王大利

（凌海市國土資源測繪大隊，遼寧 凌海 121200）

1 引言

第二次全國土地調查自2007年7月啟動以來，在國務院的精心組織和全國各地的積極努力下已經(jīng)全面完成，依據(jù)二次土地調查數(shù)據(jù)所建立起的土地利用數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)也相繼投入使用。在“后二調”時期，二次土地調查數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)的應用對土地利用規(guī)劃、耕地保護、建設用地審批、地籍管理、土地登記、土地整理、國土資源執(zhí)法監(jiān)察等日常土地管理工作提供了強有力的數(shù)據(jù)支持與技術保障。

農(nóng)村土地調查是第二次土地調查重點任務，它是指對城市、建制鎮(zhèn)以外的土地進行的全面調查，它需要通過整合全球定位系統(tǒng)（GPS）、航天航空遙感 (RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、數(shù)據(jù)庫及互聯(lián)網(wǎng)等多種技術，建立起相應的農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)。

2 3S技術概述

3 S技術是指全球定位系統(tǒng)(GPS)技術、遙感 (RS)技術、地理信息系統(tǒng) (GIS)技術的統(tǒng)稱，因為3個技術名稱的英文縮寫中都含有字母S，故稱3S。

2.1 GPS技術

全球定位系統(tǒng) (GPS)是英文Navigation Satellite Timing and Rangin/Global Positioning System的字頭縮寫詞 NAVSTAR/GPS的簡稱。它的含義是利用導航衛(wèi)星進行測時和測距。GPS是目前最先進、應用最廣的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，GPS由3個獨立的部分組成：空間部分-GPS衛(wèi)星星座部分；地面控制部分-地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設備部分-GPS信號接收機部分，GPS主要用于實時、快速地提供目標的空間位置，為所獲取的空間及屬性信息提供準時或實時的地理定位及地面高程模型。

2.2 RS技術

RS即遙感（Remote Sensing）可分為航空遙感和航天遙感，是以航空攝影技術為基礎，在20世紀60年代初發(fā)展起來的一門新興技術，1972年美國發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星，標志著航天遙感時代的開始。遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體的性質，它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應的原理識別地面上各類地物，也就是利用空中的飛機、熱氣球、宇宙飛船、衛(wèi)星等飛行物上面裝載的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料，探測地面物體性質，根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應的原理，識別地面上各類地物。歷經(jīng)數(shù)十載的發(fā)展，目前遙感技術已廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、國土資源調查、地質探測、氣象預報、軍事偵察等領域。

2.3 GIS技術

GIS即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System），是在計算機軟硬件技術支持下采集、存儲、管理、查詢、檢索和綜合分析各種地理空間數(shù)據(jù)，以多種形式輸出空間信息，從而為規(guī)劃、管理、決策服務的計算機系統(tǒng)。經(jīng)過了40余年的發(fā)展，GIS以其強大的地理空間信息分析管理功能，在各個領域得到了廣泛的應用。GIS軟件是GIS系統(tǒng)的核心，它可分為系統(tǒng)管理軟件、GIS平臺軟件、數(shù)據(jù)庫軟件三種，本文中選用性能優(yōu)越的ArcGIS9.2作為構建農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫的GIS平臺軟件。

2.4 GPS、RS、GIS 三項技術的融合

遙感（RS）地理信息系統(tǒng)（GIS）全球定位系統(tǒng)（GPS）三者關系非常密切，它們相互依存，相互促進，共同發(fā)展。三者中遙感（RS）為地理信息系統(tǒng)（GIS）提供了高分辨率的航攝照片和衛(wèi)星遙感影像作為信息源，遙感（RS）信息具有多時相、動態(tài)采集空間信息的特點，所以它已經(jīng)成為地理信息系統(tǒng)（GIS）的重要信息源；全球定位系統(tǒng)（GPS）在土地調查中實地采集最新的坐標高程等空間數(shù)據(jù)，對新增地物進行補測，并可以精確引導遙感（RS）調繪。地理信息系統(tǒng)（GIS）則對全球定位系統(tǒng)（GPS）獲取的空間數(shù)據(jù)和遙感（RS）提供的影像數(shù)據(jù)進行詳細的分析、儲存、組織、管理，并為其建立相應的數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)。

3 S技術各自迅速發(fā)展，同時也趨向于相互之間的集成與融合，這三種空間信息技術的廣泛應用和快速發(fā)展，不論是單一方式還是綜合集成方式，都將極大地提高空間地理信息數(shù)據(jù)的采集、分析、存儲和利用的效率，都會對為土地調查、土地規(guī)劃、土地利用等土地管理工作形成強有力的數(shù)據(jù)支持和技術支撐。

3 農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計

3.1 數(shù)據(jù)庫體系結構

農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫包含國家、省、市、縣四級數(shù)據(jù)庫，其中縣級農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫需要通過外業(yè)調查、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)加工處理、建設數(shù)據(jù)庫等多個環(huán)節(jié)才能最終形成，因此在農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫體系中具有基礎性地位，而國家級、省級、市級土地調查數(shù)據(jù)庫都是在縣級數(shù)據(jù)庫基礎上通過逐級匯交集成整合而成的。

