基于ArcGIS的縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)分析

唐秀華

（重慶地礦測繪院 重慶市渝中區(qū) 400012）

基于ArcGIS的縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)分析

唐秀華

（重慶地礦測繪院 重慶市渝中區(qū) 400012）

本文介紹了幾種主要土地調(diào)查軟件的功能特點(diǎn)，并選擇其中的ArcGIS作為軟件平臺，對縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)的流程進(jìn)行了修正，論述了數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)。最后闡述了基于ArcGIS的縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)，并對其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

ArcGIS；農(nóng)村土地調(diào)查；土地利用；數(shù)據(jù)庫

1 引言

農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫是第二次全國土地調(diào)查的一大成果，可以說是今后我們進(jìn)行農(nóng)村土地規(guī)劃、利用以及開展耕地保護(hù)等工作的重要依據(jù)。當(dāng)前，我國縣級土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)還是比較成熟的，一部分同行在這方面做了大量有價值的研究，且這些研究都具有一些共同特點(diǎn)，即：確保土地利用數(shù)據(jù)庫能夠提供常規(guī)的一體化的地圖編輯、管理、查詢功能，以及提供無縫的圖庫管理功能和較為便捷的二次開發(fā)環(huán)境等功能。但是，對于大型數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與管理、海量地理數(shù)據(jù)空間分析、地圖個性符號庫的設(shè)計、多用戶分布式數(shù)據(jù)管理和共享、高效的質(zhì)量控制、元數(shù)據(jù)查詢等功能方面還存在一定的不足。這些不足之處一定程度上制約了縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)的正常開展。文章針對這些問題進(jìn)行了分析探討。

2 建庫軟件平臺和建庫流程

2.1 建庫軟件平臺

當(dāng)前主流遙感專業(yè)軟件為Erdas，但它在數(shù)據(jù)兼容方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法跟ArcGIS比。而且，基于ArcGIS建設(shè)縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫還有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：①具有非常強(qiáng)大的空數(shù)據(jù)引擎（SDE）。SDE的具有可實現(xiàn)大型數(shù)據(jù)庫多用戶共享，快速響應(yīng)等技術(shù)功能，完全可以滿足數(shù)據(jù)庫不斷增長的多用戶分布式數(shù)據(jù)的管理以及數(shù)據(jù)共享應(yīng)用需求；②它的空間分析功能非常強(qiáng)大。在縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)中，通常會要求軟件平臺應(yīng)該具備空間數(shù)據(jù)關(guān)系的建立功能，以及將數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加功能，還有對裁剪和緩沖區(qū)進(jìn)行分析的功能，還要具備區(qū)域數(shù)據(jù)的合并、分割等分析功能。除了這些功能，ArcGIS還可以實現(xiàn)土方量計算、空間差值、生成DEM等繁雜的分析功能；③還可以提供一體化的地圖繪制、顯示、編輯和輸出等程序的集成環(huán)境；④ArcGIS能夠建立其自身可支持的數(shù)據(jù)類型的元數(shù)據(jù)，也能夠建立用戶自定義數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)[1]。有了以上這些功能，才能更好地為縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫提供非常便捷的元數(shù)據(jù)查詢環(huán)境。

2.2 建庫流程

合理、科學(xué)的建庫流程可以大大的提高數(shù)據(jù)庫建設(shè)效率，從而達(dá)到事半功倍的效果[2]。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程通常是這樣的：

資料準(zhǔn)備→分層矢量化→建立起拓?fù)潢P(guān)系→屬性輸入→成果輸出→數(shù)據(jù)檢查→數(shù)據(jù)入庫→系統(tǒng)調(diào)試→完成數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

而現(xiàn)在的農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的建設(shè)流程有所不同。首先，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源方面，圖形數(shù)據(jù)采集方法方面以及成果輸出、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)構(gòu)成方面跟傳統(tǒng)土地利用數(shù)據(jù)庫存在很大的差別。圖1依據(jù)ArcGIS的自身特點(diǎn)和縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)規(guī)程，通過修正得出了新的縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的建庫流程。主要修正了以下幾個方面：①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源方面。原來的土地利用數(shù)據(jù)庫中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源大多采用的是土地調(diào)查或者土地調(diào)查的更新成果底圖，而修正的建庫流程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源采用的是數(shù)字正射遙感影像，這就有利于提高數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性以及準(zhǔn)確性；②圖形數(shù)據(jù)的采集方法方面的修正。原土地利用數(shù)據(jù)庫的圖形數(shù)據(jù)采集方法是在標(biāo)準(zhǔn)分幅外業(yè)調(diào)查的底圖上直接掃描并矢量化；而本流程的圖形數(shù)據(jù)采集來源是具有較強(qiáng)現(xiàn)勢性的航空遙感影像；③成果輸出方面的修正。成果輸出包括表格成果以及地圖成果，同時還可提供基本農(nóng)田的有關(guān)數(shù)據(jù)的輸出，有利于為今后對農(nóng)田的監(jiān)控和保護(hù)提供可靠依據(jù)；④對于數(shù)據(jù)子系統(tǒng)構(gòu)成方面的修正?？h級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫包括了主體數(shù)據(jù)庫，還包括要把矢量數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)、DOM元數(shù)據(jù)、DEM元數(shù)據(jù)跟其他相關(guān)元數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)庫以及DOM數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一入庫。使最終達(dá)到土地利用數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫、權(quán)屬數(shù)據(jù)庫和基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫“四庫合一”的目標(biāo)。

圖1 縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)修正流程圖

3 基于ArcGIS的縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 屬性數(shù)據(jù)輸入技術(shù)

