基于ArcGIS的鄉級土地利用規劃數據建庫研究

王沈佳 陳 婧

一、引言

隨著土地資源管理不斷地科學化、信息化，其技術思路逐漸由“以圖管地”轉變為“以庫管地”，從而進一步實現土地資源管理的規范化。同時，國土資源“一張圖”建設也要求建立包括各級土地利用總體規劃數據在內的規劃數據庫。在土地管理過程中，為整合資源，改變信息孤島狀態，國土信息化必然以數據中心建設為核心。信息是一種重要的資源，只有全面掌握，才能提升管理效能，這也要求建立國土資源管理數據庫。而數據庫的建立又是保證圖數一致的基本條件，這也從另一層面規范了土地資源的管理。

二、土地利用規劃數據庫建設

(一)規劃數據建庫的技術要求

1.成果匯交標準

依據規劃數據建庫的相關技術標準，成果匯交的標準主要在數據內容格式、組織單元和數據文件組織結構等幾個方面。

(1)數據內容格式。規劃數據建庫的數據內容包括數據庫成果和說明兩部分。數據庫成果主要有空間數據(如矢量數據和柵格圖)、非空間數據(如規劃文檔和表格)以及元數據;說明主要有數據庫有關情況說明、規劃數據庫成果報送清單、規劃數據庫質量檢查結果記錄等。各種數據內容的格式要求如表1所示。

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(2)組織單元。鄉(鎮)規劃數據庫成果以縣級行政轄區為組織單元，數據必須進行行政區拼接，無拓撲錯誤。中心城區規劃數據庫與市域(或縣域)規劃數據庫一并匯交。

(3)數據文件組織結構。在國土資源部關于加快推進土地利用規劃數據庫建設的通知(國土資發[2011]3號)的附件《土地利用總體規劃數據庫成果匯交要求》中明確規定，報送的規劃數據庫成果以文件夾的形式組織。

2.數據庫的分層

在國土部發布的鄉(鎮)級土地利用總體規劃數據庫標準(TD/T 1028－2010)中明確規劃數據庫的圖層有:境界及行政區、地貌、地理注記、規劃基礎信息、基期現狀、目標年規劃和規劃柵格圖等七類。其中的圖層分為必選和可選兩種，通常必選圖層可滿足規劃成果數據庫提交的需要，具體見表2:

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(二)規劃數據建庫的技術路線

鄉級規劃數據庫建設，是將縣級第二次土地利用調查數據庫作為基期數據，進行規劃編制，在進行鄉鎮規劃數據庫建設時，可以有兩種數據庫建設模式以供選擇:

(1)分鄉鎮進行規劃數據庫建立，再將其合并，進行接邊匯總成縣級規劃數據庫，可以同時組織人員進行，但是存在接邊工作;

(2)以整個縣級區域為基礎，建立一個整體規劃數據庫，其中分別導入各鄉鎮規劃數據，再通過行政界限進行切割成各鄉鎮的規劃數據庫。

本文探究利用ArcGIS進行鄉級土地利用規劃數據庫建設的方法，在此就按分鄉鎮的技術路線進行建庫。

三、基于ArcGIS的鄉級規劃數據庫建設

(一)規劃數據庫的設計

土地利用規劃數據庫主要包括空間數據和屬性數據兩類數據。空間數據以各種基礎地理空間數據為主，屬性數據則包括詳查成果中的地理空間要素的屬性及變更數據等。建立土地利用規劃數據庫，就需要對基礎地理空間數據進行設計。

在《鄉 (鎮)級土地利用總體規劃數據庫標準 (TD/T 1028－2010)》中規定，數據庫的內容主要包括基礎地理信息要素、土地信息要素中的土地利用規劃要素等，各要素依次按大類、小類、一級類、二級類、三級類、四級類劃分，并對應以十位數字進行編碼。在數據庫中，空間要素采用分層的方法進行設計，主要有境界與行政區、地貌、地理注記、規劃基礎信息、基期現狀、目標年規劃、規劃柵格圖7類圖層(詳見上文2.3)，每個圖層屬性表結構定義也在建庫標準中有嚴格規定。

(二)規劃數據庫的建立

借助ArcGIS 9X的ArcCatalog建立數據庫可采用新建地理數據庫和移植已存在的數據到地理數據庫兩種方法，選擇何種方法主要取決于數據源和是否在地理數據庫中存放定制對象。

國土部在下發建庫數據質量檢查軟件的同時，也提供了SHP交換格式模板。考慮新建規劃要素集工作量龐大，耗時耗力較多，本文研究時選取移植已存在的數據到地理數據庫的方法，將模板中的要素圖層移植至左里鎮數據庫的建設中。在ArcCatalog中具體操作流程為:

1.建立數據庫 (Geodatabase)。個人數據庫 (Personal Geodatabase)和文件數據庫(File Geodatabase)均可。鑒于個人數據庫和文件數據庫存放數據形式的不同，本文研究選取文件數據庫進行建設;

2.新建要素類(Feature Dataset)。要素類從形式上等同于圖層類，左里鎮土地利用規劃數據庫主要設置了地理注記、基期現狀、境界與行政區、目標年規劃和規劃柵格圖等要素類。按要求，新建要素類的參數設置如下:

