第三次國土調(diào)查內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理內(nèi)容與方法

摘要：在全球化和數(shù)字化時代，土地資源和土地利用信息的精確獲取及管理日益顯得尤為重要。第三次國土調(diào)查以國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，融合了RS、GPS、GIS等先進技術(shù)手段，這次調(diào)查的核心目的在于全面把握各類土地分布和利用狀態(tài)，涵蓋了耕地、園地、林地、草地等多種地類。本文著重于第三次國土調(diào)查的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)，深入闡述了關(guān)鍵技術(shù)手段和方法，為國土調(diào)查的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用提供了技術(shù)支持和理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：土地調(diào)查；地類分布；GIS技術(shù)；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；圖斑融合

土地是國家的基石，對其有效的監(jiān)管、管理和利用直接關(guān)系到國家的經(jīng)濟、社會、生態(tài)和文化的可持續(xù)發(fā)展。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)的迅速變化，土地資源的動態(tài)變化以及土地利用的狀況需要被全面、準(zhǔn)確地掌握，以滿足現(xiàn)代化建設(shè)和國家治理的需要。第三次國土調(diào)查的開展，代表了國家對土地資源信息獲取和管理的高度重視。本次調(diào)查所采用的技術(shù)和方法在前兩次調(diào)查的基礎(chǔ)上進行了升級和完善，特別是在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)，采納了一系列新技術(shù)、新方法，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和時效性。本文將對這些關(guān)鍵的預(yù)處理技術(shù)和方法進行詳細(xì)探討，為后續(xù)的土地資源規(guī)劃、管理和利用提供科學(xué)依據(jù)。

1工作內(nèi)容

土地，作為國家的核心資源，其管理、利用和保護在現(xiàn)代社會中尤為關(guān)鍵。第三次全國國土調(diào)查不僅是對土地資源的量化分析，尤為關(guān)鍵的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理，確保了數(shù)據(jù)的科學(xué)性、連貫性和實用性，為全面、真實地反映國土資源現(xiàn)狀打下了堅實基礎(chǔ)。隨后，通過專家團隊的努力，我們成功地構(gòu)建了一套既具備實用功能又具有深度分析能力的土地信息數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫不僅提高了國土資源管理的精準(zhǔn)度，更在宏觀決策、生態(tài)保護、城鄉(xiāng)規(guī)劃等領(lǐng)域提供了有力支撐，標(biāo)志著我國土地管理進入了一個更為科學(xué)、高效的新時代。[1]

2內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)方法

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理，作為國土調(diào)查中的關(guān)鍵步驟，直接關(guān)系到調(diào)查成果的質(zhì)量與準(zhǔn)確性。結(jié)合最新的技術(shù)手段和傳統(tǒng)方法，本次預(yù)處理技術(shù)細(xì)化為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、調(diào)查界線上圖以及地類編碼轉(zhuǎn)換三個重點環(huán)節(jié)。

2.1坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

面對復(fù)雜的地理信息系統(tǒng)環(huán)境，坐標(biāo)的統(tǒng)一和精確轉(zhuǎn)換是提高工作效率和保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的首要任務(wù)。我們將面臨從“1980西安坐標(biāo)系”到“2000國家大地坐標(biāo)系”的挑戰(zhàn)性轉(zhuǎn)換。這一轉(zhuǎn)換不僅僅是簡單的數(shù)學(xué)運算，它需要考慮地理特性、地形以及其他物理因素。通過先進的算法和GIS工具，我們完成了這一重要任務(wù)，并與影像數(shù)據(jù)進行了套合驗證，確保轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性和連貫性。

