黃嘉平

摘 要：文章通過ArcGIS軟件在農(nóng)用地分等更新工作中的應用，利用其空間分析、圖形屬性一體化、圖形編輯的優(yōu)勢，大幅提高工作效率的同時也在一定程度上提高了分等的科學性、可靠性和客觀性。希望通過文章的分析，能夠?qū)ο嚓P工作提供參考。

關鍵詞：ArcGIS；農(nóng)用地分等更新；應用

引言

晉江市農(nóng)用地分等成果是在2001年資料的基礎上開展的，為保證成果的現(xiàn)勢性，提高成果精度和質(zhì)量，適應土地數(shù)量與質(zhì)量并重管理的需要，在晉江市農(nóng)用地分等成果的基礎上，按《福建省農(nóng)用地分等成果更新技術方案》（下簡稱《更新技術方案》）的要求，開展晉江市農(nóng)用地分等成果更新工作。

ArcGIS是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）開發(fā)的GIS軟件，是集數(shù)字制圖和數(shù)據(jù)庫管理為一體的空間信息系統(tǒng)，是我國GIS行業(yè)的常用軟件。GIS在多源空間數(shù)據(jù)的集成和分析方面具有優(yōu)勢，支持矢量和柵格的數(shù)據(jù)的套合、疊加等多種空間分析操作，支持多種專題地圖的制作。文章以晉江市農(nóng)用地分等成果更新為例，介紹ArcGIS軟件在農(nóng)用地分等更新工作中的應用。

1 農(nóng)用地分等技術路線

在原農(nóng)用地分等成果基礎上，采用晉江市第二次全國土地調(diào)查農(nóng)村土地調(diào)查（2009年）（下簡稱二調(diào)）土地利用現(xiàn)狀圖作為底圖，耕地和可調(diào)整地類圖斑作為分等單元。根據(jù)《福建省農(nóng)用地（耕地）分等技術方案》（下簡稱《方案》）提供的標準耕作制度，按照《方案》規(guī)定的方法和調(diào)查要求，對農(nóng)用地自然生產(chǎn)力和經(jīng)濟生產(chǎn)力進行更新綜合分析和評價。即將原農(nóng)用地分等成果應用ArcGIS技術轉(zhuǎn)繪到二調(diào)土地利用現(xiàn)狀圖上，對分等單元自然屬性和經(jīng)濟屬性數(shù)據(jù)的變化情況，進行補充完善、更新質(zhì)量等別，并借助于ArcGIS強大的制圖功能編制和輸出成果圖件。

2 ArcGIS在農(nóng)用地分等中的應用

ArcGIS在晉江市農(nóng)用地分等更新中的應用主要分為：數(shù)據(jù)庫建立、數(shù)據(jù)計算和圖件編輯三個方面的應用。

2.1 數(shù)據(jù)庫建立

分等數(shù)據(jù)庫是農(nóng)用地分等更新工作的基礎和前提。根據(jù)《更新技術方案》要求，必須先轉(zhuǎn)繪原分等成果到二調(diào)土地利用現(xiàn)狀圖上，作為分等更新底庫，更新、補充各分等因素和土地的利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)。

2.1.1 資料收集。（1）晉江市原農(nóng)用地分等成果的圖形庫、數(shù)據(jù)表格、文字資料和圖件。（2）晉江市第二次全國土地調(diào)查農(nóng)村土地調(diào)查成果資料（2009年）。（3）晉江市土壤圖、土壤志。（4）晉江市2008年航攝資料制作1：2000比例尺的數(shù)字正射影像圖。（5）晉江市農(nóng)業(yè)試驗田、土地開發(fā)整理、農(nóng)田基礎設施建設等方面的資料和圖件。