3.2 數(shù)據(jù)庫邏輯結構

由數(shù)字正射影像圖(DOM)元數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型（DEM）元數(shù)據(jù)及其他元數(shù)據(jù)組成元數(shù)據(jù)庫；由包含矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)庫與包含統(tǒng)計表格、報告文本、掃描文件及其他數(shù)據(jù)的非空間數(shù)據(jù)庫共同組成主體數(shù)據(jù)庫；元數(shù)據(jù)庫和主體數(shù)據(jù)庫共同組成農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫。

3.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設計

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設計包括總體結構設計、功能模塊設計、系統(tǒng)外部接口設計、數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫設計、界面設計等內(nèi)容，系統(tǒng)設計要按照先進性、高效運行、建庫與更新有機結合等原則進行。

3.4 數(shù)據(jù)庫建設流程

3.4.1 建庫準備工作

主要包括人員安排、員工培訓、數(shù)據(jù)源準備、制定建庫方案、設備采購、軟件準備、建立規(guī)章制度等。

3.4.2 數(shù)據(jù)采集和處理

主要包括基礎地理、土地利用、土地權屬、基本農(nóng)田、柵格等各要素的采集、編輯、處理和檢查等。

3.4.3 數(shù)據(jù)入庫

主要包括柵格數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、正射影像數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、其他數(shù)據(jù)等的檢查、處理、入庫。

3.4.4 進行成果匯交

主要包括文字成果、數(shù)據(jù)成果、表格成果與圖件成果在內(nèi)的各種成果的匯交。

4 農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)（以凌海市為例）

4.1 凌海市二調簡況

凌海市位于渤海遼東灣畔，地處遼寧沿海經(jīng)濟帶的黃金部位，環(huán)抱遼西中心城市錦州市區(qū)，工業(yè)基礎扎實，農(nóng)業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達，風景秀麗，氣候宜人，是一座美麗的沿海開放城市，素有“遼西走廊上一顆明珠”之美譽。

凌海市第二次土地調查覆蓋全市21個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(含娘娘宮、松山)、2個街道辦事處、1個原種場，354個行政村，人口53.7萬，土地總面積為2995.4455平方公里，調查涉及177幅1:10000正射影像圖，調查數(shù)據(jù)量為圖斑74983個，線狀地物140805條，零星地物13857個。處理如此海量的數(shù)據(jù)沒有科技手段是無法想象的，因此必須借助3S技術建立起功能強大的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。凌海市農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)包括農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫建庫子系統(tǒng)和農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫管理應用子系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)。

4.2 建庫子系統(tǒng)

建庫子系統(tǒng)包含圖像處理、坐標轉換與投影變換、圖層編輯、矢量化采集、電子數(shù)據(jù)采集、屬性數(shù)據(jù)采集、地類轉換、檢查與處理、數(shù)據(jù)格式轉換共九個功能模塊。

4.3 管理應用子系統(tǒng)

管理子系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)庫維護與管理、數(shù)據(jù)庫安全管理、矢量柵格數(shù)據(jù)一體化管理、信息查詢、專題圖制作、統(tǒng)計匯總、土地利用變化分析、基本農(nóng)田分析、耕地后備資源進行分析與管理、日常更新與年度變更、歷史數(shù)據(jù)管理共十一個功能模塊。

4.4 系統(tǒng)應用體會

凌海市原土地利用信息系統(tǒng)是基于Mapinfo7.0平臺開發(fā)的，管理的是2000年和2006年兩個版本的土地利用數(shù)據(jù)庫，隨著時間的推移已不能滿足日常土地管理的工作需要，凌海市現(xiàn)使用的農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)由南京國圖信息工程有限責任公司開發(fā)是遼寧省第二次土地調查專用軟件的中的重要組成部分。如今，基于Arcgis9.2平臺的以二次農(nóng)村土地調查為數(shù)據(jù)源的凌海市農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)投入運行已經(jīng)一年多了，總體來說系統(tǒng)表現(xiàn)良好，相比第一次土地詳查形成的土地利用管理信息系統(tǒng)，其技術平臺更加先進，功能更為完備，數(shù)據(jù)更加準確，效率大大提高。不足的地方是極個別圖斑權屬地類調繪不夠精準，須及時啟動糾錯程序予以更正，這些可以通過系統(tǒng)中的日常更新與年度變更功能模塊來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)的準確性是數(shù)據(jù)庫的生命，土地調查數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性是其基本的質量特性，由于我國經(jīng)濟社會正處在高速發(fā)展時期，在土地調查數(shù)據(jù)庫建立完成后，為了保持該數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性，使得土地管理工作能夠跟得上形勢的發(fā)展，必須定期進行土地變更調查和及時更新數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

結語

隨著ArcGIS平臺的升級農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在不久的將來會在三維影像、時空回放、云計算等方面給人以耳目一新的感覺，實現(xiàn)質的飛躍?？萍嫉陌l(fā)展總是給人以驚喜，伴隨著3S等科學技術的不斷進步，農(nóng)村土地調查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設必將不斷發(fā)展與完善。

[1]TD/T 1014-2007，第二次全國土地調查技術規(guī)程[S].

[2]國務院第二次全國土地調查領導小組辦公室，第二次全國土地調查數(shù)據(jù)庫建設技術規(guī)范[S].2007年12月.

[3]王文卿.遙感技術在國土資源管理中的應用現(xiàn)狀及前景[J].測繪通報.2009年06期.

[4]王履華，彭英.第二次土地調查農(nóng)村土地利用數(shù)據(jù)庫更新機制研究[J].測繪與空間地理信息.2010年03期.