時對土地調查數據庫進行更新。土地調查數據庫將正射影像圖作為基礎，結合業外核查成果，通過采集土地利用、土地權屬以及基本農田劃定數據，利用統一技術建立的專題數據庫。其中，基礎地理數據包括境界與政區、定位基礎、地貌等；土地利用數據包括類圖斑、地類界線、線狀地物、零星地物等；土地權屬包括界址線、宗地、界址點等矢量數據；基本農田數據包括基本農田保護塊、圖斑等[4]。

2.2.2 數據庫更新。數據庫更新可以分為業外調查、數據庫更新、數據檢查以及數據包更新四個階段。更新技術主要包括數據庫變更前準備、土地利用現狀變更、輸出增量數據、數據庫質量檢查等，整個過程需要嚴格按照專業規范來進行，做好各項技術的控制，避免出現質量問題。其中，準備工作包括軟件準備與數據準備，常用的更新軟件有Mapgis K9、農村土地調查管理系統以及現狀變更與數據庫質量檢查等，其中農村土地調查管理系統能夠實現數據查詢、數據變更、數據可視化以及數據管理，將其應用到屬性與圖形變更上具有更大的優勢。

3 土地利用監測信息分析與交互系統研究

3.1 需求分析

系統設計前需要進行需求分析，將其作為各模塊功能設計的依據，同時確定系統用戶數量，最大程度上來滿足各項基本需求。第一，用戶需求。土地利用監測信息包括類型土地動態信息、耕地總量動態平衡信息以及基本農田保護區信息等，系統功能設計包括信息在線發布、瀏覽、查詢以及各項基本操作。如能夠瀏覽監測區域基礎地理空間數據，根據需要進行地圖的縮放、平移等處理。還可以建立地圖書簽，并保存瀏覽狀態，以及通過坐標來查詢所需信息。第二，系統可行性。主要包括技術可行性、應用可行性以及運行可行性三部分，保證系統開發完成后能夠順利應用到實際工作中，支持動態監測數據的在線瀏覽、數據查詢以及巡查軌跡查詢等，降低空間因素以及技術軟件的限制，提高土地利用監測數據的共享性。

3.2 設計目標

土地利用監測數據分析與交互系統的設計，可以利用Flex技術來實現，即通過Adobe Builder平臺配置ArcGIS API forFlex與Flex Viewer，構建Web GIS系統開發環境。其中，服務端平臺為ArcGIS Server 10.0作為服務端平臺，且利用SQlite軟件管理數據庫，以滿足實際操作功能需求為目的，完成系統的開發設計。要求能夠發布基礎空間地理數據，可以利用名稱、緩沖區、空間等因素來確定違法違規地圖斑，并制成專題地圖。同時也可以正常顯示巡查車輛與人員的實時位置，可以進行瀏覽、查詢、放大、縮小等基礎功能操作。

3.3 系統功能

3.3.1 空間量算。測量內容主要包括線路長度，分為地圖任意兩點間多點間線路長度，以及封閉多邊形面周長與面積等。其中，在進行線路長度測量時，可以根據實際需求選擇而線段或者折線方式，最終得到的數值為第一點到最后一點的總長度，單位為km、m。而面積與周長的測量，應選擇繪制多邊形或者面的形式來完成，單位為m2、km2。

3.3.2 地圖查詢。主要目的是完成對監測區域內常見信息的查詢，如名稱、緩沖、空間等。例如已知某點經緯度，街道等詳細信息不知，便可以通過向系統輸入經緯度來進行位置查詢。或者是選擇一個空間區域來對其所有地理信息進行查詢，通過前后監測數據的對比，來掌握該地區土地類型變動方向。

3.3.3 專題地圖。系統還具備專題地圖查詢功能，如以某一地點為例，通過此點專題地圖便可以查詢到所有地理信息，并在一定范圍內查詢與其相類似的地區，且所選所放比例不同，對各相似區域的顯示方法存在一定差異。

4 結束語

土地利用監測是提高土地資源利用率與管理效果的重要技術支持，能夠通過對地區土地類型監測動態信息的對比分析，來為下一階段土地開發利用方案的制定提供依據。

參考文獻

[1]雷坤平.基于3S技術的土地利用監測與現狀變更研究[D].西南交通大學，2014.

[2]張婷婷.黃河三角洲土地鹽漬化格局的遙感監測及鹽漬化過程的空間分析與評價[D].復旦大學，2011.

[3]李璇瓊.基于RS和GIS的土地利用變化動態監測研究[D].成都理工大學，2010.

[4]賈培哲.基于WebGIS的土地利用動態監測信息的分析與交互系統研究[D].昆明理工大學，2013.