多尺度土地調(diào)查縮編數(shù)據(jù)更新技術(shù)探討與應(yīng)用

秦曉莉，黃錦鳳

（湖南省國土資源規(guī)劃院，湖南 長沙 410007）

多尺度土地調(diào)查縮編數(shù)據(jù)更新技術(shù)探討與應(yīng)用

秦曉莉*，黃錦鳳

（湖南省國土資源規(guī)劃院，湖南 長沙 410007）

本文基于縣級(jí)、市級(jí)、省級(jí)、國家級(jí)系列比例尺二次調(diào)查縮編成果縮編更新工程，對利用大比例尺土地調(diào)查變化數(shù)據(jù)更新小比例尺土地調(diào)查縮編成果的縮編更新模式、工作流程與技術(shù)方法進(jìn)行了分析與探討，對于難以由計(jì)算機(jī)決策和操作的工作由人機(jī)交互完成，從而提高工作效率，保證縮編數(shù)據(jù)質(zhì)量。

土地利用圖；地圖綜合；地圖更新

隨著土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)各地類的不斷變化，已有的二次調(diào)查各級(jí)縮編數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性已不能滿足應(yīng)用需求。基于此，國土資源部決定對各級(jí)土地調(diào)查縮編數(shù)據(jù)成果進(jìn)行更新。本文基于縣級(jí)、市級(jí)、省級(jí)、國家級(jí)系列比例尺二次調(diào)查縮編成果縮編更新工程，對利用大比例尺土地調(diào)查變化數(shù)據(jù)更新小比例尺土地調(diào)查縮編成果的縮編更新模式、工作流程與技術(shù)方法進(jìn)行了分析與探討，并在生產(chǎn)中得到了初步應(yīng)用。

1　縮編更新模式選擇

縮編更新是用新的大比例尺變化數(shù)據(jù)更新舊的小比例尺數(shù)據(jù)，是小比例尺地圖數(shù)據(jù)更新的主要手段之一，在我國各級(jí)比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新中應(yīng)用廣泛。常見的縮編更新模式有：直接替代縮編更新、直接縮編疊加更新、增量縮編更新、新舊數(shù)據(jù)疊加更新［2］，如圖1所示。

（1）直接縮編替代更新是對新的大比例尺數(shù)據(jù)進(jìn)行縮編，其結(jié)果直接作為新的小比例尺數(shù)據(jù)，而舊的小比例尺數(shù)據(jù)被刪除或以歷史數(shù)據(jù)存在。該模式本質(zhì)上是縮編與替代，與舊的小比例尺數(shù)據(jù)無關(guān)。

（2）直接縮編疊加更新是縮編新的大比例尺數(shù)據(jù)，將結(jié)果與舊的小比例尺數(shù)據(jù)疊加分析，得到更新信息來完成小比例尺數(shù)據(jù)的更新。該模式分為3個(gè)過程：縮編、提取更新信息及更新協(xié)調(diào)。

（3）增量縮編更新是對大比例尺的新舊數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，得到變化信息，或稱為增量信息，然后縮編增量信息來更新舊的小比例尺數(shù)據(jù)。該模式前提是已經(jīng)建立多比例尺數(shù)據(jù)庫，不僅相同實(shí)體間關(guān)聯(lián)，而且數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)應(yīng)一致。其處理過程為：提取增量信息、縮編及更新協(xié)調(diào)。

（4）新舊數(shù)據(jù)疊加縮編更新是對大小比例尺的新舊數(shù)據(jù)疊加分析，獲得更新信息，進(jìn)而對小比例尺數(shù)據(jù)進(jìn)行更新協(xié)調(diào)。該模式中的縮編操作在提取更新信息時(shí)，針對整個(gè)大比例尺數(shù)據(jù)，而在數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)時(shí)針對更新信息。

基于以上分析及當(dāng)前我國已經(jīng)建立了2010～2014年度縣級(jí)1∶1萬增量更新數(shù)據(jù)庫及二次調(diào)查多級(jí)比例尺縮編數(shù)據(jù)庫成果的情況，本文選擇增量縮編更新方法逐級(jí)更新二次調(diào)查縣級(jí)、市省級(jí)、國家級(jí)系列比例尺縮編數(shù)據(jù)成果。

2　數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)備與預(yù)處理

2.1數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)備

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

該數(shù)據(jù)為國家統(tǒng)一提供的2014年度土地調(diào)查數(shù)據(jù)縮編更新的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括：

1）二次調(diào)查各級(jí)比例尺縮編數(shù)據(jù)庫成果，是縮編更新的對象；

2）2010～2014年度1∶1萬縣級(jí)變更調(diào)查數(shù)據(jù)成果，用于縣級(jí)縮編更新的參考，以保證縣級(jí)縮編更新數(shù)據(jù)與1∶1萬縣級(jí)變更調(diào)查數(shù)據(jù)的有機(jī)聯(lián)系及表達(dá)的一致性；

