ArcGIS在第三次全國國土調查中的應用

冉怡靜，張代航，趙 浩

（西北有色地質勘查局713總隊，陜西 商洛 726000）

ArcGIS Engine技術強大的數據編輯能力和智能分析處理能力給我們展現了其十分高效的特點，并且能夠有效的適用于復雜又繁重的土地調查數據庫的任務，有利于政府對土地資源進行監管、保護和利用等工作。2018年11月，本單位第三次土地調查工作在陜西省涇陽縣如期開展，本次調查任務目的是為了進一步更新土地調查的數據信息，在精準度上做出提高，并且在影像數據資料的分辨率上做出提升。然而實際工作任務并不簡單，影像數據容易出現參數差異，這時ArcGIS Engine的作用就完美的體現出來了，其編輯功能能夠對數據進行整理和優化，減輕了土地調查任務的負擔[1]。

1 ArcGIS Engine

目前ArcGIS Engine被廣泛應用于各地區地籍數據庫的整理，對于第三次全國土地調查，面對參數并不統一的影像數據資料，ArcGIS Engine運用其圖像裁剪、圖像勻色、系統坐標系轉換等功能予以解決，從而達到數據優化整理的效果。除此之外，通過指向性定制開發該技術的編輯功能，使得ArcGIs數據庫能夠對ArcGIS Engine 技術的應用進行管理。為了ArcGIS技術能夠適用于更廣泛的領域，下文對該技術在第三次全國土地調查中的應用展開詳細分析，分析該技術在國土調查中的具體應用。

2 國土調查中應用ArcGIS的優越性

（1）第三次全國土地調查主要將覆蓋全國土地的信息現狀組合整理，形成一套完整的國土調查資料成果。除此之外，國土調查所得的圖斑能夠作為單元，將各類調查數據整合管理，再匯總到三調資料庫當中，形成一個三維國土空間，從而建立起一個平臺，一張底板，一套數據的綜合監管模式體系。ArcGIS不僅編輯功能十分突出，涉及的領域還十分廣泛，因為與國家重要部門有關，那么對自然、經濟和社會等各個方面都需要進行合理分析，因此工作任務比較繁重和艱難；另外，第三次全國土地調查仍以遙感證射影像圖為基礎，結合原土地的調查數據庫，在DOM上對調查數據庫內每塊圖斑的紋理、色調、形狀、位置、范圍和周圍環境進行綜合分析，從而對土地利用現狀的類型進行判斷，其中與數據庫中的地類不一致的或者是圖斑邊界不一致的要進行標注，將其注明相關信息，最后一起下發下去。由此看來，面對復雜難纏的問題，憑借ArcGIS強大的處理性能和數據采集能力能夠輕松解決[2-4]。

（2）ArcGIS對空間信息的管理方式主要是分“圖層”方法。不同的數據類型分別會儲存到不同的圖層當中，如果實際情況有需要的數據類型，ArcGIS就能夠通過各層之間的聯系與運算得出有用的信息。合理的分“圖層”能夠對全國土地調查的信息進行合理管理，優化調整規劃布局，在數據的修改和編輯方面都減輕了壓力，有利于后續提取信息工作，同時也能避免出現多余、無用信息的問題，能夠保證第三次全國土地調查的質量，與過去的人工調查相比，這種方法更加靈活、輕松。

（3）ArcGIS與其他系統最大的優勢就是其空間分析能力是十分強大，特別是在需要計算或模擬的部分中特別突出，這也就意味著ArcGIS能夠跨圖層進行多圖層的綜合分析，將各類調查數據結合起來，而這在第三次全國土地調查中特別適用。

3 ArcGIS在第三次全國國土調查中的具體應用

3.1 柵格數據拼接

柵格主要是以不同的單元矩陣組合而成，每行每列都由不同且特定的數據構成。柵格結構主要通過大小均等、分布一致的空間表示來表示數據組織分布情況，既簡潔又直觀。在拼接柵格時，可以用的方法不止一種，以下是在ArcGIS Engine中有關柵格拼接的分析。在對ArcGIS Engine的系統進行設置時，有關鑲嵌和鑲嵌新柵格都被儲存在ArcMap的Arctoolbpx中，在面對實際問題時，要先打開ArcToolbpx，在里面找到需要的數據管理工具，然后再找柵格數據，最后鑲嵌到新柵格，使用這種方法可以將多幅影像拼接起來。另外，鑲嵌和鑲嵌新柵格的功能也不一致，雖然前者是從后者生成出來的，并且源數據不會因操作過程而發生改變或者缺失，但是前者的運行速度卻比后者要慢。除此之外，在完成文成拼接后，要原柵格將不再使用，要生成新的柵格。在進行數字正射影像和高程模型的生成時，開展分幅一定要按照有關規定來進行。在實際操作過程中，具體成像容易出現像素值錯誤改變的情況，比如臨近圖幅坐標相同，但是其像素值卻不同。類似于第三次全國土地調查這樣的數據調查，數據龐大，源頭復雜，沒有ArcGIS這樣的技術幫助，消耗的人力、物力、財力將會十分龐大且難以計算，目前應用廣泛的計算機柵格數據拼接不僅省去了這些高額成本，工作效率也得以大幅提升，這就是ArcGIS Engine最顯著的優勢。

