淺談基于ArcGIS軟件的1：25萬土地利用現狀圖縮編

陳俊　王勇　鄒富

摘 要：以第二次全國土地調查數據為基礎，利用ArcGIS軟件提供的功能模塊以及各種編輯工具，按照1：25萬的縮編技術指標規范，分別對面狀要素和線狀要素進行縮編，并提取了零星地物，詳細闡述了土地利用現狀圖的縮編流程，實現了1：25萬土地利用現狀圖的縮編，為大比例尺的縮編工作提供了指導意義。

關鍵詞：ArcGIS；圖斑；縮編；要素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.079

0 引言

土地利用現狀圖是用來表達一定區域內土地的利用類型分布、面積大小及土地利用結構的專題地圖[1]。近年來，隨著第二次全國土地調查數據的更新，政府部門獲取了大量大比例尺的土地利用現狀數據，土地利用數據能夠為土地資源的管理、土地規劃、土地整治等提供參考數據。不同比例尺其用途也不同，為了由大比例尺的土地利用數據獲取不同小比例尺的土地利用數據，需對大比例尺數據進行縮編，從而得到不同比例尺的土地利用現狀圖圖件。由綜合縮編得到的空間數據庫由于較好地保持了資料數據與結果數據的一致性，使得各種比例尺數據庫能統一起來使用[2]。傳統的地圖縮編是利用數字化應用系統的編輯功能對原有的數據進行手工編輯綜合取舍的過程，成圖的精度低，效率不高[3]。縮編的方法有很多種，筆者曾嘗試過很多種方法，但大多費時、費力，基于軟件的完全自動化縮編尚難以實現，而且誤差較大。因此，在ArcGIS10.0平臺的基礎上，以人機協同的方式實現1：25萬了土地利用現狀的縮編工作。

1 土地利用數據縮編的原則[4]

（1）土地利用數據縮編應合理概括區域土地利用語義特征，圖斑歸并時遵循土地利用類型屬性臨近優先原則。

（2）土地利用數據縮編前后土地利用類型分布面積的視覺對比應保持一致，對主要以及地類的面積比例變化進行控制。

（3）土地利用數據的縮編時應保持要素的區域分布特征，如土地利用類型圖斑的大小、密度等區域特征及其區域之間的對比、道路網分布密度特征等。

（4）土地利用數據縮編時應考慮要素綜合的優先級，次要地物避讓重要地物。

（5）土地利用數據縮編時應保持要素的地理特征，如岸線的類型特征、水系分布特征等，保持特定要素的特殊形態特征，如建設用地、機場等的規則輪廓特征等。

（6）土地利用數據縮編后各要素之間空間關系協調，保持邏輯一致性。

（7）土地利用數據縮編應該保證綜合后要素的位置精度和屬性精度，并保持數據完備性。

2 土地利用現狀圖縮編技術流程

土地利用現狀圖縮編涉及面狀地類縮編，線狀地物縮編以及零星地物的提取，其主要技術流程如圖1。

2.1 面狀要素的縮編

土地利用圖縮編的主要工作就是把小面積地類圖斑合并到相鄰的大面積地類圖斑中，而如何對原有地圖內容進行選取、簡化、概括和關系協調，將土地利用的規律性和典型特征，清晰準確地表示出來是完成土地利用現狀圖編制的關鍵[5]。面狀要素縮編的核心就是消除不夠上圖面積的小圖斑，按照屬性鄰近優先的原則，使得小圖斑能夠與之最鄰近的符合上圖面積的地類圖斑進行合并，在不影響整體視覺效果及精度的同時，大大簡化了圖斑數量。

2.1.1 提取要素

首先對土地利用現狀圖地類圖斑融合，利用Dissolve工具，將相鄰的且屬性相同的圖斑合并。從地類圖斑中提取出需要轉線的狹長圖斑（公路、河流、水工建筑、農田水利、鐵路用地、農村道路），建立屬性字段Eliminate，利用ArcMAP中的裁剪Cut Polygons Tool工具，根據1：25萬縮編技術指標（河流長度、寬度），對提取的河流圖斑進行人工切割，挑選出作為面狀圖斑存在的河流賦予字段屬性Eliminate=0，需要由狹長的面狀圖斑轉為線狀河流的賦予字段屬性Eliminate=1，導出所有字段屬性Eliminate=0的面狀河流為新圖層并命名為河流_面，所有字段屬性Eliminate=1的線狀河流命名為河流_線。

2.1.2 切分作為線要素的狹長圖斑

提取的狹長的河流圖斑若直接消除歸并，會造成地類圖斑的視覺效果出現較大的偏差，所以需利用ArcMap的切分工具Data Management Tools >Features > Dice對提取的河流_線文件進行切分，Vertex Limit設置為20，將需要歸并的狹長圖斑打碎，而不影響整體的視覺效果及土地利用的類型。

2.1.3 消除歸并零碎圖斑

將切分處理后的河流_線文件與剔除線狀狹長圖斑的地類圖斑進行合并，遵循的原則就是把與小圖斑同類的相鄰圖斑和小圖斑進行合并如果沒有同類相鄰圖斑，就把與小圖斑相類似的圖斑和小圖斑進行合并[6]。利用Eliminate消除工具，將字段屬性Eliminate=1的河流碎小圖斑進行消除歸并，從而轉變為其他地類。由于嵌套或者其他鄰接關系造成Eliminate的小圖斑不能一次性消除歸并完，所以需要利用屬性進行檢查，若仍有小圖斑未消除完，重復再做Eliminate，直到所有小圖斑全部歸并為止。依次將公路、水工建筑、農田水利、鐵路用地、公路用地做裁剪處理，提取要素，分別得到水工_面、水工_線圖層，水利_面、水利_線圖層，鐵路_線圖層，公路_線圖層，依照河流_線文件的處理方法，對所有的線圖層文件做切分處理，與地類圖斑合并之后進行零碎圖斑的消除，得到消除所有零碎圖斑的地類圖斑層DLTB_A。

2.1.4 所有小圖斑的消除

首先對圖層DLTB_A建立屬性字段area，通過屬性管理工具Calculate Geometry，計算圖斑面積。由于直接消除所有零碎圖斑會造成較大誤差，造成圖斑的歸并不合理，整體視覺效果差，地類的面積出現較大變動。如規定旱地最小上圖面積為312500平方米，可以采取多次消除，本文采用的消除方法是首先消除area≤5000㎡小圖斑，第二次消除area≤12500㎡小圖斑，第三次消除area≤25000㎡小圖斑，第四次消除area≤50000㎡小圖斑，第五次消除area≤100000㎡小圖斑，第六次消除area≤150000㎡小圖斑，第七次消除area≤225000㎡小圖斑，最后一次消除area≤312500㎡小圖斑，在消除過程中，由于每次消除小圖斑之后，圖斑的面積發生了變化，所以每做一次消除需重新計算圖斑面積area。這樣循環漸進的的消除可以避免一次性消除造成的圖斑面積變化巨大，歸并不合理的現象。逐個單一的地類消除耗時費力，為了減小人工操作工作量，在ArcGIS屬性表中通過SQL語句挑選出所有需要消除的地類小圖斑，統一做第一次消除，消除完畢后繼續通過SQL語句挑選出不同地類的不同面積規則的小圖斑做第二次消除，依據1：25萬縮編原則，直至所有小圖斑消除完畢，最終得到地類圖斑層DLTB_B。endprint