2.2調(diào)查界線上圖

調(diào)查界線的精確性與清晰性直接關(guān)系到整個國土調(diào)查的完整性與科學(xué)性。此過程不僅代表著行政界限的明確劃定，還體現(xiàn)了數(shù)據(jù)精度和技術(shù)進步對現(xiàn)代土地調(diào)查的影響。第三次國土調(diào)查的開展圍繞縣級行政轄區(qū)進行，這為確保調(diào)查的系統(tǒng)性和連續(xù)性奠定了基礎(chǔ)。一旦坐標(biāo)轉(zhuǎn)換完成，調(diào)查界限的套合上圖變得至關(guān)重要。這是一個精確且細(xì)致的工作，旨在確保每一個土地調(diào)查單位只有一個清晰的控制范圍，防止出現(xiàn)如一縣多區(qū)域的混淆情況。我們必須嚴(yán)格遵守原則，確保行政界線的唯一性，避免因權(quán)屬界線的插入導(dǎo)致的不必要的復(fù)雜性。我們還繼承了最新年度的土地變更調(diào)查界線，使之與第三次國土調(diào)查的調(diào)查界線相一致。一旦這些界線被確定，它們便成為了不可更改的標(biāo)準(zhǔn)，確保了調(diào)查的連續(xù)性和一致性。值得注意的是，這些調(diào)查界線主要用于面積的統(tǒng)計匯總，而并非權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)。這意味著，在確保統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的同時，我們還需確保與現(xiàn)有權(quán)屬界線的差異得以保留。[2]

2.3轉(zhuǎn)換地類編碼

地類編碼的轉(zhuǎn)換是內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它連接著第二次與第三次國土調(diào)查的核心數(shù)據(jù)。這一任務(wù)并非簡單地從一個系統(tǒng)切換到另一個，而是一場對土地數(shù)據(jù)解釋和分類的深度探討。第二次全國土地調(diào)查已經(jīng)為我們奠定了堅實的基礎(chǔ)，但隨著時代的變遷和技術(shù)的進步，我們需要在這一基礎(chǔ)上進行更深層次的精細(xì)化工作。回顧第二次調(diào)查，土地利用現(xiàn)狀分類包括12個一級類和57個二級類。與此相對應(yīng)，第三次調(diào)查在維持12個一級類的同時，對二級類進行了細(xì)化，擴充至73個。這一改變不僅僅是數(shù)字的增加。它涉及到地類含義的完善、細(xì)分、名稱的調(diào)整以及新的二級類的增設(shè)和歸屬調(diào)整。每一個改變都代表了我們對土地更深入、更精準(zhǔn)的認(rèn)知和理解。為了確保這一過程的準(zhǔn)確性，我們借助了2007年版與2017年版土地利用現(xiàn)狀分類規(guī)范的對照。利用專業(yè)的GIS軟件ARCGIS，我們能夠通過字段選擇、字段計算器以及屬性數(shù)據(jù)的導(dǎo)出和連接等功能，高效地完成這一編碼轉(zhuǎn)換任務(wù)，并進行核實和確認(rèn)。

2.4線狀地物圖斑化及地類圖斑融合

在貴州這塊地貌復(fù)雜、地形起伏巨大的省份中，線狀地物圖斑化尤為關(guān)鍵。綜觀貴州省的“三調(diào)”工作，我們可以明顯感受到其對于線狀地物圖斑化的重視和細(xì)致的工作態(tài)度。特別是對于貴州多河流、多水體、多隧道、多橋梁等特點，線狀地物圖斑化的精度是關(guān)乎數(shù)據(jù)真實性和準(zhǔn)確性的核心環(huán)節(jié)。

2.4.1根據(jù)影像直接勾畫圖斑

在貴州的多數(shù)地區(qū)，由于地形的復(fù)雜性，很多線狀地物如溪流、溝壑和小型湖泊常常呈現(xiàn)不規(guī)則的形態(tài)。這使得傳統(tǒng)的勾畫方法難以捕捉其真實形態(tài)。因此，直接直接利用影像數(shù)據(jù)進行圖斑勾畫。這種方法依賴于高分辨率的遙感影像，確保圖斑與實地地物的對應(yīng)度最大化，這也是我省最主要采用的方法。

2.4.2利用緩沖區(qū)圖斑化

2.4.1矢量數(shù)據(jù)空間位置編輯

對于線狀數(shù)據(jù)的空間定位，參考最新的1m高分辨率影像在貴州的實際應(yīng)用顯得尤為關(guān)鍵。使用這些高分辨率的影像作為背景，不僅可以更直觀地看到實際的地理特征，還可以對收集到的矢量數(shù)據(jù)進行更精確的定位和校正。利用影像可以明確地看出線狀地物的實際位置，從而確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.4.1數(shù)據(jù)合并的深度探究

數(shù)據(jù)合并在GIS數(shù)據(jù)處理中是一個核心的步驟。在具有豐富山地和喀斯特地貌的貴州，如何確保數(shù)據(jù)的完整性、連續(xù)性和一致性顯得尤為重要。

