基于ArcGIS的縣級農村土地調查數據庫建設技術分析

唐秀華

（重慶地礦測繪院 重慶市渝中區 400012）

基于ArcGIS的縣級農村土地調查數據庫建設技術分析

唐秀華

（重慶地礦測繪院 重慶市渝中區 400012）

本文介紹了幾種主要土地調查軟件的功能特點，并選擇其中的ArcGIS作為軟件平臺，對縣級農村土地調查數據庫建設的流程進行了修正，論述了數據庫建設過程中的一些關鍵技術。最后闡述了基于ArcGIS的縣級農村土地調查數據庫的優點，并對其應用前景進行展望。

ArcGIS；農村土地調查；土地利用；數據庫

1 引言

農村土地調查數據庫是第二次全國土地調查的一大成果，可以說是今后我們進行農村土地規劃、利用以及開展耕地保護等工作的重要依據。當前，我國縣級土地利用數據庫建設還是比較成熟的，一部分同行在這方面做了大量有價值的研究，且這些研究都具有一些共同特點，即：確保土地利用數據庫能夠提供常規的一體化的地圖編輯、管理、查詢功能，以及提供無縫的圖庫管理功能和較為便捷的二次開發環境等功能。但是，對于大型數據庫的運行與管理、海量地理數據空間分析、地圖個性符號庫的設計、多用戶分布式數據管理和共享、高效的質量控制、元數據查詢等功能方面還存在一定的不足。這些不足之處一定程度上制約了縣級農村土地調查數據庫建設的正常開展。文章針對這些問題進行了分析探討。

2 建庫軟件平臺和建庫流程

2.1 建庫軟件平臺

當前主流遙感專業軟件為Erdas，但它在數據兼容方面遠遠無法跟ArcGIS比。而且，基于ArcGIS建設縣級農村土地調查數據庫還有以下幾個優點：①具有非常強大的空數據引擎（SDE）。SDE的具有可實現大型數據庫多用戶共享，快速響應等技術功能，完全可以滿足數據庫不斷增長的多用戶分布式數據的管理以及數據共享應用需求；②它的空間分析功能非常強大。在縣級農村土地調查數據庫建設中，通常會要求軟件平臺應該具備空間數據關系的建立功能，以及將數據進行疊加功能，還有對裁剪和緩沖區進行分析的功能，還要具備區域數據的合并、分割等分析功能。除了這些功能，ArcGIS還可以實現土方量計算、空間差值、生成DEM等繁雜的分析功能；③還可以提供一體化的地圖繪制、顯示、編輯和輸出等程序的集成環境；④ArcGIS能夠建立其自身可支持的數據類型的元數據，也能夠建立用戶自定義數據的元數據[1]。有了以上這些功能，才能更好地為縣級農村土地調查數據庫提供非常便捷的元數據查詢環境。

2.2 建庫流程

合理、科學的建庫流程可以大大的提高數據庫建設效率，從而達到事半功倍的效果[2]。

傳統的數據庫建設流程通常是這樣的：

資料準備→分層矢量化→建立起拓撲關系→屬性輸入→成果輸出→數據檢查→數據入庫→系統調試→完成數據庫建設。

而現在的農村土地調查數據庫的建設流程有所不同。首先，在基礎數據源方面，圖形數據采集方法方面以及成果輸出、數據庫子系統構成方面跟傳統土地利用數據庫存在很大的差別。圖1依據ArcGIS的自身特點和縣級農村土地調查數據庫相關技術規程，通過修正得出了新的縣級農村土地調查數據庫的建庫流程。主要修正了以下幾個方面：①基礎數據來源方面。原來的土地利用數據庫中的基礎數據源大多采用的是土地調查或者土地調查的更新成果底圖，而修正的建庫流程的基礎數據源采用的是數字正射遙感影像，這就有利于提高數據的現勢性以及準確性；②圖形數據的采集方法方面的修正。原土地利用數據庫的圖形數據采集方法是在標準分幅外業調查的底圖上直接掃描并矢量化；而本流程的圖形數據采集來源是具有較強現勢性的航空遙感影像；③成果輸出方面的修正。成果輸出包括表格成果以及地圖成果，同時還可提供基本農田的有關數據的輸出，有利于為今后對農田的監控和保護提供可靠依據；④對于數據子系統構成方面的修正。縣級農村土地調查數據庫包括了主體數據庫，還包括要把矢量數據元數據、DOM元數據、DEM元數據跟其他相關元數據的元數據庫以及DOM數據、DEM數據和其他相關數據統一入庫。使最終達到土地利用數據庫、影像數據庫、權屬數據庫和基本農田數據庫“四庫合一”的目標。

