第三次國土調查內業數據預處理內容與方法

摘要：在全球化和數字化時代，土地資源和土地利用信息的精確獲取及管理日益顯得尤為重要。第三次國土調查以國家統一標準為準繩，融合了RS、GPS、GIS等先進技術手段，這次調查的核心目的在于全面把握各類土地分布和利用狀態，涵蓋了耕地、園地、林地、草地等多種地類。本文著重于第三次國土調查的內業數據預處理環節，深入闡述了關鍵技術手段和方法，為國土調查的數據處理和應用提供了技術支持和理論基礎。

關鍵詞：土地調查；地類分布；GIS技術；坐標轉換；圖斑融合

土地是國家的基石，對其有效的監管、管理和利用直接關系到國家的經濟、社會、生態和文化的可持續發展。隨著經濟的飛速發展和城鄉結構的迅速變化，土地資源的動態變化以及土地利用的狀況需要被全面、準確地掌握，以滿足現代化建設和國家治理的需要。第三次國土調查的開展，代表了國家對土地資源信息獲取和管理的高度重視。本次調查所采用的技術和方法在前兩次調查的基礎上進行了升級和完善，特別是在內業數據預處理環節，采納了一系列新技術、新方法，確保數據的準確性、完整性和時效性。本文將對這些關鍵的預處理技術和方法進行詳細探討，為后續的土地資源規劃、管理和利用提供科學依據。

1工作內容

土地，作為國家的核心資源，其管理、利用和保護在現代社會中尤為關鍵。第三次全國國土調查不僅是對土地資源的量化分析，尤為關鍵的內業數據預處理，確保了數據的科學性、連貫性和實用性，為全面、真實地反映國土資源現狀打下了堅實基礎。隨后，通過專家團隊的努力，我們成功地構建了一套既具備實用功能又具有深度分析能力的土地信息數據庫。該數據庫不僅提高了國土資源管理的精準度，更在宏觀決策、生態保護、城鄉規劃等領域提供了有力支撐，標志著我國土地管理進入了一個更為科學、高效的新時代。[1]

2內業數據預處理技術方法

內業數據預處理，作為國土調查中的關鍵步驟，直接關系到調查成果的質量與準確性。結合最新的技術手段和傳統方法，本次預處理技術細化為坐標轉換、調查界線上圖以及地類編碼轉換三個重點環節。

2.1坐標轉換

面對復雜的地理信息系統環境，坐標的統一和精確轉換是提高工作效率和保證數據準確性的首要任務。我們將面臨從“1980西安坐標系”到“2000國家大地坐標系”的挑戰性轉換。這一轉換不僅僅是簡單的數學運算，它需要考慮地理特性、地形以及其他物理因素。通過先進的算法和GIS工具，我們完成了這一重要任務，并與影像數據進行了套合驗證，確保轉換的準確性和連貫性。

2.2調查界線上圖

調查界線的精確性與清晰性直接關系到整個國土調查的完整性與科學性。此過程不僅代表著行政界限的明確劃定，還體現了數據精度和技術進步對現代土地調查的影響。第三次國土調查的開展圍繞縣級行政轄區進行，這為確保調查的系統性和連續性奠定了基礎。一旦坐標轉換完成，調查界限的套合上圖變得至關重要。這是一個精確且細致的工作，旨在確保每一個土地調查單位只有一個清晰的控制范圍，防止出現如一縣多區域的混淆情況。我們必須嚴格遵守原則，確保行政界線的唯一性，避免因權屬界線的插入導致的不必要的復雜性。我們還繼承了最新年度的土地變更調查界線，使之與第三次國土調查的調查界線相一致。一旦這些界線被確定，它們便成為了不可更改的標準，確保了調查的連續性和一致性。值得注意的是，這些調查界線主要用于面積的統計匯總，而并非權屬調查的基礎。這意味著，在確保統計數據的準確性的同時，我們還需確保與現有權屬界線的差異得以保留。[2]