例如，對于農(nóng)村道路，一個明確的標(biāo)準(zhǔn)是其寬度。寬度在2-8m（包括界限值）的道路被視為農(nóng)村道路或公路用地；而大于8m或被納入鄉(xiāng)鎮(zhèn)及更高級別的規(guī)劃道路的，均視為公路。

同樣，權(quán)屬界線也是一個重要的標(biāo)識。當(dāng)?shù)缆坊蚝恿鞅粰?quán)屬界線切割時，必須按照不同的圖斑進行繪制，確保數(shù)據(jù)的真實性。

在城鎮(zhèn)或村莊中，主干路、次干路和支路的標(biāo)識尤為關(guān)鍵。而那些次要的道路，可以與鄰近的圖斑合并，從而優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2.4.2編輯緩沖寬度屬性：策略與實踐

貴州的地形復(fù)雜，河流密集，道路發(fā)展迅速，這使得緩沖區(qū)分析是GIS中的一個核心功能。對線狀地物增加緩沖半徑字段，這不僅有助于地理分析，還有助于識別和處理可能的地理沖突。

2.4.3線狀地物緩沖的科學(xué)性與必要性

線狀地物緩沖操作，實質(zhì)上是對地物核心線進行擴展，構(gòu)建一個帶狀區(qū)域。這一區(qū)域的形態(tài)、寬度和屬性是基于原始線狀地物的屬性及其應(yīng)用背景確定的。根據(jù)第二次土地調(diào)查的中心線采集規(guī)則，我們可以發(fā)現(xiàn)，軸線兩側(cè)的平行緩沖區(qū)構(gòu)建是一個細(xì)致的工程。這不僅要保證地物的完整性和連續(xù)性，更要在屬性上實現(xiàn)精準(zhǔn)的融合，以減少后期的編輯工作量。

2.4.4線狀地物緩沖區(qū)結(jié)果編輯的精細(xì)化考慮

緩沖區(qū)創(chuàng)建后，經(jīng)常會遇到多種圖斑交叉情況，如T、L、+字型。這種交叉會導(dǎo)致地物屬性、空間連續(xù)性和邏輯性的混亂。因此，一套完整、科學(xué)的規(guī)則系統(tǒng)是必要的：

當(dāng)同類地物發(fā)生交叉時，需要精準(zhǔn)剔除交叉重復(fù)部分，保證數(shù)據(jù)的整潔性。

在不同地物交叉時，我們需要依賴線狀地物的地類優(yōu)先級別進行打斷處理，這樣才能保證地物在邏輯和功能上的準(zhǔn)確性。

對于那些在立體空間上有交叉的地物，例如橋和隧道，視覺邏輯要求我們按照從上到下的方式處理它們，保證上層地物的連續(xù)性。

2.5內(nèi)業(yè)提取自主變更圖斑

在土地調(diào)查和更新的實踐中，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理作為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接影響到后續(xù)的土地調(diào)查、分析和評估工作的質(zhì)量和效率。其中，基于遙感影像對圖斑進行自主變更的提取是至關(guān)重要的步驟。先利用國家下發(fā)的最新遙感影像作為參考，結(jié)合上年度的土地更新數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，分析和判讀影像特征與數(shù)據(jù)庫圖斑地類的一致性及其間的套合關(guān)系。關(guān)鍵在于，通過這樣的比對和分析，我們可以有效地識別出那些在國家下發(fā)的不一致圖斑范圍之外，但在原數(shù)據(jù)庫圖斑類型與影像特征中存在不一致性的圖斑，即所謂的“自主變更圖斑”。

2.6調(diào)查工作底圖制作

為了提供外業(yè)調(diào)查工作的準(zhǔn)確、高效的基礎(chǔ)支撐，調(diào)查工作底圖的制作是至關(guān)重要的一步。特別需要注意的是，在制圖過程中，各類不一致信息的類型都應(yīng)被明確標(biāo)注。這樣的標(biāo)注將為外業(yè)調(diào)查人員提供清晰的導(dǎo)向，幫助他們在實地調(diào)查中更加精準(zhǔn)地定位問題點，并進行高效的數(shù)據(jù)采集和驗證。[3]

