RS/GIS技術(shù)在夾江第二次土地調(diào)查中的應(yīng)用

李璇瓊

（1.四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽 618000；2.西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031）

RS/GIS技術(shù)在夾江第二次土地調(diào)查中的應(yīng)用

李璇瓊1,2

（1.四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽 618000；2.西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031）

在夾江第二次土地調(diào)查中，運用RS技術(shù)進行土地利用分類，以1∶5 000高精度航片為數(shù)據(jù)源，建立解譯標(biāo)志進行初步目視解譯，然后根據(jù)外業(yè)數(shù)據(jù)修正完善,再采用人機對話的方式完成分類。運用GIS技術(shù)對影像和矢量分類結(jié)果進行建庫匯總和空間分析。

RS；GIS；土地調(diào)查；分類解譯；建庫

RS技術(shù)可在短時間內(nèi)花費少量的人力、物力完成野外調(diào)查的工作底圖，減少了野外工作量，而且遙感影像可提供更客觀、持久的解譯數(shù)據(jù)源，為土地利用對比研究提供了可靠的基礎(chǔ)。GIS技術(shù)可對土地利用現(xiàn)狀進行有效的空間分析，并通過圖表、圖件等方式清晰地表述第二次全國土地調(diào)查的成果。

1 調(diào)查要求

第二次全國土地調(diào)查以高分辨率正射影像圖等基礎(chǔ)圖件作為調(diào)查工作底圖，通過實地調(diào)查，全面查清土地利用的類型、面積、分布狀況和土地權(quán)屬情況，并利用GIS技術(shù)進行數(shù)據(jù)匯總和建庫，得到最終結(jié)果，以滿足國土資源管理的需要。

2 技術(shù)方法

傳統(tǒng)的地類調(diào)查耗時耗力，而RS和GIS技術(shù)相結(jié)合，可取代一部分人力工作，提高效率、節(jié)省經(jīng)費。夾江第二次土地調(diào)查采用的是1∶5 000的大比例尺正射影像。與1∶10 000的影像相比，其分辨率更高，能更清晰地分辨田坎和圖版界線，更清楚地識別地物和確定權(quán)屬。運用RS技術(shù)對地類進行分類后，使用MapGIS軟件對外業(yè)采集和調(diào)查的數(shù)據(jù)進行處理分析（包括圖件的幾何糾正、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、圖形數(shù)據(jù)采集、拓撲處理、接邊和拼接等）；建立包含數(shù)據(jù)字典、圖幅索引、空間和屬性數(shù)據(jù)庫的夾江第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫。

3 工作過程

3.1 利用RS技術(shù)進行內(nèi)業(yè)解譯分類

1）解譯前準(zhǔn)備。內(nèi)業(yè)解譯前應(yīng)廣泛收集資料，檢查影像精度。檢查完成后再進行正射影像圖的幾何糾正、大氣糾正、地形糾正等一系列的技術(shù)處理，以便于圖像分類和特征提取。

2）內(nèi)業(yè)初步解譯。在夾江縣的土地調(diào)查中，采用1∶5 000的航片。各地類的典型解譯標(biāo)志及影像判讀特征見表1。根據(jù)解譯標(biāo)志，首先進行監(jiān)督分類，再參照土地利用現(xiàn)狀圖、基本農(nóng)田圖等圖件，融合多元數(shù)據(jù)，結(jié)合專家知識通過目視解譯來修改完善。

3）野外調(diào)繪。其主要是進行確定權(quán)屬、搞清地類、測量道路、溝渠、河流的寬度等實地調(diào)查，并將調(diào)查的結(jié)果勾畫在紙質(zhì)影像圖上。

4）內(nèi)業(yè)詳細解譯。在MapGIS軟件中打開處理好的航片，采用人機對話的方式由專門的人員用鼠標(biāo)進行勾繪。

5）解譯結(jié)果。通過內(nèi)業(yè)和外業(yè)相結(jié)合的方式完成了夾江146幅1∶5 000正射影像的調(diào)繪和內(nèi)業(yè)處理。圖1中黑色線為地類界線，藍色線為線狀地物，紅色數(shù)字為地類編碼。

圖1 分幅圖H48G078026解譯結(jié)果局部放大圖

3.2 利用GIS技術(shù)進行內(nèi)業(yè)建庫

空間數(shù)據(jù)是土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫的主體，主要依靠 GIS軟件進行組織和管理。