2.3轉換地類編碼

地類編碼的轉換是內業數據預處理中的關鍵環節，它連接著第二次與第三次國土調查的核心數據。這一任務并非簡單地從一個系統切換到另一個，而是一場對土地數據解釋和分類的深度探討。第二次全國土地調查已經為我們奠定了堅實的基礎，但隨著時代的變遷和技術的進步，我們需要在這一基礎上進行更深層次的精細化工作。回顧第二次調查，土地利用現狀分類包括12個一級類和57個二級類。與此相對應，第三次調查在維持12個一級類的同時，對二級類進行了細化，擴充至73個。這一改變不僅僅是數字的增加。它涉及到地類含義的完善、細分、名稱的調整以及新的二級類的增設和歸屬調整。每一個改變都代表了我們對土地更深入、更精準的認知和理解。為了確保這一過程的準確性，我們借助了2007年版與2017年版土地利用現狀分類規范的對照。利用專業的GIS軟件ARCGIS，我們能夠通過字段選擇、字段計算器以及屬性數據的導出和連接等功能，高效地完成這一編碼轉換任務，并進行核實和確認。

2.4線狀地物圖斑化及地類圖斑融合

在貴州這塊地貌復雜、地形起伏巨大的省份中，線狀地物圖斑化尤為關鍵。綜觀貴州省的“三調”工作，我們可以明顯感受到其對于線狀地物圖斑化的重視和細致的工作態度。特別是對于貴州多河流、多水體、多隧道、多橋梁等特點，線狀地物圖斑化的精度是關乎數據真實性和準確性的核心環節。

2.4.1根據影像直接勾畫圖斑

在貴州的多數地區，由于地形的復雜性，很多線狀地物如溪流、溝壑和小型湖泊常常呈現不規則的形態。這使得傳統的勾畫方法難以捕捉其真實形態。因此，直接直接利用影像數據進行圖斑勾畫。這種方法依賴于高分辨率的遙感影像，確保圖斑與實地地物的對應度最大化，這也是我省最主要采用的方法。

2.4.2利用緩沖區圖斑化

2.4.1矢量數據空間位置編輯

對于線狀數據的空間定位，參考最新的1m高分辨率影像在貴州的實際應用顯得尤為關鍵。使用這些高分辨率的影像作為背景，不僅可以更直觀地看到實際的地理特征，還可以對收集到的矢量數據進行更精確的定位和校正。利用影像可以明確地看出線狀地物的實際位置，從而確保數據的準確性和可靠性。

2.4.1數據合并的深度探究

數據合并在GIS數據處理中是一個核心的步驟。在具有豐富山地和喀斯特地貌的貴州，如何確保數據的完整性、連續性和一致性顯得尤為重要。

例如，對于農村道路，一個明確的標準是其寬度。寬度在2-8m（包括界限值）的道路被視為農村道路或公路用地；而大于8m或被納入鄉鎮及更高級別的規劃道路的，均視為公路。

同樣，權屬界線也是一個重要的標識。當道路或河流被權屬界線切割時，必須按照不同的圖斑進行繪制，確保數據的真實性。

在城鎮或村莊中，主干路、次干路和支路的標識尤為關鍵。而那些次要的道路，可以與鄰近的圖斑合并，從而優化數據結構。

2.4.2編輯緩沖寬度屬性：策略與實踐

貴州的地形復雜，河流密集，道路發展迅速，這使得緩沖區分析是GIS中的一個核心功能。對線狀地物增加緩沖半徑字段，這不僅有助于地理分析，還有助于識別和處理可能的地理沖突。

2.4.3線狀地物緩沖的科學性與必要性

線狀地物緩沖操作，實質上是對地物核心線進行擴展，構建一個帶狀區域。這一區域的形態、寬度和屬性是基于原始線狀地物的屬性及其應用背景確定的。根據第二次土地調查的中心線采集規則，我們可以發現，軸線兩側的平行緩沖區構建是一個細致的工程。這不僅要保證地物的完整性和連續性，更要在屬性上實現精準的融合，以減少后期的編輯工作量。

