基于GIS的土地利用現狀庫的研究與建立

紀玉國

摘 要：土地利用現狀庫建設是國土資源信息化建設的重要基礎工作，目標是查清土地利用狀況，掌握土地管理基礎數據，實現對國土資源的科學管理。本文探討了利用GIS 軟件構建縣級土地利用現狀庫，基于地理信息系統（GIS）的基礎，以ArcGIS為實現平臺，遵循土地利用數據建庫標準，根據即墨區已有的土地資料，建立土地利用現狀庫以及數據庫更新方法研究。

前 言

土地調查是國家法定的一項重大的國情國力調查。改革開放以來，我國已經開展了二次全國土地調查，分別完成于1999年和2009年，摸清了土地資源的“家底”。目前，全國第三次全國土地調查工作也在緊鑼密鼓進行中。第三次土地調查將利用“3S”技術，以正射影像圖為基礎，利用已經完成的土地利用現狀數字圖和相應的土地利用調查資料建立GIS環境下的空間數據庫。為各地空間規劃、主體功能區規劃、城鄉規劃、土地利用總體規劃提供基礎數據，滿足經濟社會發展和國土資源管理需要。

1 概述

1.1 ArcGIS軟件簡介

本文設計使用的是ArcGIS for Desktop。它是ArcGIS產品線上的桌面端軟件產品，使用它能夠實現制圖，地理分析，數據編輯，數據管理，可視化和空間處理等。本文功能實現就是在ArcMap、ArcCatalog、ArcToolBox模塊中完成。

1.2 土地利用現狀庫

土地利用現狀庫是以準確、實時的土地利用現狀數據為基礎依據，科學的制定的數據庫，包括空間數據和屬性數據兩種類型。土地利用現狀庫包括基礎地理要素、土地利用要素、土地權屬要素、基本農田要素、柵格要素、其他要素等。“土地利用現狀庫”是一個地理信息系統，是土地信息系統的一個重要分支和組成部分[1]。土地利用現狀數據，在經過采集和整理，運用系統的方法和技術，建立起數據庫，實現土地管理工作數字化。

2 土地利用現狀庫建庫準備

2.1即墨區概況

即墨區位于中國山東半島西南部，地處東經120°07′-121°23′，北緯36°18′-36°37′，東臨黃海，與日本、韓國隔海相望，南依嶗山，近靠青島。全市東西長76.25千米，南北寬36.25千米，面積1932.44平方千米。境內地貌總體為低山丘陵，地面高程多在海拔20-100米之間，平均海拔54.47米。地勢大致呈東南高，西北低。屬暖溫帶季風大陸型氣候區，四季變化和季風進退都比較明顯。

2.2土地利用現狀庫建立目標

全面掌握城市、建制鎮和村莊內部土地利用狀況基礎信息，建立城鄉一體化的土地調查數據庫，推進城鄉地籍的一體化管理，支撐農村土地管理制度改革

2.4 數據準備

本文研究的項目所給數據為國家提供的即墨區調查底圖，參照數據為二調的成果資料。該項目只是對地類圖斑進行建庫，所以只需要二調數據的地類圖斑層數據，將此數據轉出。本次項目要在ArcGIS中完成，所以必須把格式為.mif的文件轉換成.shp文件，用FME軟件實現這一轉換。用ArcGIS將底圖數據和參照數據一同調入，通過二者疊加對比及實地調繪和補充調查進行土地利用現狀庫的建立[2]。

3 土地利用現狀庫的建立

3.1 土地利用現狀庫設計

土地利用現狀圖是農村地籍管理的基本圖件，采用梯形分幅，它的比例尺是l：10000圖上的主要內容有：

圖斑，是農村地籍管理的基本對象，是由圖斑線圍成的封閉區域，圖斑線一般是極不規則的自然曲線。村界，村級行政單位間的界線。

鄉界，鄉級行政單位間的界線。縣區界，縣區級行政單位間的界線。圖斑注記，關于圖斑的數字說明，一個是圖斑號，另一個是地類號，利用橫線上下隔開，標注在圖斑范圍的中央。田坎、圖名、圖廓、接圖表等。

在ArcCatalog中建立Geodatabase數據庫結構，在ArcMap中處理圖形與屬性數據的采集、編輯、檢查修改，將土地利用數據組織到Geodatabase數據庫中，最后完成土地利用現狀庫的檢查。建庫流程如下圖。