3.2.1 入庫準(zhǔn)備

夾江第二次土地調(diào)查的入庫系統(tǒng)是基于地信軟件MapGIS開發(fā)的。入庫前要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)有：各分幅影像圖和通過影像圖解譯得到的地類圖斑、行政區(qū)、權(quán)屬爭議區(qū)、坡度圖、接合圖表、基本農(nóng)田等區(qū)文件，河流、道路等線狀地物和零星地物等點文件。

表1 夾江影像解譯標(biāo)志

1）對解譯結(jié)果的各地類圖斑、線狀地物、行政界線等矢量化結(jié)果進行接邊處理，然后檢查和修改拓撲錯誤。

2）對地類圖斑進行合并。在建庫系統(tǒng)右側(cè)的工具箱中對每幅圖中的各種地類圖斑、線狀地物、行政界線等矢量數(shù)據(jù)結(jié)果進行拓撲檢查。

3）檢查行政區(qū)代碼、名稱、描述說明是否正確。

4）檢查權(quán)屬地物。保留權(quán)屬性質(zhì)、權(quán)屬單位代碼、座落單位代碼、權(quán)屬單位名稱、座落單位名稱等字段，其他字段清空。

5）檢查線狀地物。檢查線狀地物的寬度、地類編碼、權(quán)屬性質(zhì)、扣除比例和扣除方式等屬性字段并保留，其余屬性字段清空。

6）基本農(nóng)田入庫。①提取基本農(nóng)田圖斑。將原地類圖斑的編號、地類編碼、地類名稱、權(quán)屬性質(zhì)、權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、座落單位代碼、座落單位名稱、耕地類型、扣除類型、扣除地類編碼、扣除地類系數(shù)、線狀地物面積、零星地物面積、扣除地類面積等屬性字段值直接賦給基本農(nóng)田圖斑中對應(yīng)圖斑的屬性字段，而基本農(nóng)田圖斑中的基本農(nóng)田圖斑面積根據(jù)空間分析結(jié)果重新計算。②生成基本農(nóng)田圖斑編號。其原理為：基本農(nóng)田圖斑編號是根據(jù)基本農(nóng)田保護塊編號進行編碼。因此，必須保證基本農(nóng)田保護塊編號的正確性。基本農(nóng)田圖斑編號由“保護片（塊）編號＋基本農(nóng)田圖斑號（4位數(shù)字順序碼）”組成，4位數(shù)字碼，以保護片（塊）為單位，按從上到下，從左到右的順序編號。具體操作步驟為：首先選擇“編號工具”菜單下的“生成基本農(nóng)田圖斑編號”功能，彈出對話框；然后根據(jù)實際情況，選擇生成編號的方式：“根據(jù)Lable點”或“根據(jù)注記”，在“縱向范圍”后的文本框中輸入范圍值；最后在對話框中單擊“確定”，系統(tǒng)運行完畢后會提示“生成基本農(nóng)田圖斑編號完成”。③基本農(nóng)田圖斑面積重算。通過基本農(nóng)田圖斑面積重算，對空間分析后的基本農(nóng)田圖斑的線狀地物面積”、“零星地物面積”、“扣除地類面積”、“基本農(nóng)田地類面積”等屬性字段進行賦值。選擇工具箱中的“基本農(nóng)田圖斑面積重算”，系統(tǒng)將對基本農(nóng)田圖斑中的“線狀地物面積”、“零星地物面積”、“扣除地類面積”、“基本農(nóng)田地類面積”進行計算。④基本農(nóng)田保護塊面積重算。選擇工具箱中的“基本農(nóng)田保護塊面積重算”，系統(tǒng)將根據(jù)基本農(nóng)田保護塊的保護塊編號，提取基本農(nóng)田圖斑面積累加到基本農(nóng)田保護塊圖層中的基本農(nóng)田保護片塊面積字段中。

3.2.2 映射導(dǎo)入各圖層

完成入庫前的準(zhǔn)備工作后，進行映射處理。在“字段映射”工具中依次映射導(dǎo)入各圖層，包括各分幅影像和地類圖斑等，其中線狀地物需要點一下“多余字段追加”。具體映射界面見圖2。

