基于ArcGIS建庫數據拓撲處理的特殊辦法
——以林地落界工作為例

姚明志 ，楊志軍 ，譚緒泉 ，王建體 ，楊傳強 ，楊宛容 ，于學寧 ，劉繼斌 ，李士江

（1.煙臺市林業科學研究所，山東 煙臺 264000；2.山東省林業監測規劃院，山東 濟南 250014；3.山東省濟南中學高一二班，山東 濟南250011；4.蓬萊市林業局，山東 蓬萊264000；5.聊城市東昌府區林業局，山東聊城252004）

在 《全國林地保護利用規劃綱要（2010—2020年）》指導下，山東省各縣（市）林地“一張圖”工作全面展開，隨著工作的深入開展，在數據庫建設過程中發現，基礎數據存在的各種拓撲錯誤，嚴重影響了工作進度，導致有些縣（市）的林地“一張圖”工作無法如期通過驗收。因此，如何有效處理縣（市）級林地“一張圖”數據的拓撲問題，成為林地年度變更工作順利進行的關鍵。

1 涉及概念

1.1 基于ArcGIS建庫拓撲容差的含義

具體含義可參考文獻《基于ArcGIS建庫數據精度和拓撲容差的討論》，這里不再贅述。

1.2 基于ArcGIS軟件的拓撲級別

在ArcGIS進行拓撲驗證時，有自動捕捉的過程，要素會移動。拓撲關系中每一個要素類根據級別值的大小來控制移動程度，最精確要素的坐標等級設置為1，將精度較低要素的坐標等級設置為 2、3等等，拓撲過程中將使等級數較高的要素坐標被調整為等級數較低而精度較高的要素。如圖1。

圖1 不同拓撲級別折點移動邏輯示意圖

2 林地落界技術規程的精度要求

《林地保護利用規劃林地落界技術規程》（以下簡稱《技術規程》）規定：平面坐標系采用1980年西安坐標系；投影方式采用高斯-克呂格投影，1:10000比例尺3度分帶；精度要求“在相應遙感底圖的比例尺上，明顯界線與DOM上同名地物的偏移不得大于圖上0.5mm?！?/p>

按《技術規程》要求，圖上0.5mm，按照1:10000比例尺計算，相當于實地5m，也就是說實地測量誤差不允許大于5m。

3 以林地落界工作為例針對拓撲處理提出問題

由于林地落界工作任務重、時間緊、技術難度大，各縣（市）以鄉鎮為單位，分多個工組共同承擔該項任務。各工組能獨立完成本工組承擔的落界工作內容，包括各種拓撲錯誤的處理，但當各工組數據匯總形成全縣（市）數據時，經全縣數據拓撲檢查，往往發現各工組相鄰邊界處存在大量拓撲錯誤，這主要是因為以獨立工組來看，工組內部沒有拓撲錯誤，合并各工組數據后，以全縣數據進行檢查，各工組相鄰邊界處的拓撲錯誤才能表現出來。這些拓撲錯的處理有很大難度，通常處理辦法有兩個：一個是對全縣矢量數據進行拓撲檢查，逐條修改，由于不能分組，此辦法工作時間較長；另一個是，各工組以本工組的鄉鎮邊界為最高拓撲級別進行拓撲檢查，任何處理邊界上的拓撲錯誤，全部處理完成后再進行全縣數據整合，此辦法對軟件操作要求較高，限于技術人員能力和數量，各工組可能無法同時開展數據拓撲檢查工作。

4 林地落界數據拓撲處理的特殊辦法

針對林地落界數據中拓撲問題存在的特點，以及前文中提到的知識點和技術規定，形成以下技術思路：

各工組數據合并，形成全縣（市）數據后，構建拓撲，拓撲容差不采用默認值，而是采用0.002拓撲容差，或者再大點，可根據數據質量情況進行確定，那么原來在0.001拓撲容差范圍內，各工組相鄰邊界處存在的大量拓撲錯誤通過聚類操作，兩點坐標會被移動到某個公共位置，從而大大降低了拓撲錯誤的出現。如此操作，使數據對現地的反映誤差會由原來的1mm擴大到2mm，但依據林地保護利用規劃林地落界技術規程，這個擴大的誤差依然可忽略不計。

但是，林地落界工作要求縣（市）的界線不允許改動，通過上面的操作，縣（市）界線各點由于聚類操作肯定是有移動的，解決辦法是，再次構建拓撲，用標準的縣（市）界線圖層與落界數據圖層進行拓撲檢查，縣（市）界圖層拓撲級別要高于落界數據圖層拓撲級別，拓撲容差恢復到默認值0.001，此操作可以確?？h（市）界不變動。

以上技術思路既避免了大量拓撲錯誤的存在，又能保證縣（市）界線保持不變。

5 結論

針對文中提出的拓撲問題，通過以上技術處理，既避免了由于大量拓撲錯誤需要逐條修改而消耗大量工作時間的問題，又能解決由于各縣（市）技術力量不足而無法分組處理各工組相鄰邊界處存在的大量拓撲錯誤的問題，同時能夠保證數據的統一性和規范性，且滿足林地保護利用規劃林地落界技術規程的要求。