3）2010～2014年度1∶1萬變更調(diào)查數(shù)據(jù)增量更新包，是縮編更新的數(shù)據(jù)源。

（2）補(bǔ)充資料

縮編更新區(qū)域最新的水系、道路、居民點(diǎn)等資料，是縮編更新的輔助數(shù)據(jù)，包括：

1）各省水利部門編制的水系圖（圖集、圖冊）或水利分布圖等。

交通部、各省公路局、測繪局現(xiàn)勢性較強(qiáng)的GPS公路數(shù)據(jù)、《中國高速公路及城鄉(xiāng)公路地圖全集》《中國公路地圖集》，各省測繪局編制的最新公路圖等。

2）各省測繪局編制的省地圖集（冊）、行政區(qū)劃地圖集或行政區(qū)劃圖。

2.2數(shù)據(jù)檢查與預(yù)處理

數(shù)據(jù)收集完成后需要對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)完整性、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、圖形與屬性、邏輯一致性等方面進(jìn)行檢查，對檢查無誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，對補(bǔ)充資料的現(xiàn)勢性，資料來源可靠性，資料質(zhì)量、精度、準(zhǔn)確度、清晰度等是否滿足要求進(jìn)行分析和評價(jià)。

3　縮編更新工作流程與技術(shù)方法

3.1縮編更新工作流程

以二次調(diào)查縣級(jí)縮編數(shù)據(jù)成果為基礎(chǔ)，參考2014年度1∶1萬縣級(jí)土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)，對縣級(jí)2010～2014年度變化數(shù)據(jù)進(jìn)行縮編，形成2010～2014年度1∶5萬縣級(jí)變化數(shù)據(jù)成果，并將其更新二次調(diào)查1∶5萬縣級(jí)縮編數(shù)據(jù)成果，形成2014年度1∶5萬縣級(jí)縮編數(shù)據(jù)成果。以二次調(diào)查1∶10萬市級(jí)縮編數(shù)據(jù)成果為基礎(chǔ)，參考2014年度1∶5萬縣級(jí)縮編數(shù)據(jù)成果，對2010～2014年度1∶5萬縣級(jí)變化數(shù)據(jù)成果進(jìn)行縮編，形成2010-2014年度1∶10萬市級(jí)變化數(shù)據(jù)成果，并更新二次調(diào)查市級(jí)1∶10萬縮編數(shù)據(jù)成果，形成2014年度市級(jí)1:10萬縮編數(shù)據(jù)成果。按照上述流程，逐級(jí)實(shí)施市級(jí)1∶25萬、省級(jí)1∶50萬，國家級(jí)1∶100萬、1∶400萬系列比例尺二次調(diào)查縮編數(shù)據(jù)成果的更新，形成2014年度市級(jí)、省級(jí)、國家級(jí)系列比例尺縮編數(shù)據(jù)更新成果。縮編更新工作流程如圖1。

3.2縮編更新技術(shù)方法

通過將各年度1∶1萬增量更新數(shù)據(jù)與同比例尺年初基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到引起數(shù)據(jù)變化的圖斑，該圖斑即為縮編更新源，以二次調(diào)查縣級(jí)1∶5萬數(shù)據(jù)縮編成果為基礎(chǔ)，整體分析引起數(shù)據(jù)變化的圖斑與周邊圖斑的關(guān)系，根據(jù)縮編綜合技術(shù)指標(biāo)［3］，進(jìn)行縮編綜合操作，如拓?fù)湎噜復(fù)悎D斑合并、拓?fù)湎噜徴Z義鄰近圖斑合并、非拓?fù)湎噜復(fù)悎D斑合并、非拓?fù)湎噜徴Z義鄰近圖斑合并、圖斑夸大、圖斑轉(zhuǎn)零星地類、圖斑線化、邊界化簡等。綜合縮編要綜合考慮鄰近原則［4］、地類相近原則且不能突破行政邊界。

縮編完成后，將變化數(shù)據(jù)的縮編結(jié)果更新到縣級(jí)1∶5萬數(shù)據(jù)縮編成果，由于將縮編變化數(shù)據(jù)更新到小比例尺數(shù)據(jù)時(shí)，縮編更新數(shù)據(jù)可能將圖斑分割成小圖斑，因此需要對被分割的圖斑再次進(jìn)行縮編協(xié)調(diào)。縮編更新技術(shù)路線如圖2。

圖1　縮編更新工作流程圖Fig.1　Workfolw of Generalization and updates

圖2　縮編更新技術(shù)路線圖Fig.2　The Technology Roadmap of Generalization and updates

對于1∶10萬及更小比例尺數(shù)據(jù)成果的縮編更新，則以縮編后的上一級(jí)比例尺變化數(shù)據(jù)為更新數(shù)據(jù)源，通過上述方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)更新。

4　土地調(diào)查縮編數(shù)據(jù)更新技術(shù)應(yīng)用

4.1縮編更新應(yīng)用流程

從每個(gè)年度的更新數(shù)據(jù)包內(nèi)提取每年度變化數(shù)據(jù)，以地類圖斑圖層為例，在更新數(shù)據(jù)包的DLTBGXGC圖層內(nèi)利用下述的SQL語句，剔除偽變化圖斑形成年度變化數(shù)據(jù)：