2.4.4線狀地物緩沖區結果編輯的精細化考慮

緩沖區創建后，經常會遇到多種圖斑交叉情況，如T、L、+字型。這種交叉會導致地物屬性、空間連續性和邏輯性的混亂。因此，一套完整、科學的規則系統是必要的：

當同類地物發生交叉時，需要精準剔除交叉重復部分，保證數據的整潔性。

在不同地物交叉時，我們需要依賴線狀地物的地類優先級別進行打斷處理，這樣才能保證地物在邏輯和功能上的準確性。

對于那些在立體空間上有交叉的地物，例如橋和隧道，視覺邏輯要求我們按照從上到下的方式處理它們，保證上層地物的連續性。

2.5內業提取自主變更圖斑

在土地調查和更新的實踐中，內業數據預處理作為關鍵的環節，它直接影響到后續的土地調查、分析和評估工作的質量和效率。其中，基于遙感影像對圖斑進行自主變更的提取是至關重要的步驟。先利用國家下發的最新遙感影像作為參考，結合上年度的土地更新數據庫數據，分析和判讀影像特征與數據庫圖斑地類的一致性及其間的套合關系。關鍵在于，通過這樣的比對和分析，我們可以有效地識別出那些在國家下發的不一致圖斑范圍之外，但在原數據庫圖斑類型與影像特征中存在不一致性的圖斑，即所謂的“自主變更圖斑”。

2.6調查工作底圖制作

為了提供外業調查工作的準確、高效的基礎支撐，調查工作底圖的制作是至關重要的一步。特別需要注意的是，在制圖過程中，各類不一致信息的類型都應被明確標注。這樣的標注將為外業調查人員提供清晰的導向，幫助他們在實地調查中更加精準地定位問題點，并進行高效的數據采集和驗證。[3]

3數據預處理后的應用及優化建議

3.1數據預處理后的應用

數據預處理后的成果為土地調查和管理工作提供了一個深入、細致且精確的基礎圖層。其一，這樣的數據為土地資源的規劃、利用和保護提供了強有力的科學支持。其二，這種深化的數據集能夠更好地滿足土地資源管理、城市規劃、農業發展、環境保護等多個領域的需求。

決策支持系統：經過預處理的數據可以有效地整合到決策支持系統中，為政策制定者提供準確的地理信息，以進行更有針對性和可行性的策略制定。

土地資源規劃與管理：預處理數據有助于揭示土地資源的實際狀況和利用趨勢，從而指導合理的土地開發、利用和轉移。

環境評估與保護：通過詳盡的土地數據，可以更好地進行環境影響評估，從而采取更有針對性的環境保護措施。

3.2優化建議

雖然當前的數據預處理技術已經達到了相當高的標準，但仍有優化的空間。以下是一些建議：

自動化與機器學習的融入：考慮引入更多的自動化工具和機器學習算法，以自動檢測和糾正數據中的不一致性和錯誤，從而提高數據處理的速度和準確性。

持續的培訓：內業人員需要定期進行培訓，以確保他們掌握最新的技術和方法。

反饋機制的建立：建立一個從外業到內業的快速反饋機制，確保在數據預處理中遇到的問題能夠及時得到解決。

多源數據融合：考慮從其他來源（例如社交媒體、傳感器數據等）獲取數據，與傳統土地調查數據進行融合，以獲得更豐富和多元的信息。[4]

結語

據上述內容，我們可以清晰地了解到在內業數據預處理中，地類編碼的轉換、線狀地物圖斑化和地類圖斑融合是提高效率的關鍵步驟。

其一，原線狀地物采集過程中可能存在中心線勾繪不準確的情況，這可能是由于影像分辨率或執行要求不力等因素導致的。這種不準確性可能會在緩沖區圖斑化后導致面狀區域與最新影像不完全契合。因此，在數據預處理中，我們需要更多關注中心線的準確性，可能需要使用更高分辨率的影像或提高操作要求，以確保地物圖斑的精確性。

其二，緩沖區處理階段存在相交、重疊和壓蓋等情況，且無法結合影像信息，這導致了后期需要大量人工干預處理的工作。這是一個明顯的效率問題，需要更多的研究來改進處理算法，以減少人工干預的工作量。可能的解決方案包括使用更智能化的圖斑融合算法，能夠更好地處理圖斑之間的交互情況。

參考文獻：

• 劉波.如何有效開展第三次全國土地調查工作[J].農業經濟，2018（7）：33，37.
• 李紅慧.基于3S技術精準化調查在第三次土地調查用的應用[J].北京測繪，2018，32（11）：1361-1364.
• 高權忠，趙境境，汪學琴.第三次全國土地調查中線狀地物面化方法研究[J].地理信息世界，2018，25（6）：117-122.
• 田艷.第三次國土調查內業數據預處理內容與方法[J].華北自然資源，2019（5）：108-111.

作者簡介：王娟（1984—），女，漢族，貴州六盤水人，大學本科，中級工程師，主要從事土地管理及土地測量等相關領域工作。