圖2 字段映射界面

3.2.3 數(shù)據(jù)入庫

完成映射處理后，就可以開始數(shù)據(jù)入庫操作。具體操作如下：

①按圖斑編號剪斷線狀地物。在平臺下檢查長度≤0.2的線狀地物，進行修改。②進行線狀地物、零星地物、地類界線、行政界線及各圖斑屬性的賦值。③完成耕地坡度屬性和零星地物坡度屬性賦值。④根據(jù)空間位置賦圖幅號。⑤利用“橢球面積計算”功能計算行政區(qū)的控制面積和計算面積，地類圖斑的圖斑面積，宗地的實測面積、發(fā)證面積、宗地面積，土地權(quán)屬爭議區(qū)的爭議面積。⑥面積處理——土地利用面積重算。⑦匯總輸出成果并導(dǎo)出。

3.2.4 結(jié)果分析

數(shù)據(jù)庫建成后可對夾江縣2008年的土地利用數(shù)據(jù)進行查詢、分析、匯總和輸出，同時可分析土地資源利用的現(xiàn)狀、用地結(jié)構(gòu)等。數(shù)據(jù)庫結(jié)果顯示，2008年夾江總面積為4 954.96 hm2，其中耕地1 454.36 hm2、園地608.33 hm2、林地1 883.26 hm2、草地4.40 hm2、城鎮(zhèn)村及工礦用地499.99 hm2、交通運輸用地96.10 hm2、水域及水利設(shè)施用地265.24 hm2、其他土地143.29 hm2。夾江林地、耕地和園地較多，城鎮(zhèn)村、水利設(shè)施等用地相對較少。在今后的發(fā)展中，可以在保證林地和耕地數(shù)量的前提下，加快城鎮(zhèn)化建設(shè)。這次的調(diào)查結(jié)果也可為今后的變更調(diào)查和更新調(diào)查奠定了基礎(chǔ)。變更調(diào)查可利用GIS的空間分析工具，分析夾江2008年第二次土地調(diào)查前后各地類的變化情況。

4 結(jié) 語

遙感傳感器的更新和遙感圖像處理新方法的出現(xiàn)，提高了遙感影像的分類精度，進一步加強了新遙感數(shù)據(jù)在土地利用監(jiān)測方面的應(yīng)用。夾江第二次土地調(diào)查以1∶5 000的航空影像為基礎(chǔ)，綜合遙感分類技術(shù)和目視解譯，完成影像分類，得到地類圖斑等矢量結(jié)果。利用GIS技術(shù)對矢量結(jié)果進行接邊和拓撲處理，并進行數(shù)據(jù)入庫匯總。根據(jù)匯總的結(jié)果，可對夾江土地利用情況進行查詢、分析和匯總。GIS和RS技術(shù)相結(jié)合，為夾江土地調(diào)查提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和建庫技術(shù)保障。

[1] 朝魯門.RS/GIS技術(shù)在第二次全國土地調(diào)查中的應(yīng)用:以湖南省衡東縣為例[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學(xué),2010

[2] 國務(wù)院第二次全國土地調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.第二次全國土地調(diào)查培訓(xùn)教材[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2007

[3] 陳勇.土地利用變化機制研究現(xiàn)狀與展望[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,21(l):15-17

[4] 潘耀忠,陳志軍,聶娟,等.基于多源遙感的土地利用動態(tài)變化信息綜合監(jiān)測方法研究[J].地球科學(xué)進展,2002,17(2): 182-187

[5] 張顯峰,崔偉宏.運用RS,GPS和GIS技術(shù)進行大比例尺土地利用動態(tài)監(jiān)測的實驗研究[J].地理科學(xué)進展,1999,18 (2):2-3

[6] 黨安榮,史彗珍,何新東.基于3S技術(shù)的土地利用動態(tài)變化研究[J].清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(10):1 408-1 411

[7] 仇大海.3S技術(shù)在第二次全國土地調(diào)查中的應(yīng)用:以湖南省衡東縣為例[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué),2008

[8] 幸義田.江蘇省土地調(diào)查遙感影像存儲與管理研究[D].南京:南京師范大學(xué),2013

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B

1672-4623（2016）07-0050-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.07.015

李璇瓊，博士,講師，從事GIS、RS及生態(tài)環(huán)境方面的研究。

2015-08-01。

項目來源：國家自然科學(xué)基金資助項目（40972225、41101174）；四川省教育廳科研資助項目（14ZB0434）；四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研資助項目（20140102）。