ArcGIS它是由一套共享GIS組件而組成的通用組件庫來實現(xiàn)的，這些組件被稱為Arcobjects（簡稱AO）。AO組件包含大量的可編程組件，涉及面極廣，從而集成了很全面的GIS功能。與此同時，它也是一個開放的體系，用戶可用COM組件擴(kuò)展機(jī)制來編寫自定義的Ar2cObjects組件，從而實現(xiàn)特定要求的GIS功能[3]。在縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)的這個過程中，要盡量充分運(yùn)用ArcObjects組件的各種功能，可以盡可能的在數(shù)據(jù)庫建設(shè)的某些關(guān)鍵步驟方面提高建設(shè)效率。

3.2 點(diǎn)狀符號庫的制作方式

地圖符號庫也就是多種地圖符號的集合。地圖符號庫具有相應(yīng)的管理功能，且能夠?qū)Σ煌愋偷牡仡惙?、注記類型以及色彩方案和坐?biāo)系統(tǒng)等進(jìn)行統(tǒng)一的管理[2]。地圖符號庫包括了點(diǎn)狀、線狀和面狀符號庫。所謂點(diǎn)狀符號，它是指不依正常比例尺表示的小面積地物或者點(diǎn)狀地物的符號，這種圖形比較固定；所謂線狀符號，它是指在地圖上地物長度依正常比例尺表示而寬度不依正常比例尺表示的符號；所謂面狀符號，它是指在二維圖上無論沿哪個方向都嚴(yán)格依正常比例尺表示的符號。按全國土地調(diào)查中土地利用現(xiàn)狀的分類標(biāo)準(zhǔn)，一共包括了8個一級地類和41個二級地類。因此對地圖符號尤其是點(diǎn)狀符號制作要求顯得更為嚴(yán)謹(jǐn)。傳統(tǒng)的點(diǎn)狀符號庫制作方法是在ArcMap的符號設(shè)計系統(tǒng)StyleManager中新建一符號庫，并視其用途情況給符號庫命名。然而此法存在智能化程度不高的缺點(diǎn)，不便與其他商業(yè)軟件進(jìn)行符號共享。因此，在建設(shè)縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的時候，可以先用造字軟件設(shè)計出一套規(guī)范的土地利用分類符號體系，再將其存儲為一個.ttf字體的文件安裝到相應(yīng)的計算機(jī)上。當(dāng)?shù)貓D輸出的時候，就可以任意的去相應(yīng)程序配置所需點(diǎn)狀符號庫了。

3.3 檢查機(jī)制

科學(xué)又合理的數(shù)據(jù)檢查機(jī)制對保證整個數(shù)據(jù)庫建設(shè)的質(zhì)量以及提高其應(yīng)用前景起著關(guān)鍵性的作用。一般可采取以下幾種檢查方法：

3.3.1 傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)的檢查方法通常用到圖形檢查方法和屬性檢查方法等。圖形檢查法即目視方法、，將透明圖與原圖疊加進(jìn)行比較的方法；屬性檢查法即逐一對各個數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查的方法。

3.3.2 元數(shù)據(jù)檢查方法

我們都知道，元數(shù)據(jù)中包含了大量的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，因此，通過對元數(shù)據(jù)跟蹤，可以很明確的了解到數(shù)據(jù)的質(zhì)量狀況以及是否發(fā)生變化等問題。

3.3.3 地理相關(guān)法

通過分析空間數(shù)據(jù)中的各個地理特征要素之間的相關(guān)性，結(jié)合得出的相關(guān)性來分析相應(yīng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量狀況（比如：山區(qū)河流的位置應(yīng)該位于微地形的最底點(diǎn)等）。如圖2，將兩種相關(guān)地理要素地形圖與河流進(jìn)行疊加，再檢查對比圖中的兩條河流，從而發(fā)現(xiàn)其中一條河流是流在山脊上，而另一條河流的流向卻是自山腳往山頂而流，這很明顯違背了常識。因此可以判斷出此數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重的誤差。

圖2 地理相關(guān)法檢查示意圖

4 結(jié)束語

綜上所述，縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)縣級土地利用數(shù)據(jù)庫在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源、圖形數(shù)據(jù)采集、成果輸出、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)構(gòu)成這些方面存在很大的差別。通過依據(jù)農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)程和ArcGIS的功能特點(diǎn)修正的縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程，并在ArcObjects擴(kuò)展組件運(yùn)用、點(diǎn)狀符號庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù)上起到了積極的作用。結(jié)果表明，基于ArcGIS的縣級農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫具有便利的二次開發(fā)環(huán)境作用，地圖成果輸出具有特色且不失美觀，還具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析能力，使元數(shù)據(jù)查詢更為便捷，土地利用數(shù)據(jù)的運(yùn)行量更大，更便于管理及多用戶使用，具有嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系等諸多優(yōu)點(diǎn)。能充分滿足今后農(nóng)村土地管理、利用、規(guī)劃及基本農(nóng)田保護(hù)的需求。

[1]安榮.ArcGIS8Desktop地理信息系統(tǒng)應(yīng)用指南[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：1.

[2]程朋根，龔健雅，等.GIS中地圖符號設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國圖象圖形學(xué)報，2000（12）.

[3]廖凌松，黃杏元.基于ArcInfo的開放式組件GIS的開發(fā)探討[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2002.

P208

A

1004-7344（2016）10-0174-02

2016-3-18

唐秀華（1985-），女，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事數(shù)字化中心內(nèi)業(yè)建庫等工作。