基本農田數據建庫初探

許姚亮+何方+阮晨+秦+瑋+謝+佳+范貴娟+朱+琳+石偉博+阮夢蝶

摘 要：永久基本農田劃定對我國糧食安全至關重要，建庫要求數據精確，格式正確，而事實上這一過程中容易出錯。本文以合肥市廬陽區基本農田建庫為例，結合GIS軟件，希望對建庫中常出現的問題進行討論研究，通過對基本農田數據建庫流程、構成要素及其關系的探討，提供一種解決方法，使成果達到了建庫的標準要求。通過對常見問題的梳理，避免處理過程中人工造成的錯誤，提高工作效率。

關鍵詞：基本農田；數據建庫；廬陽區

中圖分類號 F301.21 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）19-0090-3

Preliminary Study on Data Construction of Basic Farmland

—Taking Luyang District as an Example

Xu Yaoliang et al.

（School of Resources and Environment，Anhui Agriculture University，Hefei 230036，China）

Abstract： The delineation of permanent basic farmland is very important to the grain security of our country. The data required for the establishment of the database is accurate and the format is correct. In fact，it is easy to make mistakes in the process. In this paper，the basic farmland in Luyang District of Hefei City building as an example，combined with GIS software，to discuss research often occur on the difficulties during the construction of basic farmland，through the data of elements and relations constitute the establishing process，and provide a method to solve the results meet the requirements of the standard library construction. By combing the common problems，we can avoid the mistakes caused by the process and improve the work efficiency.

Key words： Basic farmland；Data construction；Luyang District

依照一定時期人口與社會經濟發展對農產品的需求，根據土地利用總體規劃確定的不得占用的耕地稱為基本農田[1]。永久基本農田，是對農田實行永久性保護，2008年中共十七屆三中全會提出此概念?！坝谰没巨r田”即不管任何情況下都不能改變其用途，不可以用別的方式挪作它用的基本農田。把最優質，最精華，生產能力最好的耕地劃為永久基本農田，實行特殊保護，有利于鞏固提升糧食綜合生產能力，確保谷物基本自給，口糧絕對安全，把13億中國人的飯碗牢牢端在自己手上。劃定永久基本農田還能防止城市無序擴張蔓延，保證鄉村休閑保護農耕文化。

1 項目區概況

廬陽區，隸屬于安徽省合肥市，是合肥市的核心城區，是經濟、文化、金融中心，位于合肥市區中心和北部。東部與新站區和瑤海區為相連，南部與包河區和蜀山區為鄰，向西北延伸與長豐縣、肥西縣接壤。處于長江與淮河之間，可以通過南淝河通江達海，在安徽省內乃至全國具有承東啟西、接連中原、貫通南北的重要區位優勢。根據廬陽區2014年土地利用現狀變更調查數據顯示：廬陽區土地總面積13467.99hm2，其中耕地3799.13hm2，占土地總面積27.21%。

廬陽區已經完成了城市周邊永久基本農田劃定建庫和全域范圍內永久基本農田劃定方案的編寫工作，現階段正應用地理信息系統技術建設永久基本農田數據庫，可以精確掌握永久基本農田的現狀與動態變化趨向，可實現對永久基本農田更有用的管理，為基本農田總量動態平衡的宏觀調控提供高效的輔助手段。

廬陽區本次建庫是以城市周邊永久基本農田劃定成果和區級、街道（鄉鎮）級土地利用總體規劃圖中的基本農田數據為基礎，與2014年土地變更調查數據進行疊加分析，提取全域基本農田數據，使基本農田保護圖斑落在土地利用現狀圖上，根據國土資源部頒發的《基本農田數據庫標準》（2017版）建成基本農田數據庫。

2 永久基本農田數據建庫流程

2.1 永久基本農田數據庫依據 永久基本農田劃定成果的重要組成部分是永久基本農田數據庫，它匯集了基本農田的位置、面積、地類、質量、保護責任、保護標志等電子信息[2]。永久基本農田數據庫建設工作是在上一輪土地利用總體規劃、第二次土地調查年度變更調查成果資料的基礎上，將永久基本農田逐一落實到以土地利用現狀圖斑為單位的地塊，明確基本農田地塊的邊界、地類、面積、質量等級及片塊編號等信息，建立基本農田保護片、保護圖斑、保護區圖層空間數據及屬性信息表，并將基本農田相關表格、圖層等納入數據庫進行管理。根據第二次全國土地調查、2014年度土地變更調查、耕地質量相關調查、土地整治與高標準農田建設等成果，以已有基本農田劃定和保護成果、城市周邊永久基本農田劃定成果為基礎，按照《基本農田保護條例》、10號文件、《關于進一步做好永久基本農田劃定工作的通知》（國土資發〔2014〕128號）、《關于切實做好永久基本農田數據庫更新完善和匯交工作的通知》等制度措施，以及《基本農田劃定技術規程》、《永久基本農田數據庫標準》（2017版）《合肥市國土資源局 合肥市農業委員會關于印發<合肥市永久基本農田劃定工作方案>的通知》（合國土資發〔2015〕291號）等相關標準和技術規范，明確工作基礎和工作要求，做到落實劃定任務統一標準規范。endprint

