李小謙

(深圳市勘察測(cè)繪院有限公司,廣東深圳 518028)

巧用ArcGIS編輯工具實(shí)現(xiàn)土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)更新

李小謙?

(深圳市勘察測(cè)繪院有限公司,廣東深圳 518028)

為了準(zhǔn)確掌握土地利用變化情況，各縣級(jí)土地行政管理單位于每年度末開展土地變更調(diào)查工作，其中一項(xiàng)重要的工作就是提取變化地類圖斑。文中介紹了普通變化圖斑生產(chǎn)過(guò)程中人工手動(dòng)方法及其在效率和質(zhì)量上的不足之處，提出了一種利用ArcGISDesktop數(shù)據(jù)編輯工具，采用“拷貝——切割——合并”的作業(yè)方法，極大地提高了工作效率。

土地變更調(diào)查；變化圖斑；ArcGIS；數(shù)據(jù)編輯

1 土地變更調(diào)查簡(jiǎn)介

土地變更調(diào)查是指縣一級(jí)國(guó)土資源管理部門,根據(jù)上級(jí)下發(fā)的上時(shí)點(diǎn)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)和遙感影像數(shù)據(jù),對(duì)土地利用現(xiàn)狀、土地權(quán)屬及行政區(qū)劃變化進(jìn)行外業(yè)實(shí)地調(diào)查,獲取變化地類圖斑、土地權(quán)屬(宗地)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù),從而生成增量數(shù)據(jù)包以及統(tǒng)計(jì)報(bào)表,實(shí)時(shí)對(duì)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)更新和上報(bào)的過(guò)程。

土地變更調(diào)查是一項(xiàng)具有延續(xù)性的工作,每一年度的工作與前一年度的成果息息相關(guān),每一年度的成果又是后一年度的基礎(chǔ),要求參與此項(xiàng)工作的人員具備一定的專業(yè)技術(shù)水平,并熟悉整個(gè)工作的作業(yè)流程及要求。

依據(jù)國(guó)土資源部工作方案,是參照當(dāng)年最新正射影像為基礎(chǔ)開展工作,由于每一年度的最新影像獲取的時(shí)間不固定,且具有不確定性,為了保證按時(shí)提交數(shù)據(jù),在無(wú)最新影像的情況下,需要依靠地毯式外業(yè)調(diào)查來(lái)完成,同時(shí)又具有時(shí)間性,地方數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)間基本為每年的12月31日前。成果反映的是當(dāng)年度的土地利用變化情況,外業(yè)調(diào)查開展的時(shí)間不宜過(guò)早,大部分工作集中在年底。

地類調(diào)查常用的方法有綜合調(diào)繪法和全野外調(diào)繪法。其中綜合調(diào)繪法是通過(guò)將已有的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)與調(diào)查底圖套合,依據(jù)影像進(jìn)行判讀,能確定界線和地類的直接標(biāo)繪,不能確定地類或界線的進(jìn)行外業(yè)實(shí)地核實(shí)和補(bǔ)充調(diào)查；全野外調(diào)繪法是通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查,將所有變化信息直接標(biāo)注在工作底圖上。

其中獲取變化地類圖斑的地類調(diào)查是每年度土地變更調(diào)查的一個(gè)重要部分。

2 ArcGIS簡(jiǎn)介

ArcGIS是美國(guó)Esri公司為用戶提供的一個(gè)可伸縮的,全面的地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)平臺(tái),自20世紀(jì)80年代,Esri公司開發(fā)了世界上第一個(gè)現(xiàn)代意義上商品化的GIS軟件。到2010年,Esri推出了ArcGIS 10,是全球首款支持云架構(gòu)的GIS平臺(tái)。

ArcGIS產(chǎn)品線主要包括了桌面GIS(ArcGISDesktop),嵌入式GIS(ArcGIS Engine)以及服務(wù)端GIS (ArcGISServer)。在土地變更調(diào)查中,主要使用的是ArcGISDesktop進(jìn)行外業(yè)工作底圖的制作和對(duì)土地利用變化信息進(jìn)行圖形編輯。

3 土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)更新

3.1 常用方法

(1)制作外業(yè)工作底圖

外業(yè)工作底圖以上時(shí)點(diǎn)土地利用現(xiàn)狀圖疊加當(dāng)前時(shí)點(diǎn)遙感影像圖(或當(dāng)前時(shí)點(diǎn)航空影像圖)而成,其中呈現(xiàn)淡紅色為上時(shí)點(diǎn)建設(shè)用地,淡黃色為未利用地,淡綠色為農(nóng)用地,并在地塊范圍內(nèi)標(biāo)注上時(shí)點(diǎn)土地利用現(xiàn)狀地類代碼,例如:“201”、“127”、“033”等(土地利用現(xiàn)狀分類編碼見中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21010-2007土地利用現(xiàn)狀分類),如圖1所示。

圖1 上時(shí)點(diǎn)土地利用現(xiàn)狀圖

(2)提取變化圖斑邊界

常用的變化圖斑邊界編輯方法為人工手動(dòng)勾畫,開啟“上時(shí)點(diǎn)土地利用現(xiàn)狀圖”的節(jié)點(diǎn)捕捉功能,使用Arc-GISDesktop中新建多邊形工具,逐一節(jié)點(diǎn)勾畫,如圖2 (a)所示,如果遇到“上時(shí)點(diǎn)土地利用現(xiàn)狀圖”中地類圖斑形狀復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)數(shù)量多的時(shí)候,很容易發(fā)生漏捕捉的情況,從而產(chǎn)生縫隙,此類縫隙涉及的寬度較小,需將圖面放大到一定程度才可發(fā)現(xiàn),如圖2(b)中箭頭所指部分。