地理坐標系——西安1980;

垂直坐標系——黃海1985;

容差均設0.0001

3.新建要素集(Feature class)。要素集即空間要素圖層，按照建庫標準的要求，新建要素集要對圖層中的每個字段嚴格進行定義。由于本文研究選取移植已存在的數據到地理數據庫的方法進行建庫，所以其各圖層的字段均為標準格式，不必逐一進行定義。

(三)規劃數據入庫

規劃數據入庫即向已建好的土地利用規劃數據庫中加載數據，是建庫的核心。地理數據庫中支持Shapefile、Coverage等格式的數據。

由于在實際操作中，往往會存在規劃圖層字段名不符合標準規定，因此會出現規劃圖層字段定義和數據庫圖層字段定義不一致的情況，所以在載入規劃數據時，要對字段逐一進行匹配。加載完成后，可在ArcCatalog中進行預覽。

(四)對數據庫進行拓撲關系處理

由于土地規劃數據是空間數據，空間數據存在一定的拓撲關系，因此對數據庫加載數據后，要進行拓撲關系檢查。一般而言，拓撲處理的關系要求有:

1.面不能重疊或有縫隙;

2.零星地物不能落在圖斑邊界線上;

3.線狀地物不能跨越圖斑等等。

在數據庫的每個圖層文件，以及多個圖層文件之間的數據都有不同的拓撲關系，因此定義拓撲規則時要具體因情況而異。

定義好拓撲規則后，就可以對數據庫進行拓撲檢查。對檢查出來的拓撲錯誤，根據具體情況進行修改。

(五)規劃數據庫的實現

完成對數據庫的拓撲檢查和拓撲錯誤修改后，即可實現數據庫的建設。至此，即可完成對土地利用規劃數據的建庫。利用土地利用規劃數據庫質量檢查軟件對此數據庫進行治療檢查，即可得知建好的規劃數據庫合格與否。

四、鄉級規劃數據庫質量檢查

建庫數據質量統一用國土部下發的土地利用規劃數據庫質量檢查軟件對匯交的數據自行進行檢查，并輸出規劃成果數據質量檢查報告和檢查錯誤記錄。一般情況下，檢查結論為“合格”時可匯交數據。上級部門復核數據為不合格或認為標注例外的原因不合理，將返回修改意見，重新匯交數據，直到數據合格。

建庫數據質量檢查分為自動檢查和交互檢查兩部分。自動檢查對質檢細則的檢查方式為“自動”的內容進行檢查，一般主要針對數據的格式、是否符合數據庫相關要求。交互檢查對質檢細則的檢查方式為“人機交互”的內容進行檢查，并人工給出檢查結論，一般針對上下銜接、圖數銜接進行檢查。

本文研究時對左里鎮土地利用規劃數據庫的建庫數據嚴格進行了自動檢查和交互檢查兩部分的檢查，結果是:因空間數據拓撲錯誤扣除2.8分，因數據結構不規范扣除4分，因元數據二級錯誤扣除1分，總計扣除7.8分，數據質量合格。

在以上幾方面導致扣分的主要原因中，拓撲錯誤及數據結構導致的扣分可在建庫操作過程中有效減少。在對數據庫進行拓撲關系檢查時，盡可能詳細地定義拓撲規則，全面檢查拓撲錯誤，并及時處理這些拓撲錯誤。而數據結構嚴格按照建庫標準中的規定進行定義即可避免因數據結構不規范導致的扣分。

五、結論

土地利用規劃數據庫的建設，是進一步發揮好土地利用規劃管控作用的根本要求，是積極推進依法行政和政務公開、切實提高土地管理效率和水平的客觀需要。土地利用規劃的信息化設計與管理必須基于一個明確的技術標準。通過土地利用規劃數據庫的建設，形成規劃修編圖件成果及規劃編制相關統計表格。規劃指標及規劃文本作為規劃實施年度計劃指標的核減依據。規劃成果數據(圖件及表格)作為規劃實施建設用地控制指標的核減依據，從而為下一輪更加科學地進行規劃編制提供參考。

在江西省內，目前采用較多的規劃修編與建庫軟件平臺為MapGIS土地利用規劃修編系統。但由于土地利用規劃數據庫質量檢查軟件以ArcEngine 9.3 Runtime為開發平臺，所以建庫時需要對規劃數據進行格式轉換，而不同軟件間的數據格式轉換常常產生一些拓撲錯誤及其他問題。利用ArcGIS的Geodatabase進行規劃數據建庫可以有效消除不同軟件平臺間的數據兼容問題，減少因數據格式轉換產生的拓撲錯誤，提高規劃數據庫建設的合格率，加快規劃數據庫的建設。另外，使用Geodatabase模型建庫能更加直接地體現數據庫中對象與對象間的關系，更有利于數據庫結構清晰，不但有效降低了建庫的復雜性，而且能夠保證數據間相互關系的正確性。Geodatabase數據模型是建立在DBMS之上的統一的、智能的空間數據庫，其具有一般空間數據庫所不具有的特點與功能。

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