3.2 Geodatabase的建立

首先，根據自己的需要建立個人地理數據庫。啟動ArcCatalog，選擇存放路徑，file-new-personal database，根據自己需要命名。其次，在已建立的ArcGIS數據庫中右鍵選擇new-Feature Dataset，建立要素集。最后，在已建立的地類圖斑數據集上右鍵選擇new-Feature class，建立要素類。

3.3 土地利用現狀庫矢量化

按照底圖繪制各個面域，由于相鄰的兩個面域之間是無縫的、緊密聯系的，所以在繪制前，要進行捕捉功能設置，點擊editor-snapping，根據需要自己進行設置。

3.4 屬性數據錄入

屬性數據采集要求：數據結構和編碼方法符合《土地利用現狀庫標準》要求；屬性數據采集以數據源為依據；屬性值應保證正確無誤；屬性數據與矢量數據應保持邏輯一致性。采用手工錄入的方法完成。在ArcGIS環境下錄入屬性數據，具體步驟如下：

① 選擇需要輸入屬性的地物。

② 點擊editor工具欄中的Attributes按扭，打開Attributes對話框。

③ 根據采集的信息輸入相應的屬性值，見圖3-4。

3.5 成果檢驗

1）屬性信息檢查

輸入的屬性信息與實際資料進行一一對照，并及時更改錯誤信息，方便人們的查詢。

2）區域檢查

檢查圖斑是否有相交，重疊，裂縫等問題，并進行相應的處理。

①右鍵需要檢查的要素集，選擇new-topology，點擊下一步。

②打開選擇參與創建拓撲的要素類。

③設置拓撲規則。單擊Add Rule，在其中選擇拓撲規則，檢查他們之間是否有重疊和縫隙，選擇Must Not Overlap With拓撲規則，選“是”，進行檢查。

④啟動ArcMap模塊，加載建立的拓撲數據層。

⑤若存在問題單擊search now 即可檢驗出拓撲錯誤。

4 土地利用現狀庫更新

4.1 更新方法的選取

數據庫更新的方法多種，遙感技術輔助更新法是目前大比例尺現狀庫更新常用的方法。

4.2 更新基本流程

4.2.1 更新前期工作

更新的前期工作分為下面七個部分：

1）資料準備

2）外業調繪

3）地類調繪

4）線狀地物調繪

5）補測地物調繪

6）調繪圖件整飾

7）調查手簿和補測記錄表的填寫[10]

4.2.2 更新流程

4.3 數據庫更新檢驗

4.3.1 質量評定

1）精度要求

按照《山東省第二次土地調查技術細則》等相關規程、標準和規定要求，對外業調查要求的精度指標進行檢查。

2）檢查內容入數量

對圖斑定位、定性是否準確，檢查量應占調查區圖幅數的15%；

對權屬界線是否準確，權屬性質是否清楚，法律手續是否齊備，檢查量應占抽查圖幅數的30%的權屬界線。

3）等級評定

成果等級分為優秀、良好、合格和不合格四級。

4.3.2 項目成果

1）圖件

① 分幅土地利用現狀圖；

② 縣級土地利用圖（掛圖）。

2）調查表單

① 圖幅理論面積與控制面積接合圖表；

② 權屬界線調整協議書；

③ 行政區域界線接邊調整協議書；

④ 外業調查手薄及外業調查原始資料；

⑤ 坡地梯田田坎系數測算表；

⑥ 新、舊土地分類轉換對應表；

⑦ 土地利用現狀庫系統輸出的數據匯總表。

5 項目中遇到的問題

5.1 建庫過程中遇到的問題及解決方法

數據采集過程中還遇到圖斑覆蓋圖斑的問題（島狀多邊形），導致采集數據的面積增加，如圖5-1所示情況。

因為計算機不會自動的把小多邊形與大多邊形進行分割處理，所以兩個圖斑重疊在一起，得到的面積也就增加，這時需要把小多邊形從大多邊形中分割出去。

6 結論

基于ArcGIS的土地利用現狀庫已經初步建成，但本文設計尚存淺顯之處，對有些問題的處理不是很成熟，對于尚為解決的問題需通過細致嚴謹的研究逐步完成。

參考文獻：

[1] 周媛，冀書葉.地理信息系統在國土資源管理中的應用[J].科技之窗，2005，4：1～2.

[2] 劉緯.縣級土地利用現狀庫建設.測繪與空間地理信息[J]. 2005，12 （08）：45-46.