圖2 邊界手動(dòng)提取

此種編輯方法需要逐個(gè)節(jié)點(diǎn)勾畫,效率低,且容易出錯(cuò)。

3.2 “拷貝——切割——合并”優(yōu)化方法

為了盡可能避免出現(xiàn)漏捕捉或錯(cuò)誤捕捉產(chǎn)生的細(xì)小相交及微小縫隙,同時(shí)提高工作的效率,采用一種“拷貝——切割——合并”的編輯步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)變化圖斑的生產(chǎn)。

(1)拷貝原地類圖斑

首先,選中發(fā)生變化地塊范圍內(nèi)涉及的原土地利用現(xiàn)狀圖斑,并將此圖斑拷貝到變更圖斑圖層(此圖斑范圍內(nèi)用地類型已發(fā)生變化),如圖3所示。圖3(a)高亮顯示的為地類發(fā)生變化的地塊涉及的原有圖斑,圖3(b)中紅色部分為已拷貝到變更圖斑圖層的圖斑。

圖3 圖斑拷貝

(2)切割拷貝后圖斑

然后,利用ArcGISDesktop編輯功能的切割工具,將拷貝到變更圖斑圖層中的圖斑(此圖斑范圍與原地類圖斑范圍一致),按照實(shí)際變化的范圍切割,如圖4所示。圖4(a)中為正在切割中部大圖斑,圖4(b)為正在切割上部狹長(zhǎng)圖斑。

圖4 圖斑切割

(3)合并同地類性質(zhì)圖斑

最后,將變化后具有相同地類性質(zhì)的圖斑進(jìn)行合并,如圖5所示。圖5(a)中為地類發(fā)生變化但實(shí)際未發(fā)生建設(shè)的圖斑,圖5(b)為某一工程項(xiàng)目圖斑。

圖5 圖斑合并

如圖6所示,紅色為最終確定的變化圖斑范圍。

圖6 圖斑范圍

(4)與常用方法比較

①提高工作效率

以上文提到的圖斑為例,比較數(shù)據(jù)處理人員鼠標(biāo)點(diǎn)擊次數(shù)。

利用人工勾畫獲取工程項(xiàng)目圖斑時(shí),需要捕捉原節(jié)點(diǎn)數(shù)約為26個(gè)(見圖7),需新增節(jié)點(diǎn)數(shù)約為5個(gè),為完成變化圖斑,鼠標(biāo)點(diǎn)擊次數(shù)為30次以上。

利用“拷貝——切割——合并”方法,拷貝、合并圖斑時(shí)不需要對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作,切割圖斑時(shí)需繪出切割線節(jié)點(diǎn)約為5個(gè),鼠標(biāo)操作次數(shù)為10次以內(nèi)。

圖7 節(jié)點(diǎn)分布圖

僅對(duì)此變化圖斑生產(chǎn)而言,處理速度提高了約67%,原地類圖斑節(jié)點(diǎn)數(shù)越多,數(shù)據(jù)生產(chǎn)速度提高越明顯。

②提高數(shù)據(jù)質(zhì)量

由于進(jìn)行原圖斑拷貝,其外圍部分嚴(yán)格與原圖斑保持一致,不會(huì)與相鄰圖斑間產(chǎn)生相交和縫隙,也大大提高了變化圖斑邊界的數(shù)據(jù)生產(chǎn)質(zhì)量。

4 結(jié) 語(yǔ)

由于土地變更調(diào)查工作具有時(shí)間緊、范圍大的特點(diǎn),工作具有延續(xù)性,為保證工作任務(wù)按期完成,同時(shí)保證工程數(shù)據(jù)質(zhì)量,不能單純地依靠加大人員投入來(lái)解決,因此提高工作效率才是一種更有效的辦法。

文中利用“拷貝——切割——合并”的作業(yè)方法較原有的數(shù)據(jù)處理方式至少在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)提高至少50%的生產(chǎn)效率,且僅僅是改變了作業(yè)方法,沒有提高技術(shù)處理難度,使得一線作業(yè)人員能夠很快掌握并運(yùn)用于實(shí)踐中。

[1] GB/T 21010-2007.土地利用現(xiàn)狀分類[S].

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

[3] 薛在軍.ArcGIS地理信息系統(tǒng)大全[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[4] 吳靜，何必，李海濤.ArcGIS 9.3 Desktop地理信息系統(tǒng)應(yīng)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[5] 池建等.精通ArcGIS地理信息系統(tǒng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[6] 王新生，王紅，朱超平.ArcGIS軟件操作與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[7] 歐陽(yáng)霞輝.ArcGIS地理信息系統(tǒng)大全[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

Using ArcGIS Editing Tools to Achieve the Change of Land Survey Data Update

Li Xiaoqian
(Shenzhen Geotechnical Investigation＆Surveying Institute Co.,Ltd.Shenzhen 518028,China)

In order to accurately grasp the situation of land-use change,the county land administrative units at the end of each year to carry out thework of land change survey,one of the importantwork is to extract the changed class diagram of spot.This paper introduces a general change in plaque production processmanualmethod and its efficiency and quality inadequacies,A ARCGISDesktop data editing tools,using the“copy-cutting-Consolidated”operatingmethod, greatly improve the working efficiency.

land change survey；changed polygons；ArcGIS；data editing

1672-8262(2013)06-46-04

P208.1

B

2013—03—20

李小謙(1962—),男,工程師,主要從事工程測(cè)量技術(shù)管理工作。