2.2 建庫流程 廬陽區本次永久基本農田建庫，是以《基本農田數據庫標準》（2017版）為根據，以全域永久基本農田劃定的成果為基礎，通過與各街道（鄉鎮）國土所聯動，以各街道（鄉鎮）土地利用總體規劃數據庫為參照，提取現有保護規劃的基本農田數據。再以各街道（鄉鎮）為單位，與2014年變更調查數據和農用地分等定級成果疊加套合，得到擬確定的基本農田保護圖斑，通過實地考察與專家論證，最終確定基本農田保護圖斑。為了完善永久基本農田保護圖斑的保護責任臺賬，區人民政府領導國土資源部門與農委通力合作，將農委提供的土地確權的數據與國土資源部門補充調查的數據整合，按照《標準》的規定，完成永久基本農田責任屬性表。流程圖見圖1。

2.3 建庫過程要求 廬陽區為確保永久基本農田成果數據符合《標準》規定的各項要求，為了控制數據精度，針對此次數據建庫擬定了一系列技術要求與規范，如下：（1）由2014年二調變更調查數據和土地利用總體規劃數據疊加，生成基本農田的基期數據；（2）編輯生成劃定基本農田的劃入劃出層（數量變化層）；（3）由基期數據和劃定基本農田劃入劃出層生成基本農田保護圖斑層，與農委土地確權圖層疊加，得到基本農田保護責任信息；（4）再由基本農田保護圖斑層分別融合生成基本農田片塊層和基本農田保護區層；（5）從基本農田保護圖斑層生成基本農田保護注記層；（6）根據外業工作圖上標注的標志牌或者坐標文件生成基本農田標志牌層和界樁層生成位置圖，錄入相關標志界樁屬性信息；（7）最后完成各圖層屬性數據的完善入庫。

過程中必須保證按照《標準》的規定內容，使要素完整，命名規范；保證矢量數據的拓撲關系正確、圖層內屬性一致、圖層間屬性一致；屬性數據內容填寫規范，結構完整無誤。

3 建庫過程中出現問題探討

永久基本農田建庫涉及部門眾多，各部門之間的數據類型差異明顯，數據預處理的好壞直接影響成果與后續工作能否連續開展下去。數據處理過程包含：格式轉換、坐標轉換、矢量與柵格數據配準等。又因為基本農田涉及各類信息，國土部門掌握的并不是全面的，需要進行補充調查。數據采集包括圖形要素提取、屬性輸入、圖形拓撲等[3]。在數據預處理與采集過程中，基本農田保護圖斑的確立及保護責任信息維護是本次建庫工作的重難點。

3.1 數據格式轉換 為了實現不同格式數據的互相轉換需要利用ArcGIS的數據格式轉換工具。各部門之間數據格式并不是全都一樣的，都是使用自己的便于管理的數據。由于本次廬陽區永久基本農田建庫中采用的基礎數據包括CAD格式的土地利用總體規劃與街道（鄉鎮）基本農田調整地塊數據、土地變更調查的shapefile格式或者PGDB格式數據等等，需要在正式建庫前轉換成統一shapefile格式下進行數據預處理。必須注意CAD格式轉成shapefile格式時，轉出的Polyline的數據類型為折線ZM造成的，也就是說點坐標中含有Z和M值，要處理ZM值。由于DWG數據中含有標高，在GIS中進行線轉面操作的過程中，會出現Z值超出范圍的錯誤。使用GIS軟件提供的數據轉換工具可以完成數據格式轉換，在轉換過程中能夠保證數據與圖形完整性及數據的精度不發生改變。

3.2 坐標轉換 各個部門采用的地理坐標系同并不是統一的，變更調查數據和基本農田建庫采用的都是西安1980坐標系，而廬陽區的街道（鄉鎮）級土地利用總體規劃圖的矢量數據多為CAD格式，使用的坐標系也大都是北京1954坐標系。此外，國家省市的一些重大項目，一般由于所占面積小，坐標系也很少定義。再者，國土部門自己掌握的shapefile格式或者PGDB格式數據，有些投影坐標也需要重新定義。這些矢量數據在使用前，需要重新統一坐標系。通過ARCGIS中自帶的projections and transformations工具，將所需的矢量數據向變更調查數據使用的西安1980坐標系轉換。

