多尺度土地調查縮編數據更新技術探討與應用

秦曉莉，黃錦鳳

（湖南省國土資源規劃院，湖南 長沙 410007）

多尺度土地調查縮編數據更新技術探討與應用

秦曉莉*，黃錦鳳

（湖南省國土資源規劃院，湖南 長沙 410007）

本文基于縣級、市級、省級、國家級系列比例尺二次調查縮編成果縮編更新工程，對利用大比例尺土地調查變化數據更新小比例尺土地調查縮編成果的縮編更新模式、工作流程與技術方法進行了分析與探討，對于難以由計算機決策和操作的工作由人機交互完成，從而提高工作效率，保證縮編數據質量。

土地利用圖；地圖綜合；地圖更新

隨著土地利用現狀數據各地類的不斷變化，已有的二次調查各級縮編數據現勢性已不能滿足應用需求。基于此，國土資源部決定對各級土地調查縮編數據成果進行更新。本文基于縣級、市級、省級、國家級系列比例尺二次調查縮編成果縮編更新工程，對利用大比例尺土地調查變化數據更新小比例尺土地調查縮編成果的縮編更新模式、工作流程與技術方法進行了分析與探討，并在生產中得到了初步應用。

1　縮編更新模式選擇

縮編更新是用新的大比例尺變化數據更新舊的小比例尺數據，是小比例尺地圖數據更新的主要手段之一，在我國各級比例尺基礎地理數據更新中應用廣泛。常見的縮編更新模式有：直接替代縮編更新、直接縮編疊加更新、增量縮編更新、新舊數據疊加更新［2］，如圖1所示。

（1）直接縮編替代更新是對新的大比例尺數據進行縮編，其結果直接作為新的小比例尺數據，而舊的小比例尺數據被刪除或以歷史數據存在。該模式本質上是縮編與替代，與舊的小比例尺數據無關。

（2）直接縮編疊加更新是縮編新的大比例尺數據，將結果與舊的小比例尺數據疊加分析，得到更新信息來完成小比例尺數據的更新。該模式分為3個過程：縮編、提取更新信息及更新協調。

（3）增量縮編更新是對大比例尺的新舊數據進行疊加分析，得到變化信息，或稱為增量信息，然后縮編增量信息來更新舊的小比例尺數據。該模式前提是已經建立多比例尺數據庫，不僅相同實體間關聯，而且數據的時態應一致。其處理過程為：提取增量信息、縮編及更新協調。

（4）新舊數據疊加縮編更新是對大小比例尺的新舊數據疊加分析，獲得更新信息，進而對小比例尺數據進行更新協調。該模式中的縮編操作在提取更新信息時，針對整個大比例尺數據，而在數據協調時針對更新信息。

基于以上分析及當前我國已經建立了2010～2014年度縣級1∶1萬增量更新數據庫及二次調查多級比例尺縮編數據庫成果的情況，本文選擇增量縮編更新方法逐級更新二次調查縣級、市省級、國家級系列比例尺縮編數據成果。

2　數據資料準備與預處理

2.1數據資料準備

（1）基礎數據

該數據為國家統一提供的2014年度土地調查數據縮編更新的基礎數據，包括：

1）二次調查各級比例尺縮編數據庫成果，是縮編更新的對象；

2）2010～2014年度1∶1萬縣級變更調查數據成果，用于縣級縮編更新的參考，以保證縣級縮編更新數據與1∶1萬縣級變更調查數據的有機聯系及表達的一致性；

3）2010～2014年度1∶1萬變更調查數據增量更新包，是縮編更新的數據源。

（2）補充資料

縮編更新區域最新的水系、道路、居民點等資料，是縮編更新的輔助數據，包括：

1）各省水利部門編制的水系圖（圖集、圖冊）或水利分布圖等。

交通部、各省公路局、測繪局現勢性較強的GPS公路數據、《中國高速公路及城鄉公路地圖全集》《中國公路地圖集》，各省測繪局編制的最新公路圖等。

2）各省測繪局編制的省地圖集（冊）、行政區劃地圖集或行政區劃圖。

2.2數據檢查與預處理

數據收集完成后需要對基礎數據的數據完整性、數學基礎、圖形與屬性、邏輯一致性等方面進行檢查，對檢查無誤的數據進行預處理，包括數據格式的轉換和數學基礎的轉換。同時，對補充資料的現勢性，資料來源可靠性，資料質量、精度、準確度、清晰度等是否滿足要求進行分析和評價。

3　縮編更新工作流程與技術方法

3.1縮編更新工作流程

以二次調查縣級縮編數據成果為基礎，參考2014年度1∶1萬縣級土地變更調查數據，對縣級2010～2014年度變化數據進行縮編，形成2010～2014年度1∶5萬縣級變化數據成果，并將其更新二次調查1∶5萬縣級縮編數據成果，形成2014年度1∶5萬縣級縮編數據成果。以二次調查1∶10萬市級縮編數據成果為基礎，參考2014年度1∶5萬縣級縮編數據成果，對2010～2014年度1∶5萬縣級變化數據成果進行縮編，形成2010-2014年度1∶10萬市級變化數據成果，并更新二次調查市級1∶10萬縮編數據成果，形成2014年度市級1:10萬縮編數據成果。按照上述流程，逐級實施市級1∶25萬、省級1∶50萬，國家級1∶100萬、1∶400萬系列比例尺二次調查縮編數據成果的更新，形成2014年度市級、省級、國家級系列比例尺縮編數據更新成果。縮編更新工作流程如圖1。