2.1.2 圖形數(shù)據(jù)校正。晉江市上一輪農(nóng)用地分等成果是在2001年市級土地利用圖上形成的1：5萬的農(nóng)用地分等圖形庫，分等單元只有2594個，單個圖斑面積相對較大；而晉江市二調(diào)成果比例尺為1：2000，耕地和可調(diào)整地類圖斑達68127之多，用傳統(tǒng)的手工轉(zhuǎn)繪法，工作量大，難度高。通過ArcGIS軟件對原分等圖形庫校正后轉(zhuǎn)繪，可以省時、省力、高質(zhì)量地完成了晉江市農(nóng)用地分等成果的轉(zhuǎn)繪工作。具體校正步驟如下：（1）格式轉(zhuǎn)換。晉江市原農(nóng)用地分等單元為MAPGIS格式數(shù)據(jù)，當時為紙質(zhì)土地利用現(xiàn)狀圖經(jīng)掃描數(shù)字化作為分等底圖，為非標準坐標，跟二調(diào)數(shù)據(jù)庫無法直接套合。先轉(zhuǎn)換成E00格式，在ArcToolBox中的Conversion Tools工具轉(zhuǎn)換為shp格式。（2）數(shù)據(jù)校正。將晉江市二調(diào)的數(shù)字正射影像圖和原分等shp格式數(shù)據(jù)加載到ArcMap中，調(diào)出Spatial Adjustment工具，并處于開始編輯狀態(tài)。以2008年數(shù)字正射影像圖為參照，在原分等單元圖上均勻選取與影像明顯地物點作為控制點，利用校正方法中的Transformation-Affine進行校正，使圖形庫能夠與二調(diào)數(shù)據(jù)進行空間套合。

2.1.3 分等單元轉(zhuǎn)繪。分等單元轉(zhuǎn)繪借助于ArcGIS軟件空間分析功能，可以減少大量的工作。首先將糾正后的原農(nóng)用地分等單元與二調(diào)的耕地和可調(diào)整地類圖斑層進行空間相交分析；其次，將相交分析后圖層通過Polygon To Point工具，由面狀要素轉(zhuǎn)換成點狀要素；最后，將該點要素與二調(diào)的耕地和可調(diào)整地類圖斑調(diào)用Spatial Join分析工具進行空間聯(lián)合分析，使空間上一致的原分等單元屬性賦值到更新單元屬性表中而又不致于因圖層疊加產(chǎn)生破碎的圖斑。對賦不上值的圖斑分為兩種情況處理，一種是原分等成果空間不存在的需要進行補充調(diào)查；另一種是由于比例尺、精度等原因造成的偏差，采用人工交互判別賦值的方法。

2.1.4 新增評價因素獲取。按《更新技術方案》的要求，晉江市涉及到3個指標區(qū)，選取9個評價因素，其中，地形坡度直接采用二調(diào)的坡度級別，田間道路通達度為新增的評價因素。下面只針對田間道路通達度的獲取作介紹。

田間道路通達度是新增評價因子，即評價單元中心到路網(wǎng)的直線距離來評價定分值。按影響田間道路通達度的道路包括國道（剔除高速公路）、省道、縣道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路以及寬度大于3米的農(nóng)村道路，評價過程道路不分等級，作為為統(tǒng)一的路網(wǎng)，按相對距離確定道路通達度。晉江市本輪評價單元有68127個，交通路網(wǎng)發(fā)達，用傳統(tǒng)的量算方法，工作量巨大。利用ArcGIS分析工具中的Near工具，計算分等單元到道路的最短距離，數(shù)據(jù)準確、高效。

2.1.5 利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)獲取。《農(nóng)用地分等規(guī)程》要求以行政村為單位計算土地利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)并劃分等值區(qū)。晉江市地勢平坦，耕地相對集中，為了避免兩村相鄰的地塊出現(xiàn)不同的質(zhì)量等別現(xiàn)象，各指定作物的土地利用系數(shù)、經(jīng)濟系等值區(qū)采取打破行政村的做法，即按區(qū)域的差異性調(diào)查指定作物的產(chǎn)量、產(chǎn)量-成本指數(shù)。根據(jù)區(qū)域劃分的結(jié)果，將計算的利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)連接到對應圖形中，形成晉江市各指定作物的土地利用利用系數(shù)等值區(qū)圖、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)圖。

2.2 數(shù)據(jù)計算

將全市指定作物的土地利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)圖利用空間關系疊加到調(diào)整后的分等單元中。對評價單元編制全市唯一的單元編號，導出屬性到Excel電子表格中。根據(jù)標準公式計算各個分等單元的自然質(zhì)量分、自然質(zhì)量等指數(shù)、利用等指數(shù)、經(jīng)濟等指數(shù)，根據(jù)標準分數(shù)段對計算出的各耕地單元分等指數(shù)進行等別劃分。根據(jù)唯一的評價單元號，應用ArcGIS軟件，將計算好的屬性數(shù)據(jù)通過Join Data掛接到耕地分等單元圖中，使表格與空間數(shù)據(jù)一致，得到晉江市農(nóng)用地分等更新數(shù)據(jù)庫。