3.3 數據采集 基本農田數據的采集是對國土部門手中掌握的數據的補充。永久基本農田建庫需要完善基本農田保護責任臺賬，目前國家農業部門正在進行土地確權工作，廬陽區本次建庫是將兩部門數據整合，而這一工作中的難點是對提取的基本農田數據需要維護。需要注意一下3點：（1）做好基本農田圖斑認定工作。具體可由國土部門與農業部門共同組織牽頭，各街道（鄉鎮）配合，做好重點項目占用基本農田、基本農田調整及補劃和基本農田保護圖斑責任的認定，確保數據的及時性和準確性，為后續工作奠定基礎。（2）做好基本農田數據的檢查工作。由于兩部門工作進度不一，而時間緊，數據量龐大，工作中難免出錯，工作時需要及時自查，抽查和階段性檢查，保證數據符合圖、數、實地相互一致，建庫過程中，統計關鍵數據，便于及時糾錯。（3）協調處理全區及合肥市轄區之間利益矛盾。各街道（鄉鎮）、各區基本農田劃定情況不一，奔著維護自己利益，合肥市國土資源局作為牽頭部門，維護整體利益，做好相互協調。廬陽區維護合肥市與自身利益，將自己的建庫工作統籌入合肥市永久基本農田建庫過程中，將劃定建庫結果及時反各街道（鄉鎮）相關負責人，及時就基本農田劃定建庫結果做出規劃調整。

3.4 屬性檢查 當數據庫成果建好后，根據《標準》規定的項目，檢查基本農田數據庫中的內容，包括屬性表結構、內容以及不同表之間邏輯關系是否正確。（1）廬陽區永久基本農田建庫中屬性結構與表中的內容需嚴格執行相關文件要求，確保建庫數據中對表的命名、字段名稱、數目、代碼、類型、長度、小數位、單位、是否為空等等不違反《標準》（2017版），保證基本農田數據結構的完整性，表的內容準確性[4]。（2）在基本農田建庫質檢軟件的檢查下，發現電子矢量數據成果中會有一些圖斑的面積出錯。通過將DLTB、LXDW、XZDW放入成果的外部數據中，再次過質檢軟件，可讓錯誤的個數下降，如果還有錯誤的，通過改變字段TKXS類型成雙精度，重新計算數值。因為四舍五入，造成面積平差不了，相關面積之間的數學關系如下公式：endprint

基本農田面積=基本農田圖斑面積-扣除地類面積-現狀地物面積-零星地物面積；

扣除地類面積=（基本農田圖斑面積-現狀地物面積-零星地物面積）×扣除系數。

由于軟件自身設置的精度與字段類型造成面積維護出來的值有問題，通過公式自查，可以排除錯誤面積，將問題解決，使得成果符合要求。

3.5 圖形檢查 圖形檢查包括碎片圖斑檢查、原始數據的一致性檢查和面要素拓撲關系檢查等。（1）其中碎片檢查為了使圖斑集中連片，因為矢量數據經過多次處理，經常會存在眾多的碎小斑塊，進行碎片檢查與處理，可減少處理麻煩。（2）原始數據一致性檢查可確保數據邏輯正確，保證數據正確性；特別注意基本農田保護圖斑與保護片塊的編號關系，保護片塊與保護區的位置關系，三者之間的面積關系。（3）一般拓撲錯誤，可以通過ArcCatalog中建立拓撲關系。矢量數據自相交是比較常見的拓撲錯誤。為了解決問題，通過ARCGIS中的Repair Geometry工具，可以解決面文件的自相交問題。

4 結語

開展基本農田數據建庫是國土資源管理的基礎性工作，通過建立永久基本農田數據庫，可以更好的實時掌握基本農田的利用和變化情況，促進基本農田保護工作的落實。本文論述基本農田建庫流程與問題解決方法，對數據格式與坐標系的轉換，實現不同數據的互相轉換，有效提高數據處理的精度；而對數據采集過程中的問題處理，加強各部門的協同工作的能力，為以后數據交流，提供借鑒；數據屬性與圖形的檢查是通過質檢軟件發現的問題，通過實踐，在建庫中，可以根據質檢規則，先自行檢查，排除部分錯誤，待質檢結束，在對剩下的問題進行分析探索。這些問題的探討，在實踐中具有一定的參考作用，對其他類似工作也有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]魏東.對基本農田保護若干政策問題思考[J].國土資源導刊，2007，4（3）：34-36.

[2]屈清.基于GIS的永久性基本農田劃定關鍵技術研究——以重慶市涪陵區為例[D].重慶：西南大學，2014.

[3]譚福初，裴亞波，李廣蘭. ArcGIS在矢量測繪數據質量控制中的應用[J].北京測繪，2007，No.85（4）：45-47.

[4] 徐財江，陳志榮.寧波市江北區1：1萬基本農田數據建庫方案探討[J]. 國土資源信息化，2007 （06） ：14-16.

（責編：徐煥斗）endprint