圖1 縣級農村土地調查數據庫建設修正流程圖

3 基于ArcGIS的縣級農村土地調查數據庫建設關鍵技術

3.1 屬性數據輸入技術

ArcGIS它是由一套共享GIS組件而組成的通用組件庫來實現的，這些組件被稱為Arcobjects（簡稱AO）。AO組件包含大量的可編程組件，涉及面極廣，從而集成了很全面的GIS功能。與此同時，它也是一個開放的體系，用戶可用COM組件擴展機制來編寫自定義的Ar2cObjects組件，從而實現特定要求的GIS功能[3]。在縣級農村土地調查數據庫建設的這個過程中，要盡量充分運用ArcObjects組件的各種功能，可以盡可能的在數據庫建設的某些關鍵步驟方面提高建設效率。

3.2 點狀符號庫的制作方式

地圖符號庫也就是多種地圖符號的集合。地圖符號庫具有相應的管理功能，且能夠對不同類型的地類符號、注記類型以及色彩方案和坐標系統等進行統一的管理[2]。地圖符號庫包括了點狀、線狀和面狀符號庫。所謂點狀符號，它是指不依正常比例尺表示的小面積地物或者點狀地物的符號，這種圖形比較固定；所謂線狀符號，它是指在地圖上地物長度依正常比例尺表示而寬度不依正常比例尺表示的符號；所謂面狀符號，它是指在二維圖上無論沿哪個方向都嚴格依正常比例尺表示的符號。按全國土地調查中土地利用現狀的分類標準，一共包括了8個一級地類和41個二級地類。因此對地圖符號尤其是點狀符號制作要求顯得更為嚴謹。傳統的點狀符號庫制作方法是在ArcMap的符號設計系統StyleManager中新建一符號庫，并視其用途情況給符號庫命名。然而此法存在智能化程度不高的缺點，不便與其他商業軟件進行符號共享。因此，在建設縣級農村土地調查數據庫的時候，可以先用造字軟件設計出一套規范的土地利用分類符號體系，再將其存儲為一個.ttf字體的文件安裝到相應的計算機上。當地圖輸出的時候，就可以任意的去相應程序配置所需點狀符號庫了。

3.3 檢查機制

科學又合理的數據檢查機制對保證整個數據庫建設的質量以及提高其應用前景起著關鍵性的作用。一般可采取以下幾種檢查方法：

3.3.1 傳統方法

傳統的檢查方法通常用到圖形檢查方法和屬性檢查方法等。圖形檢查法即目視方法、，將透明圖與原圖疊加進行比較的方法；屬性檢查法即逐一對各個數據進行檢查的方法。

3.3.2 元數據檢查方法

我們都知道，元數據中包含了大量的有關數據信息，因此，通過對元數據跟蹤，可以很明確的了解到數據的質量狀況以及是否發生變化等問題。

3.3.3 地理相關法

通過分析空間數據中的各個地理特征要素之間的相關性，結合得出的相關性來分析相應數據的質量狀況（比如：山區河流的位置應該位于微地形的最底點等）。如圖2，將兩種相關地理要素地形圖與河流進行疊加，再檢查對比圖中的兩條河流，從而發現其中一條河流是流在山脊上，而另一條河流的流向卻是自山腳往山頂而流，這很明顯違背了常識。因此可以判斷出此數據存在嚴重的誤差。

圖2 地理相關法檢查示意圖

4 結束語

綜上所述，縣級農村土地調查數據庫與傳統縣級土地利用數據庫在基礎數據源、圖形數據采集、成果輸出、數據庫子系統構成這些方面存在很大的差別。通過依據農村土地調查數據庫建設規程和ArcGIS的功能特點修正的縣級農村土地調查數據庫建設流程，并在ArcObjects擴展組件運用、點狀符號庫設計、數據庫質量控制等關鍵技術上起到了積極的作用。結果表明，基于ArcGIS的縣級農村土地調查數據庫具有便利的二次開發環境作用，地圖成果輸出具有特色且不失美觀，還具有強大的空間數據分析能力，使元數據查詢更為便捷，土地利用數據的運行量更大，更便于管理及多用戶使用，具有嚴格的質量控制體系等諸多優點。能充分滿足今后農村土地管理、利用、規劃及基本農田保護的需求。

[1]安榮.ArcGIS8Desktop地理信息系統應用指南[M].北京：清華大學出版社，2005：1.

[2]程朋根，龔健雅，等.GIS中地圖符號設計系統的設計與實現[J].中國圖象圖形學報，2000（12）.

[3]廖凌松，黃杏元.基于ArcInfo的開放式組件GIS的開發探討[J].計算機應用研究，2002.

P208

A

1004-7344（2016）10-0174-02

2016-3-18

唐秀華（1985-），女，助理工程師，大學本科，主要從事數字化中心內業建庫等工作。