3.2 柵格數據接邊檢查應用

上文提及到，生成數字正射影像和高程模型時，開展的分幅一定要按照有關規定和要求進行。但是在實際情況中，具體成像的像素值非常容易發生錯誤改變的問題，例如相同鄰近的圖幅坐標像素值不同，并且數據源繁多復雜，對人力，物力，財力都是一種負擔，而ArcGIS Engine的出現恰好解決了這個問題，其中的計算機柵格數據接邊檢查方法能夠節省這些成本，在時間長短上也有所控制，體現出了ArcGIS Engine的高效且保質的能力。

3.3 坐標轉換

為了落實國家國土資源政策，第三次全國土地調查統一采用國家2000大地坐標系，為了收集新的坐標系有哪些偏差問題，工作人員可以通過使用ArcGIS Engine技術來處理相關數據，同時轉換成新的坐標系，從而達到矢量與柵格數據坐標有效轉換的目的。在實際操作中，工作人員可以在系統中建立自定義坐標系，使用布爾莎七參數對數據模型進行轉換，同時采用三對重合點對參數進行計算，得出結論后還需進行驗證，確保結果的正確度，除此之外，七參數的輸入過程也要嚴謹，要對其精度進行驗證，從而有效創建自定義坐標系。

完成自定義坐標創建后，要進行柵格數據集合的創建，開始時要先將目標坐標系統定義完成，按照ArcGIS Engine的操作流程進行操作：選中ArcToolbox，并對投影、變換、柵格、投影柵格進行數據管理，再自定義創建變換坐標系統，從而使柵格數據轉換達到更好的效果。創建完成之后，要對坐標系統進行檢查，其中檢查的主要問題是空間坐標系統內的文件是否出現錯誤，相關問題被發現之后，工作人員要再對標記的文件范圍中進行檢查，查看該范圍和空間坐標的氛圍是否相同；若沒有發現問題，則根據已知的影像坐標來劃定出坐標系統的具體空間范圍。在定義系統的實際操作中，需要對特殊問題采用特殊分析的方法，例如發現已經收集好的影像文件中參照物標準遺失時，可以使用ArcGIS Engine的收集功能對已知地理區進行觀察，查看其有無坐標范圍，并且可以不通過參照標準就能夠判斷影像文件的坐標范圍，這種更強大的影像處理功能在第三次全國調查工作中做出了巨大貢獻。

3.4 柵格數據標準分幅裁剪

航空影像也是第三次全國土地調查的重要調查對象，不管是國家下發的航空影像還是通過采集拼接形成的航空影像都可以對數據進行分幅裁切處理，這有利于整體工作的有效進行。除了編輯功能、收集功能之外，ArcGIS Engine的裁切功能也非常強大，簡便快速的同時，工作質量也能夠得到保障，能夠將數據進行合理的分隔，出現偏差的概率也大大減小。需要注意的是，在ArcGIS Engine系統中要選擇SIZE-OF-TILE分隔方法，輸出柵格的大小和目標柵格的比例尺都由上述方法決定，并且兩者之間的聯系也比較緊密，使用該方法得出的劃分柵格數據基本都能達到標準要求，并且保證其科學性。工作人員在完成柵格數據標準分幅裁剪之后就能夠命名圖像，在此過程中TIF與TEW要保證一致[5]。

4 結語

綜上所述，ArcGIS Engine的功能十分全面，在第三次全國土地調查的使用中發揮出了巨大的作用，影像數據的處理功能、柵格影像拼接功能、坐標系統的轉換功能以及分幅裁剪數據功能均為第三次全國土地調查提供了有效地幫助。除此之外，對矢量進行有效的處理也是調查中的重點工作內容，但是ArcGIS Engine技術的有些問題也不能忽視，例如，在分幅裁剪標準柵格數據時，規模較大的圖幅影像還是需要人工進行操作做出調整，這就說明該技術的自動化方面有進一步提升的空間，這就需要我們不斷地鉆研和探討，推動ArcGIS Engine的全面發展，完善數據庫的應用水平，有效提升建立地籍數據庫的效率，為我國地籍信息管理作出更多貢獻。