2.3 圖件編輯

農(nóng)用地分等成果圖件包括分等單元圖、土地利用系數(shù)等值區(qū)圖、土地經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)圖、農(nóng)用地自然質(zhì)量等別圖、利用等別圖、等別圖以及市（縣）級標準樣地分布圖。在ArcGIS軟件平臺下，完整的一幅圖要有點文件、線文件和區(qū)文件構(gòu)成，圖層之間的相互壓蓋順序、地圖參數(shù)等由一個后綴名為Mxd的工作空間文件保存。

2.3.1 加載數(shù)據(jù)圖層。在ArcMap新建一個數(shù)據(jù)視圖，根據(jù)分等編圖規(guī)范要求，按不同的成果圖加載所需的數(shù)據(jù)層，調(diào)整各個層的排列順序。圖層排序原則為：按照點、線、面要素類型從上到下次序排列；按照要素重要程度依次排列，重要的在上，次要的在下；按照要素線劃的粗細依次排列，細的在上，粗的在下。

2.3.2 點要素編輯。點要素編輯，在農(nóng)用地分等成果圖中主要有：土地利用現(xiàn)狀地類符號、政府駐地、村委會所在地、標準樣地、單元編號、等別注記等點狀要素的形狀、大小和顏色。地類符號、政府駐地、村委會所在、標準樣地等在點圖層，用ArcMAP中Symbology功能按屬性進行符號化顯示。單元編號、等別注記通過Polygon To Point功能由分等單元面狀要素轉(zhuǎn)為帶有面狀屬性的點狀要素，根據(jù)Labels功能讓點要素中的單元編號、等別符號在圖上顯示。

2.3.3 線要素編輯。線要素編輯主要是對等別界線、分等單元界線、行政界線、道路、水系等線狀地物的線型、顏色、寬度的設定。行政界線、道路、水系主要從二調(diào)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中提取。分等單元界線通過Polygon To Line功能由分等單元面狀要素轉(zhuǎn)為線形文件。等別界線是利用ArcGIS中的Dissolve功能，將分等單元按等別相同的相鄰單元融合成一個圖斑，再通過Polygon To Line功能從多邊形中提取等別界線。在各個線要素層根據(jù)屬性字段，通過用Symbology功能進行符號化顯示。

2.3.4 區(qū)要素編輯。區(qū)要素編輯主要針對土地利用系數(shù)等值區(qū)、經(jīng)濟系數(shù)等值區(qū)、等別圖層進行編輯。根據(jù)各指定作物的土地利用系數(shù)、經(jīng)濟系數(shù)取小數(shù)點后4位，利用Dissolve功能按取值相同區(qū)域進行融合歸并成一個區(qū)；同樣在分等單元的基礎上分別對自然質(zhì)量等別、利用等別、經(jīng)濟等別融合成三種等別圖。

2.3.5 圖面配置。在Layout View模塊下建立一個版面視圖（Layout），將View加載進來，鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖比例尺設定為1：5000，市級圖比例尺設定為1：50000，然后進行圖面配置。圖面內(nèi)容包括圖名、圖廓、圖例、方位坐標、指北針、面積匯總表、鄰區(qū)名稱和界線、比例尺、坐標系統(tǒng)、編制單位、編制時間等。為了方便于地圖的打印輸出，可以用Export map功能將地圖以各種格式輸出。

3 結(jié)束語

農(nóng)用地分等主要根據(jù)確定的評價因素進行空間分析，按權重計算各單元的指數(shù)，而空間分析正是ArcGIS的特長。利用ArcGIS進行農(nóng)用分等充分發(fā)揮了其圖形、屬性一體化的優(yōu)勢。在制圖方面，ArcGIS改變了傳統(tǒng)制圖方式的可變更性差、不利于動態(tài)管理等缺點，大大提高了制圖效率。與傳統(tǒng)的方法相比，ArcGIS在農(nóng)用地分等中的應用，在一定程度上提高了分等的科學性、可靠性和客觀性，同時也為土地利用信息化的建設打下了基礎。

參考文獻

[1]鄔倫，劉瑜.等.地理信息系統(tǒng)原理、方法和應用[M].北京：北京大學出版社，2001.

[2]葉國華.ArcGIS向MapGIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換[J].測繪與空間地理信息.

[3]國土資源部.農(nóng)用地分等規(guī)程.（TD/T1004-2003）.

[4]福建省農(nóng)用地（耕地）分等技術方案，2002.

[5]福建省農(nóng)用地分等成果更新技術方案，2009.

[6]《福建省縣級農(nóng)用地分等更新和產(chǎn)能核算成果圖編制規(guī)定》（試行），2010.