巧用ArcGIS編輯工具實現土地變更調查數據更新

李小謙

(深圳市勘察測繪院有限公司,廣東深圳 518028)

巧用ArcGIS編輯工具實現土地變更調查數據更新

李小謙?

(深圳市勘察測繪院有限公司,廣東深圳 518028)

為了準確掌握土地利用變化情況，各縣級土地行政管理單位于每年度末開展土地變更調查工作，其中一項重要的工作就是提取變化地類圖斑。文中介紹了普通變化圖斑生產過程中人工手動方法及其在效率和質量上的不足之處，提出了一種利用ArcGISDesktop數據編輯工具，采用“拷貝——切割——合并”的作業方法，極大地提高了工作效率。

土地變更調查；變化圖斑；ArcGIS；數據編輯

1 土地變更調查簡介

土地變更調查是指縣一級國土資源管理部門,根據上級下發的上時點土地利用現狀數據庫和遙感影像數據,對土地利用現狀、土地權屬及行政區劃變化進行外業實地調查,獲取變化地類圖斑、土地權屬(宗地)、行政區劃數據,從而生成增量數據包以及統計報表,實時對土地利用數據庫更新和上報的過程。

土地變更調查是一項具有延續性的工作,每一年度的工作與前一年度的成果息息相關,每一年度的成果又是后一年度的基礎,要求參與此項工作的人員具備一定的專業技術水平,并熟悉整個工作的作業流程及要求。

依據國土資源部工作方案,是參照當年最新正射影像為基礎開展工作,由于每一年度的最新影像獲取的時間不固定,且具有不確定性,為了保證按時提交數據,在無最新影像的情況下,需要依靠地毯式外業調查來完成,同時又具有時間性,地方數據上報時間基本為每年的12月31日前。成果反映的是當年度的土地利用變化情況,外業調查開展的時間不宜過早,大部分工作集中在年底。

地類調查常用的方法有綜合調繪法和全野外調繪法。其中綜合調繪法是通過將已有的土地利用數據庫與調查底圖套合,依據影像進行判讀,能確定界線和地類的直接標繪,不能確定地類或界線的進行外業實地核實和補充調查；全野外調繪法是通過野外實地調查,將所有變化信息直接標注在工作底圖上。

其中獲取變化地類圖斑的地類調查是每年度土地變更調查的一個重要部分。

2 ArcGIS簡介

ArcGIS是美國Esri公司為用戶提供的一個可伸縮的,全面的地理信息系統(Geographic Information System, GIS)平臺,自20世紀80年代,Esri公司開發了世界上第一個現代意義上商品化的GIS軟件。到2010年,Esri推出了ArcGIS 10,是全球首款支持云架構的GIS平臺。

ArcGIS產品線主要包括了桌面GIS(ArcGISDesktop),嵌入式GIS(ArcGIS Engine)以及服務端GIS (ArcGISServer)。在土地變更調查中,主要使用的是ArcGISDesktop進行外業工作底圖的制作和對土地利用變化信息進行圖形編輯。

3 土地變更調查數據更新

3.1 常用方法

(1)制作外業工作底圖

外業工作底圖以上時點土地利用現狀圖疊加當前時點遙感影像圖(或當前時點航空影像圖)而成,其中呈現淡紅色為上時點建設用地,淡黃色為未利用地,淡綠色為農用地,并在地塊范圍內標注上時點土地利用現狀地類代碼,例如:“201”、“127”、“033”等(土地利用現狀分類編碼見中華人民共和國國家標準GB/T 21010-2007土地利用現狀分類),如圖1所示。

圖1 上時點土地利用現狀圖

(2)提取變化圖斑邊界

常用的變化圖斑邊界編輯方法為人工手動勾畫,開啟“上時點土地利用現狀圖”的節點捕捉功能,使用Arc-GISDesktop中新建多邊形工具,逐一節點勾畫,如圖2 (a)所示,如果遇到“上時點土地利用現狀圖”中地類圖斑形狀復雜,節點數量多的時候,很容易發生漏捕捉的情況,從而產生縫隙,此類縫隙涉及的寬度較小,需將圖面放大到一定程度才可發現,如圖2(b)中箭頭所指部分。