3.2縮編更新技術方法

通過將各年度1∶1萬增量更新數據與同比例尺年初基礎數據進行分析，得到引起數據變化的圖斑，該圖斑即為縮編更新源，以二次調查縣級1∶5萬數據縮編成果為基礎，整體分析引起數據變化的圖斑與周邊圖斑的關系，根據縮編綜合技術指標［3］，進行縮編綜合操作，如拓撲相鄰同類圖斑合并、拓撲相鄰語義鄰近圖斑合并、非拓撲相鄰同類圖斑合并、非拓撲相鄰語義鄰近圖斑合并、圖斑夸大、圖斑轉零星地類、圖斑線化、邊界化簡等。綜合縮編要綜合考慮鄰近原則［4］、地類相近原則且不能突破行政邊界。

縮編完成后，將變化數據的縮編結果更新到縣級1∶5萬數據縮編成果，由于將縮編變化數據更新到小比例尺數據時，縮編更新數據可能將圖斑分割成小圖斑，因此需要對被分割的圖斑再次進行縮編協調。縮編更新技術路線如圖2。

圖1　縮編更新工作流程圖Fig.1　Workfolw of Generalization and updates

圖2　縮編更新技術路線圖Fig.2　The Technology Roadmap of Generalization and updates

對于1∶10萬及更小比例尺數據成果的縮編更新，則以縮編后的上一級比例尺變化數據為更新數據源，通過上述方法進行實現更新。

4　土地調查縮編數據更新技術應用

4.1縮編更新應用流程

從每個年度的更新數據包內提取每年度變化數據，以地類圖斑圖層為例，在更新數據包的DLTBGXGC圖層內利用下述的SQL語句，剔除偽變化圖斑形成年度變化數據：

（"B G Q D L B M" = "B G H D L B M"）AND （"BGQQSXZ" = "BGHQSXZ"） AND（"BGQQSDWDM" = "BGHQSDWDM"） AND（"BGQZLDWDM" = "BGHZLDWDM"） AND（"BGQGDLX" = "BGHGDLX"） AND （"BGQKCLX" = "BGHKCLX"） AND （"BGQGDPDJ" = "BGHGDPDJ"） AND （"BGQKCDLBM" = "BGHKCDLBM"）

以此獲得2010～2014年度變化數據，以圖3的更新過程疊加更新形成5年度綜合變化數據：

將5年度變化綜合數據疊加至二次調查縣級1∶5萬縮編數據成果，根據《第二次全國土地調查成果數據縮編技術指標規范（試行）》，綜合縮編形成2014年度地類圖斑縮編成果。

4.2縮編更新應用實例

上述縮編更新模式、工作流程與技術方法已經成功應用于生產實踐，并取得了良好的應用效果。在實際工作中，以建設用地變化圖斑居多。常見的地類圖斑縮編更新操作有非鄰近同類圖斑合并后更新、非鄰近同類圖斑綜合后更新、圖斑夸大后更新、圖斑轉零星地類后更新等。

以縣級1∶5萬二次調查縮編數據成果更新應用流程為例，圖4a為二次調查縣級1∶5萬縮編數據圖斑，圖4b為經檢測得到的變化圖斑與a疊加狀況，經分析，該圖斑周邊不存在與該圖斑進行綜合的同類圖斑或非同類圖斑，且該圖斑在1∶5萬土地利用圖上達到最小上圖標準，縮編時保留該圖斑即可。縮編完成后，將該圖斑更新到縣級1∶5萬二次調查縮編數據中，更新后變化圖斑將縣級1∶5萬二次調查縮編數據中的林地圖斑分割成小圖斑，如圖4c，需進一步將分割后形成的林地圖斑按地類優先級縮編協調到鄰近的耕地圖斑中，如圖4d。

圖3　5年度變化數據綜合流程圖Fig.3　The Comprehensive Roadmap of Five Years Update Data

5　結語

各級土地利用縮編數據是基于1∶1萬土地利用數據庫逐級縮編而成，包括全國從縣級、市級、省級、國家級的比例尺從1∶5萬至1∶400萬的數據，數據縮編更新需要花費大量的時間和精力。在縮編更新過程中要盡量利用計算機完成可以程序化的工作，如較簡單的圖形綜合、數據更新、自動化圖形與屬性編輯處理等，對于難以由計算機決策和操作的工作由人機交互完成，并提供強大的數據編輯處理工具，從而提高工作效率，保證縮編數據質量。

圖4　縣級1∶5萬二次調查縮編數據成果更新流程應用示例Fig. 4 Sample of update process application in County 1∶50，000 second land survey generalization data

/References

［1］ 胡云崗，陳軍，李志林等.地圖數據縮編更新的模式分類與選擇［J］.地理與地理信息科學，2007，（23）4:22-24.

［2］《第二次全國土地調查成果數據縮編技術指標規范》（試行），2009，國土資源部.

［3］ 艾廷華， 楊帆， 李靜忠. 第二次土地資源調查數據建庫中的土地利用圖綜合縮編［J］. 武漢大學學報（信息科學版）， 2010， 35（8）: 887-891.

Discussion and App lication on Technology of Updating M ultiscale Land Survey Generalization Map Data

Qin Xiaoli， Huang Jin feng
（Hunan Planning Institute of Land and Resources， Changsha Hunnan 410007）

Based on the project of updating the county， municipal， provincial， national series scale generalization map data of the second land survey， the mode workflow and technical method of using the large-scale land use change survey data to update small-scale land survey generalization data is analyzed and discussed. For difficult decisions and operation by the computer work， using the Human-Computer Interaction， to improve efficiency and ensure quality of generalization data.

land use map； map generalization； map updates

F301.2

A

1672-5603（2016）03-087-4

*第一作者簡介秦曉莉，女，1977年生，測繪工程師，主要從事土地調查評價與測繪地理信息工作。E-mail:17491400@qq.com

2016-6-21；改回日期：2016-7-25。