3數(shù)據(jù)預(yù)處理后的應(yīng)用及優(yōu)化建議

3.1數(shù)據(jù)預(yù)處理后的應(yīng)用

數(shù)據(jù)預(yù)處理后的成果為土地調(diào)查和管理工作提供了一個深入、細(xì)致且精確的基礎(chǔ)圖層。其一，這樣的數(shù)據(jù)為土地資源的規(guī)劃、利用和保護提供了強有力的科學(xué)支持。其二，這種深化的數(shù)據(jù)集能夠更好地滿足土地資源管理、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護等多個領(lǐng)域的需求。

決策支持系統(tǒng)：經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)可以有效地整合到?jīng)Q策支持系統(tǒng)中，為政策制定者提供準(zhǔn)確的地理信息，以進行更有針對性和可行性的策略制定。

土地資源規(guī)劃與管理：預(yù)處理數(shù)據(jù)有助于揭示土地資源的實際狀況和利用趨勢，從而指導(dǎo)合理的土地開發(fā)、利用和轉(zhuǎn)移。

環(huán)境評估與保護：通過詳盡的土地數(shù)據(jù)，可以更好地進行環(huán)境影響評估，從而采取更有針對性的環(huán)境保護措施。

3.2優(yōu)化建議

雖然當(dāng)前的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)，但仍有優(yōu)化的空間。以下是一些建議：

自動化與機器學(xué)習(xí)的融入：考慮引入更多的自動化工具和機器學(xué)習(xí)算法，以自動檢測和糾正數(shù)據(jù)中的不一致性和錯誤，從而提高數(shù)據(jù)處理的速度和準(zhǔn)確性。

持續(xù)的培訓(xùn)：內(nèi)業(yè)人員需要定期進行培訓(xùn)，以確保他們掌握最新的技術(shù)和方法。

反饋機制的建立：建立一個從外業(yè)到內(nèi)業(yè)的快速反饋機制，確保在數(shù)據(jù)預(yù)處理中遇到的問題能夠及時得到解決。

多源數(shù)據(jù)融合：考慮從其他來源（例如社交媒體、傳感器數(shù)據(jù)等）獲取數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)土地調(diào)查數(shù)據(jù)進行融合，以獲得更豐富和多元的信息。[4]

結(jié)語

據(jù)上述內(nèi)容，我們可以清晰地了解到在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理中，地類編碼的轉(zhuǎn)換、線狀地物圖斑化和地類圖斑融合是提高效率的關(guān)鍵步驟。

其一，原線狀地物采集過程中可能存在中心線勾繪不準(zhǔn)確的情況，這可能是由于影像分辨率或執(zhí)行要求不力等因素導(dǎo)致的。這種不準(zhǔn)確性可能會在緩沖區(qū)圖斑化后導(dǎo)致面狀區(qū)域與最新影像不完全契合。因此，在數(shù)據(jù)預(yù)處理中，我們需要更多關(guān)注中心線的準(zhǔn)確性，可能需要使用更高分辨率的影像或提高操作要求，以確保地物圖斑的精確性。

其二，緩沖區(qū)處理階段存在相交、重疊和壓蓋等情況，且無法結(jié)合影像信息，這導(dǎo)致了后期需要大量人工干預(yù)處理的工作。這是一個明顯的效率問題，需要更多的研究來改進處理算法，以減少人工干預(yù)的工作量。可能的解決方案包括使用更智能化的圖斑融合算法，能夠更好地處理圖斑之間的交互情況。

參考文獻(xiàn)：

• 劉波.如何有效開展第三次全國土地調(diào)查工作[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，2018（7）：33，37.
• 李紅慧.基于3S技術(shù)精準(zhǔn)化調(diào)查在第三次土地調(diào)查用的應(yīng)用[J].北京測繪，2018，32（11）：1361-1364.
• 高權(quán)忠，趙境境，汪學(xué)琴.第三次全國土地調(diào)查中線狀地物面化方法研究[J].地理信息世界，2018，25（6）：117-122.
• 田艷.第三次國土調(diào)查內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理內(nèi)容與方法[J].華北自然資源，2019（5）：108-111.

作者簡介：王娟（1984—），女，漢族，貴州六盤水人，大學(xué)本科，中級工程師，主要從事土地管理及土地測量等相關(guān)領(lǐng)域工作。