圖2 邊界手動提取

此種編輯方法需要逐個節點勾畫,效率低,且容易出錯。

3.2 “拷貝——切割——合并”優化方法

為了盡可能避免出現漏捕捉或錯誤捕捉產生的細小相交及微小縫隙,同時提高工作的效率,采用一種“拷貝——切割——合并”的編輯步驟來實現變化圖斑的生產。

(1)拷貝原地類圖斑

首先,選中發生變化地塊范圍內涉及的原土地利用現狀圖斑,并將此圖斑拷貝到變更圖斑圖層(此圖斑范圍內用地類型已發生變化),如圖3所示。圖3(a)高亮顯示的為地類發生變化的地塊涉及的原有圖斑,圖3(b)中紅色部分為已拷貝到變更圖斑圖層的圖斑。

圖3 圖斑拷貝

(2)切割拷貝后圖斑

然后,利用ArcGISDesktop編輯功能的切割工具,將拷貝到變更圖斑圖層中的圖斑(此圖斑范圍與原地類圖斑范圍一致),按照實際變化的范圍切割,如圖4所示。圖4(a)中為正在切割中部大圖斑,圖4(b)為正在切割上部狹長圖斑。

圖4 圖斑切割

(3)合并同地類性質圖斑

最后,將變化后具有相同地類性質的圖斑進行合并,如圖5所示。圖5(a)中為地類發生變化但實際未發生建設的圖斑,圖5(b)為某一工程項目圖斑。

圖5 圖斑合并

如圖6所示,紅色為最終確定的變化圖斑范圍。

圖6 圖斑范圍

(4)與常用方法比較

①提高工作效率

以上文提到的圖斑為例,比較數據處理人員鼠標點擊次數。

利用人工勾畫獲取工程項目圖斑時,需要捕捉原節點數約為26個(見圖7),需新增節點數約為5個,為完成變化圖斑,鼠標點擊次數為30次以上。

利用“拷貝——切割——合并”方法,拷貝、合并圖斑時不需要對節點進行操作,切割圖斑時需繪出切割線節點約為5個,鼠標操作次數為10次以內。

圖7 節點分布圖

僅對此變化圖斑生產而言,處理速度提高了約67%,原地類圖斑節點數越多,數據生產速度提高越明顯。

②提高數據質量

由于進行原圖斑拷貝,其外圍部分嚴格與原圖斑保持一致,不會與相鄰圖斑間產生相交和縫隙,也大大提高了變化圖斑邊界的數據生產質量。

4 結 語

由于土地變更調查工作具有時間緊、范圍大的特點,工作具有延續性,為保證工作任務按期完成,同時保證工程數據質量,不能單純地依靠加大人員投入來解決,因此提高工作效率才是一種更有效的辦法。

文中利用“拷貝——切割——合并”的作業方法較原有的數據處理方式至少在數據處理環節提高至少50%的生產效率,且僅僅是改變了作業方法,沒有提高技術處理難度,使得一線作業人員能夠很快掌握并運用于實踐中。

[1] GB/T 21010-2007.土地利用現狀分類[S].

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[3] 薛在軍.ArcGIS地理信息系統大全[M].北京：清華大學出版社，2013.

[4] 吳靜，何必，李海濤.ArcGIS 9.3 Desktop地理信息系統應用教程[M].北京：清華大學出版社，2011.

[5] 池建等.精通ArcGIS地理信息系統[M].北京：清華大學出版社，2011.

[6] 王新生，王紅，朱超平.ArcGIS軟件操作與應用[M].北京：科學出版社，2010.

[7] 歐陽霞輝.ArcGIS地理信息系統大全[M].北京：科學出版社，2010.

Using ArcGIS Editing Tools to Achieve the Change of Land Survey Data Update

Li Xiaoqian
(Shenzhen Geotechnical Investigation＆Surveying Institute Co.,Ltd.Shenzhen 518028,China)

In order to accurately grasp the situation of land-use change,the county land administrative units at the end of each year to carry out thework of land change survey,one of the importantwork is to extract the changed class diagram of spot.This paper introduces a general change in plaque production processmanualmethod and its efficiency and quality inadequacies,A ARCGISDesktop data editing tools,using the“copy-cutting-Consolidated”operatingmethod, greatly improve the working efficiency.

land change survey；changed polygons；ArcGIS；data editing

1672-8262(2013)06-46-04

P208.1

B

2013—03—20

李小謙(1962—),男,工程師,主要從事工程測量技術管理工作。