（"B G Q D L B M" = "B G H D L B M"）AND （"BGQQSXZ" = "BGHQSXZ"） AND（"BGQQSDWDM" = "BGHQSDWDM"） AND（"BGQZLDWDM" = "BGHZLDWDM"） AND（"BGQGDLX" = "BGHGDLX"） AND （"BGQKCLX" = "BGHKCLX"） AND （"BGQGDPDJ" = "BGHGDPDJ"） AND （"BGQKCDLBM" = "BGHKCDLBM"）

以此獲得2010～2014年度變化數(shù)據(jù)，以圖3的更新過程疊加更新形成5年度綜合變化數(shù)據(jù)：

將5年度變化綜合數(shù)據(jù)疊加至二次調(diào)查縣級(jí)1∶5萬縮編數(shù)據(jù)成果，根據(jù)《第二次全國土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)縮編技術(shù)指標(biāo)規(guī)范（試行）》，綜合縮編形成2014年度地類圖斑縮編成果。

4.2縮編更新應(yīng)用實(shí)例

上述縮編更新模式、工作流程與技術(shù)方法已經(jīng)成功應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，并取得了良好的應(yīng)用效果。在實(shí)際工作中，以建設(shè)用地變化圖斑居多。常見的地類圖斑縮編更新操作有非鄰近同類圖斑合并后更新、非鄰近同類圖斑綜合后更新、圖斑夸大后更新、圖斑轉(zhuǎn)零星地類后更新等。

以縣級(jí)1∶5萬二次調(diào)查縮編數(shù)據(jù)成果更新應(yīng)用流程為例，圖4a為二次調(diào)查縣級(jí)1∶5萬縮編數(shù)據(jù)圖斑，圖4b為經(jīng)檢測得到的變化圖斑與a疊加狀況，經(jīng)分析，該圖斑周邊不存在與該圖斑進(jìn)行綜合的同類圖斑或非同類圖斑，且該圖斑在1∶5萬土地利用圖上達(dá)到最小上圖標(biāo)準(zhǔn)，縮編時(shí)保留該圖斑即可。縮編完成后，將該圖斑更新到縣級(jí)1∶5萬二次調(diào)查縮編數(shù)據(jù)中，更新后變化圖斑將縣級(jí)1∶5萬二次調(diào)查縮編數(shù)據(jù)中的林地圖斑分割成小圖斑，如圖4c，需進(jìn)一步將分割后形成的林地圖斑按地類優(yōu)先級(jí)縮編協(xié)調(diào)到鄰近的耕地圖斑中，如圖4d。

圖3　5年度變化數(shù)據(jù)綜合流程圖Fig.3　The Comprehensive Roadmap of Five Years Update Data

5　結(jié)語

各級(jí)土地利用縮編數(shù)據(jù)是基于1∶1萬土地利用數(shù)據(jù)庫逐級(jí)縮編而成，包括全國從縣級(jí)、市級(jí)、省級(jí)、國家級(jí)的比例尺從1∶5萬至1∶400萬的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)縮編更新需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。在縮編更新過程中要盡量利用計(jì)算機(jī)完成可以程序化的工作，如較簡單的圖形綜合、數(shù)據(jù)更新、自動(dòng)化圖形與屬性編輯處理等，對于難以由計(jì)算機(jī)決策和操作的工作由人機(jī)交互完成，并提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)編輯處理工具，從而提高工作效率，保證縮編數(shù)據(jù)質(zhì)量。

圖4　縣級(jí)1∶5萬二次調(diào)查縮編數(shù)據(jù)成果更新流程應(yīng)用示例Fig. 4 Sample of update process application in County 1∶50，000 second land survey generalization data

/References

［1］ 胡云崗，陳軍，李志林等.地圖數(shù)據(jù)縮編更新的模式分類與選擇［J］.地理與地理信息科學(xué)，2007，（23）4:22-24.

［2］《第二次全國土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)縮編技術(shù)指標(biāo)規(guī)范》（試行），2009，國土資源部.

［3］ 艾廷華， 楊帆， 李靜忠. 第二次土地資源調(diào)查數(shù)據(jù)建庫中的土地利用圖綜合縮編［J］. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版）， 2010， 35（8）: 887-891.

Discussion and App lication on Technology of Updating M ultiscale Land Survey Generalization Map Data

Qin Xiaoli， Huang Jin feng
（Hunan Planning Institute of Land and Resources， Changsha Hunnan 410007）

Based on the project of updating the county， municipal， provincial， national series scale generalization map data of the second land survey， the mode workflow and technical method of using the large-scale land use change survey data to update small-scale land survey generalization data is analyzed and discussed. For difficult decisions and operation by the computer work， using the Human-Computer Interaction， to improve efficiency and ensure quality of generalization data.

land use map； map generalization； map updates

F301.2

A

1672-5603（2016）03-087-4

*第一作者簡介秦曉莉，女，1977年生，測繪工程師，主要從事土地調(diào)查評價(jià)與測繪地理信息工作。E-mail:17491400@qq.com

2016-6-21；改回日期：2016-7-25。